北京昌平十三陵钻孔地应力测量与实时监测在断层活动危险性分析中的应用探讨

丰成君, 张 鹏, 孙炜锋, 谭成轩

中国地质科学院地质力学研究所, 国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室, 北京 100081

北京昌平十三陵钻孔地应力测量与实时监测在断层活动危险性分析中的应用探讨

丰成君, 张 鹏, 孙炜锋, 谭成轩*

中国地质科学院地质力学研究所, 国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室, 北京 100081

本文尝试运用北京昌平十三陵钻孔98 m深度原地应力测量和实时监测数据, 依据弹性力学应力张量叠加原理, 计算得到不同时段地应力结果; 根据断层滑动摩擦准则, 探讨南口山前断裂活动性, 对了解该区地震危险性有重要的意义。原地应力测量与实时监测计算结果表明: 在2010年1月初和2013年3月31日, 最大水平主应力平均值分别为5.30 MPa和7.56 MPa, 呈增加趋势; 最大水平主应力方向也由NNW逐渐过渡到NE至近EW向。断层面上剪应力与正应力的比值结果显示: 在2010年1月初和2013年3月底, 平均比值分别为0.12和0.22, 虽均没有达到断层面临界滑动摩擦系数0.6, 但其显示出的增加趋势在一定程度上反映了该地区构造活动有增强的迹象, 该现象值得关注。

首都圈; 地应力测量; 地应力实时监测; 摩擦滑动准则; 地震危险性

地应力是导致地震发生的重要影响因素之一,大地震的孕育和发生是在特定构造部位地应力长期积累、集中、加强和最终导致应变能突然释放的过程, 地壳物质的力学性质与地应力对地壳运动具有决定的意义(李四光, 1973)。在地震地质工作的基础上, 研究地应力状态的变化与地震孕育、发生、发展的关系, 进而实现地震预测, 是李四光教授提出的实现地震预报的一条技术思路(黄相宁等, 1982a,b; 孙叶等, 2012)。……