非弹性应变恢复法三维地应力测量——汶川地震科学钻孔中的应用  

作　　者：孙东生[1,2] WeiRen LIN 崔军文[4] 王红才[1,2] 陈群策[1,2] 马寅生[1,2] 王连捷[1] 

机构地区：[1]中国地质科学院地质力学研究所,北京100081 [2]国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室,北京100081 [3]Kochi Institute for Core Sample Research,Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) [4]中国地质科学院地质研究所,北京100037

出　　处：《中国科学：地球科学》2014年第3期510-518,共9页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家科技支撑-汶川地震断裂带科学钻探井中探测项目(编号:2008WFSD-03);国土资源部深部探测技术与试验研究专项(编号:SinoProbe-07);日本学术振兴会基金项目(编号:B-25287134);中国地质科学基本科研业务费(编号:SYS1301)资助

摘　　要：随着地球动力学和深部能源开发利用等研究工作的不断深入,深部应力状态的研究越来越重要,但目前尚没有即经济又简便完善的深部三维地应力测量方法.基于岩芯的非弹性应变恢复法是近年来发展起来的深部三维应力测量方法.汶川5·12地震后,中国大陆首次将该方法应用于科学钻孔的地应力测量.本文详细介绍了这一方法现场测量岩芯非弹性恢复应变的基本流程,并对此法测量的岩芯首次开展了岩石非弹性应变恢复柔量的实验研究,将现场非弹性应变测量与室内非弹性应变恢复柔量实验相结合,确定汶川地震科学钻一号孔(WFSD-1)1173 m处最大主应力方向为NW64°,实测得到岩石的剪切与体积模式非弹性应变恢复柔量的比值为2.9,计算得到最大、中间和最小主应力分别为43,28和25 MPa.结合龙门山地区其他方法的地应力测量结果,表明龙门山断裂带从NE到SW现今最大主应力作用方向表现为由EW→NEE→NWW的变化规律,龙门山断裂带现今地应力作用方向的分段性特征与5·12汶川地震时龙门山断裂带西南段逆冲为主,东北段走滑为主的运动特点相吻合,研究结果对于认识汶川地震的动力学机制具有一定参考价值.

关 键 词：汶川Ms8 0地震 岩芯非弹性应变恢复 非弹性应变恢复柔量 三维地应力 科学钻孔 

分 类 号：TU452[建筑科学—岩土工程]