库区构造应力场对水库诱发地震的影响

以丹江口水库为对象,根据库区地震地质构造建立库区的有限元模型,反演库区蓄水前的构造应力场和地应力场,并分析其分布特点以及库区塑性应变特点,探讨构造应力场对水库诱发地震的影响,研究成果为水库诱发地震机理研究提供参考,并为丹江口水库续建工程诱发地震的预测与安全评价提供依据.     

水库诱发地震机理研究

以丹江口水库为对象,运用大型有限元软件通过数值分析方法,模拟库区初期工程和续建工程水压应力场,分析其特点和变化,探讨水库诱发地震机理,并对丹江口水库续建工程诱发地震进行评价。研究表明,库区蓄水后浅层诱发地震与库水载荷在库岸形成的主拉应力和拉应变有着直接关系;并且库水使主要断层产生相对滑移,但是否因此而诱发地震,尚与库区地质条件有着重要关系。续建工程水位提高后,丹库东侧为主要淹没区,该库有可能诱发新的地震,地震危险区为:黄庄、凤凰、厚坡、九重、彭桥、仓房。     

丹江口水库二期工程诱发地震强度预测

丹江口水库作为南水北调中线工程的源头，分两期开发：在初期工程中，水库蓄水后库区地震活动加强：水库续建工程计划提高水位至170m，水位的提高可能引发新的地震活动进行丹江口水库二期工程诱发地震危险性分析和预测震级对水库的防灾和减灾具有十分重要的意义。基于诱发地震强度评估理论，分析水库诱发地震的主要影响因素，运用地球动力学方法计算丹江口水库一期工程库区应变能和释放的地震能，推导出能量转换系数，并在此基础上预测丹江口水库提高水位后诱发地震的可能性预测结果表明，水库续建工程诱发地震的可能性很大，主要发震部位可能位于丹库峡谷形库段和库岸碳酸盐类岩石与其它类岩石的交界部位.提高水位后，丹江口水库诱发地震的最大震级为4．5级.     

丹江口水库诱发地震基础数据库建设

丹江口水库是南水北调中线工程的源头，其地震研究工作始于勘测设计初期阶段。水库初期工程建成、蓄水后，库区地震活动加强，并且，续建工程的蓄水位提高后，有可能诱发新的地震。所以，有必要对丹江口水库诱发地震数据建立基础数据库，为水库续建工程的地震预测，库区的防灾和减灾服务。丹江口水库诱发地震基础数据库是以地理信息系统Mapinfo为平台构建的，属于可视化的数据库系统。数据库包括基础地理信息、地质环境信息、水位与库容信息、地震监测信息、地震活动信息。     

厦门莲花水库诱发地震可能性分析

厦门莲花水库于2008年开始设计建设,建成蓄水后是否会诱发地震,如果会诱发地震,它能诱发多大震级的地震一直是人们关心的问题。本文分析了库区区域构造背景、主要断裂活动、破坏性地震的影响及地震地质条件,结合水库库区的具体情况,应用构造类比分析法和概率预测法,对厦门莲花水库诱发地震的可能性进行分析。结果表明,厦门莲花水库不具备诱发地震的条件。     

关于澜沧江漫湾水库诱发地震危险性探讨

本文在分析漫湾水库区及其外围地震地质背景的基础上对其地震问题进行了初步分析,并从水库地震的具体特点入手对漫湾水库诱发地震的可能性作了评价,认为库区外围新构造活动强烈,有发生7~+级地震可能,它对漫湾水库工程区将产生7~+度影响。另据漫湾水库的具体条件,预测其将有诱发5(1/4)级地震可能。     

丹江口水库诱发地震的能量计算

运用地球动力学原理推导地球释放动能公式；利用丹江口水库设计的特征值，求出水库水质量随水位的分布，并根据由于水库蓄水引起的地球附加转动惯量，计算水库积集的地震能量，同时对丹江口水库几十年来的地震记录进行整理，统计出地震释放的能量，两者对比符合良好，研究结果表明，水平能量的释放是水库地震的又一诱发因素。     

丹江口水库岩石物理力学性能试验研究

通过丹江口水库库区代表岩样物理力学性能试验研究,得到岩样基本物理参数及其在干燥状态、自然状态和饱和状态下的单轴抗压强度、弹性系数和岩石软化系数。试验结果表明,岩石抗压强度随弹性模量的增加而增加,岩石弹性模量与孔隙率具有一定的关系,岩石吸水后强度弱化程度与孔隙率和岩石矿物成分密切相关,并且建立了岩石单轴抗压强度与弹性模量,孔隙率与弹性模量之间关系式。岩样的最终破坏形式可归纳为6种。研究成果可为丹江口水库诱发地震评价研究提供基础数据和参考。     

考虑断裂破碎带的丹江口库区地应力场与水压应力场耦合反演及地震预测

根据丹江口库区的地质构造特征,运用ABAQUS软件建立考虑断裂破碎带的三维有限元新模型,反演两场相互作用下库区的应力场和应变场,分析水库二期蓄水后库区的稳定情况并预测丹江口库区二期工程诱发地震的可能性与危险区.研究结果表明:二期蓄水后沿公路断裂带沿线以南、丹江断裂带以东、均陨断裂带以北和丹江断裂带以西这些浅层拉应力区可能会因为受拉破坏引发一系列微震;光化、谷城、石化街地区、丹江断裂带的东南段和公路破碎带沿线可能会因为剪切滑移诱发一系列的微震;宋湾外围、林茂山外围、丹库的外围可能会因为库水下渗和剪切滑移诱发一些小震;老均县南北一线、保康—远安一线、襄阳—钟祥一线和郧县—习家店一线可能会因为剪切滑移诱发一些小震.     

水库诱发地震与环境关系的研究(一)

通过对相关资料进行研究分析,介绍了水库诱发地震与坝高库容和蓄水过程的关系,讨论了坝高、库容产生诱发地震的概率,以及水库蓄水对地震的诱发和抑制作用、水库地震与构造地震的不同,水库诱发地震与断层性质、岩石类别的相关性．     

煤层气成藏的构造应力场研究

构造应力场是控制煤层气成藏极为重要的因素，深入探讨不同性质构造应力场对煤储层的改造及控制机理，将会为煤层气勘探前景评价提供重要的理论基础．本文在区域构造应力场研究的基础上，分别探讨了不同性质构造应力场的作用特征及其对构造发育、构造展布、构造组合及构造变形的控制作用；分析了不同性质构造及其组合、应力-应变环境对煤储层的改造作用，探讨了不同变形机制和不同结构构造煤在不同构造应力场中的发育及展布规律．研究表明，挤压应力场作用下，在强变形带的中心及其附近，可以形成糜棱煤类构造煤，但糜棱煤分布较为局限；在较大范围内形成脆性变形系列的构造煤，是煤层气勘采的有利区带；拉张构造应力场中，大部分区域内有利于煤层裂隙的形成和渗透率的提高，但易造成煤层气的散失，含气量降低，应重视有利的储气构造的研究．剪切构造应力场中，以平移断层为界，煤层的赋存状态、煤体结构和煤储层物性都会存在一定的差异，应对不同的构造单元分别研究其煤储层特征．     

丹江口库区初始地应力场的反演

根据丹江口库区的地质构造,考虑断裂破碎带和岩石力学参数随埋深变化,建立计算模型,反演分析了库区的初始地应力场,结果表明:1)库区地应力的临界深度在1km埋深附近;2)水平方向两个主应力,在埋深750m范围内X轴方向为主压应力,随埋深由13MPa增至23MPa,Y轴方向为主拉应力,随埋深由12MPa减至0,埋深750m以下两个坐标轴方向均为主压应力且随埋深增加;3)两个水平主应力差在埋深10km范围内随埋深基本呈线性增加,大约10km深处急剧减小,20km以外基本消失,岩体处于静水压力状态.     

十屋沙河子组储层裂缝预测

利用古构造应力场二维数值模拟,预测研究区沙河子组岩体的破裂程度,分析古构造应力分布特征,划分裂缝发育级别。预测结果表明,十屋油田沙河子组储层裂缝主要发育在断层位置及其附近地区,储层经历两期构造应力场作用并形成了2期4组裂缝,裂缝主要发育的方向为北东向和南北向。     

沁水盆地郑庄区块构造演化与煤层气成藏

基于沁水盆地郑庄区块的构造发育特征,研究了自二叠纪煤系形成以来该区域构造应力场演化,分析了其对煤层气藏的控制作用,包括构造-埋藏史、后期成藏演化及成藏控制因素.研究表明:郑庄地区主要经历了印支期、燕山期、喜马拉雅早期和喜马拉雅晚期—现代4个期次的构造应力场演化.在构造控制下,二叠纪煤层经历了印支期和燕山中—晚期两次成烃作用,特别是燕山中、晚期煤层生气量巨大,是煤层气的主要成藏期.此后,随着地壳持续抬升剥蚀,煤层埋藏不断变浅,并发育了多组封闭性较好的节理.受南东侧的寺头断层控制,煤层埋深处于600～1 200m,为煤层气成藏以来的最浅埋藏,虽然本区二叠系煤层气的成藏时间较早,但保留的煤层气含量大,煤储层厚度大,且煤层埋藏适中.     

构造裂缝定量预测方法——以济阳坳陷桩海地区太古宇为例

裂缝性油气藏储层较为复杂,其主要储集空间是多期构造运动产生的大量构造裂缝,制约着油气勘探与开发。利用构造应力场结合有限元数值模拟技术,以济阳坳陷桩海地区太古宇为例,建立了埕岛—桩西地区地质模型,模拟计算后得出了济阳坳陷埕岛-桩西地区构造应力云图,对研究区裂缝发育态势进行了模拟分析。经钻井资料、岩心描述等验证后证明,该方法可以较好地预测裂缝发育情况。研究区裂缝带在断层及其周围发育良好,表明这些地区应力较为集中,显示裂缝发育与断层附近应力大小具有较好的对应关系。     

南水北调工程对丹江口水库富营养化的影响

采用平面二维水库水质数值模型与综合因子评价相结合的方法,对丹江口水库现状和南水北调工程实施后的水库富营养化水平进行了预测与评价.结果表明,南水北调工程实施后,总体上水库水质为中-中-富营养水平,营养状况较工程实施前好.但局部库湾水流流速减缓,水体趋向富营养化.     

四川芦山地震区域构造环境与构造应力场特征

2013年4月20日四川省雅安市芦山县发生Ms7.0级地震,这是继汶川地震后发生在龙门山断裂带上的又一次强震。在介绍芦山地震的基本特征及发震构造环境基础上,利用区域内172个震源机制解资料对区域构造应力场进行了计算,特别对龙门山应力区内各类应力数据的最大主应力方向进行了分析。结果表明:龙门山应力区目前处于近东西向的挤压构造应力环境中;区域最大主应力方向在横向上从巴颜喀拉块体的北东—南西向到龙门山块体的近东西向,再到华南块体的北西西—南东东向,表现为顺时针方向的旋转;区域最大主应力在纵向上从柴达木—秦岭块体的北东东—南西西向到龙门山块体的近东西向,再到川滇块体的北西—南东向,亦表现为顺时针方向的旋转;应力方向在不同块体间的转变,反映了青藏高原东缘巴颜喀拉块体在进行南东向水平运动挤压龙门山地块时,由于受到华南地块特别是四川盆地的强烈阻挡,导致龙门山推覆构造带表现为明显的地壳缩短和山体隆升。