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震源动力学破裂过程数值模拟研究 被引量：6
1
作者 张丽芬 姚运生 《地震学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期604-615,2,共12页
首先阐述了震源动力学过程研究的重要意义,在此基础上,研究了复杂的断层几何形态及介质模型对动力学破裂过程的影响,并对常用的有限元方法、离散元方法、有限差分方法和边界积分方程方法等进行了相应介绍.讨论了这些数值模拟方法各自的... 首先阐述了震源动力学过程研究的重要意义,在此基础上,研究了复杂的断层几何形态及介质模型对动力学破裂过程的影响,并对常用的有限元方法、离散元方法、有限差分方法和边界积分方程方法等进行了相应介绍.讨论了这些数值模拟方法各自的优缺点,建议在方法的选择上应视具体问题及计算的精度而定.最后对动力学数值模拟的关键部分,滑动摩擦准则进行了论述.常用的滑动摩擦准则有滑动弱化准则、速率弱化准则和速率-状态依赖摩擦准则.在单纯考虑某个地震的动力学破裂传播过程时,滑动弱化准则较为常用,其中滑动弱化距离的选取至关重要.但若考虑整个地震循环,速率-状态依赖摩擦准则更为合适. 展开更多
关键词 震源动力学破裂过程 滑动摩擦准则 非平面断层 临界滑动弱化距离 数值模拟
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北京地区地应力测量与主要断裂稳定性分析 被引量：30
2
作者 秦向辉 张鹏 +4 位作者 丰成君 孙炜锋 谭成轩 陈群策 彭有如 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2165-2180,共16页
2008年汶川地震后,为查明北京地区现今地应力状态、评价断裂稳定性,相继在北京地区开展了5个深孔（600∽1000 m）的水压致裂法地应力测量,并在适宜深度安装了地应力相对变化监测探头,建立了地应力变化监测台站.本文首先利用实测地应力... 2008年汶川地震后,为查明北京地区现今地应力状态、评价断裂稳定性,相继在北京地区开展了5个深孔（600∽1000 m）的水压致裂法地应力测量,并在适宜深度安装了地应力相对变化监测探头,建立了地应力变化监测台站.本文首先利用实测地应力数据分析了北京地区地壳浅表层应力状态,结果表明：（1）北京地区千米深度内,最大、最小水平主应力随深度增加梯度系数分别为0.0328和0.0221,侧压系数K_（av）和K_（Hv）值,最大、最小水平主应力之比K_（Hh）值与国内外已有认识基本一致,而水平向剪应力相对强度参数μm值较低;（2）北京地区最大水平主应力优势方向为近EW向,与华北地区构造应力场方向基本一致,同时受区内断裂活动等影响,存在与区域主应力方向偏差的局部应力场;（3）实测数据揭示的应力结构显示,北京地区地壳浅表层最大主应力（σ_1）总体为最大水平主应力（σ_H）,受区域构造演化以及测点附近断裂的影响,中间主应力（σ_2）与最小主应力（σ_3）所对应的实测地应力存在变化,但总体来讲,实测地应力数据揭示的应力结构与北京地区主要断裂性质基本相吻合.其次,基于实测应力数据,采用库仑摩擦滑动准则,结合拜尔定律,并取摩擦系数为0.2∽1.0,初步评价了北京地区主要断裂稳定性,结果显示：（1）在摩擦系数取0.6∽1.0条件下,北京地区现今应力状态尚未达到导致断裂失稳滑动水平,断裂不会出现失稳滑动现象;（2）摩擦系数弱化到0.4时,西峰寺钻孔应力状态满足断裂失稳滑动条件,揭示出八宝山断裂存在失稳滑动可能性,而夏垫一马坊断裂和黄庄一高丽营断裂附近测点应力状态将趋近满足断裂失稳滑动条件,表明这两条断裂有趋向失稳滑动可能性;（3）只有当摩擦系数弱化到0.2时,北京地区主要断裂才可能在现今应力状态出现断裂失稳滑动.本� 展开更多
关键词 北京地区 地应力 水压致裂法 地壳应力状态 库仑滑动摩擦准则 断裂稳定性
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广东核电站地应力测量及其应用 被引量：13
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作者 丰成君 陈群策 +2 位作者 谭成轩 吴满路 秦向辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1745-1752,共8页
基于广东省3个核电站厂址区的水压致裂地应力测量结果,获得了各核电站厂址区现今地应力场分布特征,结果表明,各核电站厂址区以水平应力为主导;大亚湾、阳江核电站水平应力值随深度增加而呈线性增大,台山核电站水平应力随深度线性增加不... 基于广东省3个核电站厂址区的水压致裂地应力测量结果,获得了各核电站厂址区现今地应力场分布特征,结果表明,各核电站厂址区以水平应力为主导;大亚湾、阳江核电站水平应力值随深度增加而呈线性增大,台山核电站水平应力随深度线性增加不明显;大亚湾、阳江核电站厂址区最大水平主应力方向为NW-NWW,台山核电站为NNW。根据地应力测量结果、相关理论及判据分析认为,大亚湾核电站拟建隧洞长轴方向较不利于隧洞围岩的稳定,台山和阳江核电站拟建隧洞长轴方向利于围岩的稳定和维护;各核电站拟建隧洞横截面形状以水平长轴、垂向短轴且长、短轴比近似于各隧洞截面上侧压力系数的椭圆形为宜;各隧洞在埋深范围内开挖时均没有发生岩爆的可能性。最后,依据Byerlee滑动摩擦准则,探讨了核电站外围现今活动断层的稳定性。 展开更多
关键词 水压致裂地应力测量 核电站 地应力场 隧洞稳定性 断层滑动摩擦准则
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安徽金寨沙坪沟矿区地应力测量与现今应力场研究 被引量：4
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作者 秦向辉 陈群策 +2 位作者 郝越进 孟文 孙东生 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期223-231,共9页
安徽金寨沙坪沟钼矿位于秦岭一大别山成矿带东段，是近年来我国发现的世界级特大钼矿，其开采设计和地质安全评价备受重视。为了查明沙坪沟矿区现今应力场特征，指导矿区开采设计，在矿区3个700～1000m深钻孔中开展了水压致裂法地应力... 安徽金寨沙坪沟钼矿位于秦岭一大别山成矿带东段，是近年来我国发现的世界级特大钼矿，其开采设计和地质安全评价备受重视。为了查明沙坪沟矿区现今应力场特征，指导矿区开采设计，在矿区3个700～1000m深钻孔中开展了水压致裂法地应力测量工作，测量结果表明：（a）矿区最大、最小水平主应力随深度增加梯度系数分别为0．0226和0．0166，与区域地应力背景值基本一致；（b）矿区实测最大水平主应力优势方位为NE-NEE向，与区域构造应力场方向一致；（c）实测地应力数据揭示的应力结构与区域结果存在差异，分析认为，沙坪沟矿区所在的桐柏一大别构造带特殊的构造位置和构造活动机制可能是造成这种差异的主要原因。进一步，利用库伦滑动摩擦准则评价了实测地应力数据，探讨了其对矿区开采设计的意义，结果表明，矿区现今地应力强度不足以导致以断裂失稳活动或地震为表现形式的地应力状态调整事件的发生，从地应力角度讲，沙坪沟矿区目前总体处于稳定的构造应力环境。本文结果，对于沙坪沟矿区开采设计、地质安全评价及大别山造山带东段构造应力场研究有重要意义。 展开更多
关键词 沙坪沟钼矿 地应力 水压致裂法 现今地应力状态 库伦滑动摩擦准则
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