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
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引用本文:丰成君,张鹏,孙炜锋,谭成轩.2014.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[J].地球学报,35(3):345-354.
DOI:10.3975/cagsb.2014.03.10
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作者单位E-mail
丰成君 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 fcj19850718@163.com 
张鹏 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  
孙炜锋 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  
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 tanchengxuan@tom.com 
基金项目:中国地质调查局地质矿产调查评价专项“首都圈地区关键构造部位深孔地应力测量监测与地质安全评价”(编号: 12120113012100);国土资源部公益性行业科研专项“我国东部沿海核电站区域地壳稳定性与地质灾害研究”(编号: 201211096)
中文摘要: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。
中文关键词: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
 
The Application of in Situ Stress Measuring and Real-time Monitoring Results to Analyzing the Fault Activity Hazard at Ming Tombs Borehole in Changping District, Beijing
Abstract:According to the elasticity of the stress tensors superposition principle, the authors calculated the stress state in different periods at the borehole drilled at Ming Tombs, Changping District, Beijing, attempting to apply the data obtained by in-situ stress measuring and monitoring. Based on the frictional sliding criteria, this paper deals with the sliding of piedmont Nankou fault near the borehole, which serves as an important implication for understanding the seismic hazard in this region. The in-situ stress results show that, at the stages of early January, 2010 and March 31, 2013, the average maximum horizontal principal stress was respectively 5.30 Mpa and 7.56 MPa, showing an increasing trend; the direction of maximum horizontal principal stress was gradually converted from NNW to NE–nearly EW. The ratio between shear stress and normal stress on the fault plane revealed that, at the stages of early January, 2010 and the end of March, 2013, the average ratio was respectively 0.12 and 0.22 at the depth of 98 m, which didn’t achieve the threshold sliding friction coefficient 0.6 of the fault. However, the increasing trend of the average ratio indicates that the tectonic activity in the region may increase to some extent. The phenomenon deserves further attention.
keywords:Beijing region  in-situ stress measurement  in-situ stress real-time monitoring  frictional sliding criteria  seismic hazard
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