安第斯山中段现今地应力测量及地震相关性分析

曹 辉 ,孙东生,孟 文,赵卫华,万串串

1)北京科技大学土木与环境工程学院,北京 100083;2)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;3)北京矿冶研究总院,北京 100016

地应力是控制地震孕育和发生的主要因素。近年来随着地应力测试能力的不断提高,国内外开展了大量针对地震机理研究的地应力测量(Liao et al.,2003;Lin et al.,2013;Sun et al.,2014)。将实测地应力数据作为边界条件,开展地震孕育、发生和发展的数值模拟研究成为了地震机理研究的热点(Sun et al.,2013)。相比而言对于震源深度应力状态及孔隙压力与地震活动相关性方面研究较少。本文结合秘鲁南部斑岩铜矿自然崩落法可行性分析工作的需要,利用矿区探矿钻孔,采用水压致裂原位地应力测试技术,首次获取了安第斯山中段千米深度的原位地应力大小及方向随深度的变化规律。依据安德森断层强度理论绘制了应力多边形,并根据库伦摩擦破裂准则讨论了应力状态与地震活动的相关性。

安第斯山位于纳兹卡洋壳板块和南美板块之间,是全球地震活动极其活跃的区域之一。受纳兹卡洋壳板块持续向南美大陆板块俯冲作用,历史上沿安第斯山中段发生多次破坏性地震(Rhea et al.,2010)。根据世界应力图数据库的结果,截止目前沿安第斯山中段尚无深部原位地应力实测资料,仅有震源机制解及地表调查资料(Heidbach et al.,2009)。因此通过实测获取安第斯山中段深部应力状态,不仅对该地区地震机理分析具有重要意义,而且对世界应力图数据库具有重要补充价值。……