国家科技重大专项(WFSD)
- 作品数：22 被引量：171H指数：10
- 相关作者：杨晓松李海兵陈建业马胜利司家亮更多>>
- 相关机构：中国地震局中国地质科学院中国地质大学（北京）更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家重点实验室开放基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 岩石高速摩擦实验与地震物理过程被引量：2
- 2009年
- 简述了最近20年来国内外岩石高速摩擦实验研究领域的进展和动态:岩石高速摩擦实验技术的发展实现了对高滑动速率、大位移的地震过程的实验模拟;其结果揭示了岩石和断层泥在地震滑动速率下的力学性状,深化了对断层滑动弱化机制、临界滑动距离、以及地震发生过程的认识和理解;实验在假玄武玻璃成因方面取得了重要进展,并提出了断层发生地震滑动可能留下的其它地质证据,可望为研究断层滑动性状与地震物理过程提供新的思路和信息。岩石高速摩擦实验今后的发展方向主要包括:发展具有加温系统和孔隙压系统的岩石高速摩擦实验装置,研究水热作用下岩石和断层泥的高速摩擦性状;室内实验和地震资料分析相结合研究断层滑动和地震机制;室内实验和野外地质调查相结合探索断层发生地震错动的地质证据等等。
- 缪阿丽马胜利
- 关键词：地震破裂过程
- 断裂带深部流体行为及其在地震过程中的作用
- 2015年
- 通过龙门山断裂带土壤气和汶川地震断裂上汶川断裂带科学钻探（WFSD）随钻过程中不同层位流体地球化学观测结果，给出深部流体在断裂带内外及深度剖面的组成和赋存状态；通过对汶川地震孕育和发生过程中断层地球化学剖面对比分析，以及汶川地震前后流体地球化学长期观测资料和流体地球化学震后效应分析，建立多孔介质流固耦合模型，探讨孔隙压动态扩散与地震时空演化的关联，系统研究断裂带深部流体特征与构造活动的动力学关系，为判定大震孕育过程提供深部流体活动行为的科学依据。
- 关键词：龙门山断裂带深部流体地震过程流体地球化学
- 超低渗透率测量仪的测试标定及初步测量结果被引量：15
- 2011年
- 低渗-超低渗透率测量是流体渗流力学和岩石物理学研究领域的热点问题。断层带流体输运的定量化研究对于了解断层的力学性质和预测地下流体的流动具有重要意义。文中介绍了新研制的超低渗透率测量系统和工作原理。这套设备使用稳态法和目前逐渐流行的孔隙压力振荡法进行测量,其孔隙流体为蒸馏水和氮气,最高围压可达200MPa,孔隙压上限为40MPa。对该测量系统进行了参数标定,并给出了循环加载条件下典型砂岩的渗透率测量结果。对比了2种测量方法得到的结果,分析了产生差异的原因,比较了2种方法的特点和适用条件。探讨了孔隙压力变化对实验结果的影响,按照加载间隔计算了有效压力系数。结果发现有效压力系数依赖于加载路径。使用最小二乘法对所有数据进行拟合,求出了最优有效压力系数并获得渗透率和有效压力函数关系,为分析围压和孔隙压对渗透率的影响提供了依据。
- 吴曼杨晓松陈建业
- 关键词：稳态法
- 断层同震滑动的实验模拟——岩石高速摩擦实验的意义、方法与研究进展被引量：12
- 2013年
- 岩石摩擦实验是断层力学和震源物理实验研究中主要的手段之一.传统低速率的岩石摩擦实验与以之为基础建立的速率状态变量摩擦本构关系理论体系,对于认识断层摩擦滑动稳定性和地震成核等地震成因机制问题具有重要意义.近20年来,断层力学领域兴起了用于模拟断层同震动态滑动的岩石高速摩擦实验.这种新的实验模拟方法揭示出断层同震滑动存在明显的摩擦生热效应,断层的力学性状主要表现为显著的滑移弱化和速度弱化,断层带物质在断层高速滑移过程中经历了各种复杂的物理化学变化.这些研究成果对于认识和评估断层同震弱化机制、断层带强度、地震能量分配、断层破裂模式、断层愈合等问题均具有重要启示.本文对岩石高速摩擦实验的意义、方法与研究进展进行了总结,提出了目前的前沿性问题和值得开展的工作.
- 姚路马胜利
- 汶川地震断层岩气体和液体渗透率实验研究被引量：7
- 2014年
- 以N2和水为孔隙流体在20-180 MPa围压范围内详细测量了汶川地震断裂带断层岩的渗透率,并同时测量了作为参照的砂岩的渗透率.实验结果表明,气体和液体渗透率均随围压增加而幂次衰减.在相同围压和孔隙压条件下,N2渗透率高于水渗透率接近1个数量级.将Klinkenberg效应校正后的气体渗透率（绝对渗透率）与水渗透率进行了比较.对比结果显示,砂岩的绝对渗透率与水渗透率基本一致;但断层岩绝对渗透率显著高于水渗透率,表明断层岩气体渗透率与水渗透率之差别不能完全由Klinkenberg效应解释.对实验数据的拟合分析表明,滑脱因子b值与绝对渗透率kl存在幂律关系（b=λkld）.断层岩符合b=0.2×10–3kl–0.557关系（R2=0.998）,显示绝对渗透率在10^–16-10^–20 m2范围内,控制断层岩渗透率的因素是一致的.另一方面,断层岩的d值明显小于砂岩的d值,暗示二者的滑脱效应存在差异.分析表明,断层岩中的粘土矿物颗粒表面吸附水及粘土矿物吸水膨胀导致有效孔隙尺寸减小是造成断层岩渗透率显著低于绝对渗透率的主要原因.研究结果显示,对于富含粘土矿物的断层岩,经Klinkenberg校正后的气体渗透率与水渗透率并不一致,因此采用相应的液体作为测量介质才能够更为准确和真实地揭示地下流体的渗流状况.
- 段庆宝杨晓松
- 关键词：断层岩渗透率断层带
- 汶川地震断裂带水岩相互作用及其对断裂带演化影响被引量：3
- 2018年
- 汶川地震断层岩的矿物学和地球化学特征揭示出地震断层经历了漫长时间演化和复杂的水岩相互作用.间震期水岩相互作用导致断层岩中的破碎矿物蚀变,尤其是长石等矿物含量渐渐减少甚至消失,而黏土矿物(蒙脱石、伊利石、伊/蒙混层、绿泥石等)含量逐渐增高,以及如黄铁矿、石膏、重晶石、坡缕石等热液系统中常见的矿物大量出现;Mg、P、Ti、Mn、Fe等元素倾向富集在断层带中,而Si、K和Na等出现明显的亏损;元素的大量迁移导致断层带的体积巨量亏损.实验结果表明,黏土矿物的亲水性引起水渗透率比干燥气体渗透率明显偏低,并且二者偏差无法通过Klinkenberg校正消除.蒙脱石吸水膨胀和黏土矿物颗粒表面吸附孔隙流体造成孔隙度降低是导致水渗透率偏低的重要原因.断层岩碎屑结构使得其中的孔隙可能在600MPa围压下得以保存,从而有助于流体沿断层带下渗,并在断层带深部形成高流体孔隙压.地震断层的主要矿物学及粒度分布特征并非在地震破裂过程中形成,因此利用断层岩粒度分布资料估算地震破裂能并不合适.
- 杨晓松段庆宝陈建业
- 关键词：水岩相互作用孔隙度汶川地震
- 基于台网目录分析研究汶川8.0级地震余震时空分布特征被引量：6
- 2018年
- 2008年5月12日汶川MS8.0地震主震发生后至2012年5月12日,我国地震台网在龙门山断裂区域内(102°E—105°E,30°N—34°N)共记录93837个地震事件,其中80995次事件含有深度信息.本文以台网地震目录为主要研究对象,分析了汶川地震余震序列的时空分布与演化特征.与构造活动密切相关的余震频次-震级关系变化显示,与主震断裂活动直接相关的余震活动在主震后4个月内基本结束.余震释放能量的空间分布及演化分析显示,在主震后6～24h即有可能捕获未来余震区的大致展布乃至余震发展趋势.
- 李丽Lok Bijaya Adhikari李纲高福旺
- 关键词：余震汶川8.0级地震
- 高光谱遥感在断层气监测中的应用讨论
- 2010年
- 空间对地观测研究是近年来国内外地震科学研究发展的重要方向。由于新的观测技术和理论的快速发展,使得高光谱在断层逸出气方面的应用在强震前兆信息分析中有可能发挥重要作用。本文简单介绍了断层气体地面监测和卫星遥感监测方面的应用现状,概述了高光谱遥感的原理、反演方案和方法等。笔者建议运用地面监测和高光谱遥感技术相结合的方法来监测强震前后活动断层逸出气的光谱变化,根据数学算法反演痕量气体组分浓度,最后,结合震例,探讨强震前后断层逸出气体异常变化量与强震的关系,提取断层气体各组分强震前兆信息。利用空间对地观测技术来研究断层逸出气,这样可以全面提高对强震前兆异常信息的空间分析和可靠性判定能力,对全面发展地震监测预报技术具有重要的意义。
- 滕荣荣赵谊刘耀炜马玉川
- 关键词：强震光谱前兆断层
- 龙门山断裂带北段深部结构与反射地震特征被引量：5
- 2018年
- 2008年5月12日汶川MW7.9特大地震发生在龙门山断裂带,龙门山断裂带深部结构的复杂性制约了地震的破裂过程.通过对研究区区域地质、汶川地震前后采集的地震反射剖面等研究,在对龙门山北段汶川地震断裂带的深部结构和反射地震特征进行了分析的基础上,探讨了它对地表破裂过程的制约.研究结果表明,在地震剖面上,断裂带表现为能量破碎、联系性差;频率剖面上显示整体剖面频率在5~45Hz,断裂带呈现频率低(15~26Hz)等特征.龙门山北段映秀—北川断裂在10km以上是一条倾向北西的高角度走滑兼逆冲性质的断裂,倾角50°~70°.它分割了西侧的轿子顶杂岩和东侧的唐王寨推覆体,错断了早期形成的逆冲岩片,从南到北总位移量由大变小.它高角度的几何形态约束了断裂以走滑为主兼逆冲分量的运动性质,降低了地表滑移量,影响了地震破裂过程以及余震沿断裂带两侧分布的特性.
- 于常青冯杨洋瞿辰范国玮李恒强
- 关键词：龙门山断裂带汶川地震深部结构地震反射剖面地震反射特征
- 四川龙门山安县-灌县断裂带的特征——以汶川地震断裂带科学钻探3号孔(WFSD-3)岩心为例被引量：15
- 2012年
- 汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)是由科技部、国土资源部和中国地震局联合组织实施的汶川地震断裂带科学钻探研究项目,计划在同震地表破裂带(龙门山映秀-北川断裂和安县-灌县断裂)的上盘布置5口科学群钻:WFSD-1、WFSD-2、WFSD-3、WFSD-3P和WFSD-4,其中WFSD-3和WFSD-3P位于龙门山前山断裂安县-灌县断裂的上盘。以WFSD-3钻孔岩心为研究对象,进行详细的岩石学、构造学、野外编录等研究。WFSD-3钻孔岩心中的断裂岩主要由断层角砾岩、碎裂岩和断层泥组成,未见假玄武玻璃。钻孔中存在26条规模不等的断裂带,断裂密度显示FZ634、FZ1215和FZ1250为主要断裂带,而FZ1250可能为2008年汶川地震的主滑移带。安县-灌县断裂在地表和WFSD-3P、WFSD-3钻孔岩心中的断层倾角分别约为60°、46°和38°,显示安县-灌县断裂倾角从地表至深部逐渐变缓,为一铲式逆冲断层。
- 杨光李海兵张伟刘栋梁张伟刘栋梁司家亮王焕
- 关键词：汶川地震断裂带科学钻探岩心
