汶川地震断裂带科学钻一号孔ASR法地应力测量

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1、第40卷第3期中国地质V01．40．No．32013年6月GEoLoGYINCHINAJun．，2013汶川地震断裂带科学钻一号孔ASR法地应力测量孙东生林为人z王连捷1崔军文3王薇1黄尧4(1．国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室；中国地质科学院地质力学研究所，北京100081；2．KochiInstituteforCoreSampleResearch，JapanAgencyforMarine—EarthSdenceandTechnologyOAMSTEC)，Nankoku，783—8502，Japan；3．大陆构造和动力学国家重点实验室，中国地质科学院地质研

2、究所，北京100037；4．江苏省地矿局第六地质大队六队，江苏东海222341)提要：大地震后发震断裂附近的应力状态是认识和理解地震机理的重要参数。5．12汶川地震后，我国开展了基于地震机理研究的汶川地震断裂带科学钻探项目(wenchuanEarthquakeFaultScienfificDrillingProjecg简称WFSD)，为研究震后龙门山断裂带附近深部应力状态提供了条件。本文主要介绍适合深部应力测量的非弹性应变恢复法(Anel~ticstrainrecoverymethoa,简称ASK法)的测试设备和流程。并利用ASK法对WFSI~-I号钻孔岩心进行了原

3、地应力测量，取得了该钻孔424~1173m深度范围内7个岩心样品的非弹性应变恢复实测数据，并根据成像测井对岩心进行了定向，确定了原地应力方向，估算了原地应力的大小。WFSD一1钻孑L最大主应力的方位为NW69~~NW35~，主应力的大小随深度的增加而增大。关键词：汶川地震断裂带科学钻探；地应力；非弹性恢复法；测量仪器及流程中图分类号：P634文献标志码：A文章编号：1000—3657~013)03—0840一O6地应力作为诱发地震的直接驱动力之一．是以地1ASR测量方法震机理研究为目的科学钻探计划的主要研究对象。5．12汶川大地震后．为认识和理解汶川大地震的孕存在于

4、地壳岩体内的应力可通过多种直接或间育机理、动力学过程、地表破裂及地震周期等特征。接的方法测量【9_11]。ASK法是近年来发展起来的基中国开展了基于地震机理研究的汶川地震断裂带科于定向岩心的深孔地应力测量方法．与其他岩心法学钻探项目(WenchuanEarthquakeFaultScientific地应力测量相比．ASK法为半原位的地应力测试方DrillingProject，简称WFSD)t~。本文主要介绍适合深法(虽不在钻孔中直接测量．岩心取出后保持原位状部应力测量的非弹性应变恢复法(Anelasticstrain态即开始测量)。具有较完善的理论基础，并在油气re

5、coverymethod，简称ASR法)的测试设备和流田地应力测量及以地震、构造活动等科学研究为目程f7_研．并利用ASK法对WFSD一1号钻孔岩心进行的钻孔中得到了广泛应用[12-18]了原地应力测量．取得了该钻孔424—1173m深度岩石是一种黏弹性体，具有流变性【例。岩心被钻范围内7个岩心样品的非弹性应变恢复实测数据．取后。即脱离应力场的作用。岩心除了立即发生弹性并根据成像测井对岩心进行了定向．最后计算了原应变恢复以外，还随时间发生非弹性(滞弹性)应变地应力方向。估算了原地应力的大小。恢复。岩石的非弹性应变恢复量与卸载之前所处的收稿日期：2013-02-20改

6、回日期：2013-05-02基金项目：国家科技支撑——杖川地震断裂带科学钻探井中探测项目(2o08w蠡d—O3)，日本学术振兴会(『sPs)基金(基盘B~：9b-22403008)共同资助。作者简介：孙东生，男，1980年生，助理研究员，从事地应力测量、岩石力学实验及数值分析等研究；E—mail：dongshengsun@189．cn。第40卷第3期孙东生等：汶川地震断裂带科学钻～号孔ASP-法地应力测量845In-situstressmeasurementbytheanelasticstrainrecoverymethodinWFSD—．1SUNDong—shen

7、g，LINWei—ren，，ANGLian-jie，CUIIun—wen0，WANGWeHUANGYao(1-KeyLaboratoryofNeotectonicMovementandGeohazard,MinistryofLandandResources；InstituteofGeomechanics，ChineseAcademyofGeologicalSdences，Belting100081，China；2．KochiInstituteforCoreSampleResearchJJapanAgencyforMarine-EarthHenceandTechn