发震断层对微、宏观震中偏离的影响分析:以新疆地区为例

大量震例表明通常情况下地震的微、宏观震中有很大的偏离,如何在震后快速正确估计微、宏观震中偏离的程度,是目前迫切需要解决的重要问题。以新疆地区为例,详细研究了新疆地区M s≥6.5级的历史地震微、宏观震中偏离与发震构造的空间分布关系。新疆地区主要的发震断层类型包括逆断层、逆冲走滑断层及走滑断层3种。针对不同的发震断层类型初步提出了根据发震构造快速估计6.5级以上强震微、宏观震中偏离的模型和方法。微、宏观震中偏离的理想方向取决于破裂的性质(如单侧破裂、双侧破裂),很难确定理想宏观震中在发震断层的确切位置,具有一定的随机性,但是地震微、宏观震中的偏离方向与新疆整体构造应力方向具有一致性,宏观震中位置一般位于发震断层上或其附近,在实际应用过程中可以认为宏观震中就在断层上。

隐伏活断层地震勘探正演模拟方法

浅层高分辨率地震勘探是城市活断层探测手段中最有效、最可靠的方法之一,但是由于隐伏活断层勘探时存在着勘探深度浅、地层的属性差异小以及环境噪声大等因素,导致地震勘探数据信噪比低、反射信号弱等问题,严重影响地震数据的采集、处理和解释。采用一阶应力-速度方程的高阶交错网格有限差分方法,结合完全匹配层(PML)的边界处理方法和通量校正(FCT)法消除频散的技术手段,对活断层模型地震勘探进行正演模拟,清晰直观地表现了断层处的细微差别,有助于地震勘探中对信号的分析与理解。结果表明,这些处理手段结合波动方程有限差分算法,能够有效实现薄层、弱反射的隐伏活断层模型的波场正演模拟,可有效识别隐伏活断层的断层倾角、断距、规模、跨越范围、断层深度以及断裂带影响范围,为分析这些参数对地震记录的影响提供有力帮助,同时结合实测地震数据的处理、解释,为防灾减灾提供具体有力的判据。

地震正演模拟在高分辨率隐伏断层地震勘探中的应用

应用波动方程有限差分方法人工合成地震记录进行城市隐伏断层的地震勘探。采用适当的差分算法、震源子波以及有效地边界条件和频散消除方法来提高正演模拟的精度和分辨率。结果表明地震数值模拟可以用来分析地层厚度、断层倾角、断层深度以及断裂带宽度等参数对地震记录的影响;通过实际试验数据和正演模拟的合成单炮地震记录的对比,可以快速判断断层的大致位置和断裂带的大致范围以及目标地层的大致深度。该方法能有效辅助实际野外工作中的数据采集参数的估计,提高勘探效率和精度。

一种新型的城市浅层地震勘探震源

由于城市建筑和公共设施制约了地震勘探工作的设计和施工,因此城市地震勘探与传统的野外工作相比面临着许多困难。vibsist-50可控震源在抗干扰,高分辨率浅层地震勘探方面有其独特的优势。本文通过对该震源在工作原理上与传统的可控震源进行对比,并对野外试验与大锤激发的实际记录进行对比,得出该震源能够产生高频宽带信号,并且可以通过延长扫描时间,增加冲击次数来积累能量,是适用于城市高分辨率的浅层地震勘探可控震源。

地震属性分析在高分辨率活断层地震勘探中的应用

通过分析影响地震属性的岩石物理特性及其在地震响应上的特征,获得地震波传播过程中地震振幅、层速度与裂缝层密度、泊松比、纵横波速度、孔隙度、压力的关系。同时,结合地震属性的分析技术,利用地震正演模拟的方法提高地震勘探数据解释结果精确度和可信度,为高分辨率的活断层地震勘探研究提供更为可靠的方法手段,提高了地震数据的处理解释精度。

隐伏活断层地震勘探的地震正演模拟方法

城市隐伏活断层地震勘探的目标为上断点埋深为几米至数百米的隐伏活动断层。由于勘探深度较浅，地层的属性差异比较小，活断层的地震勘探相对一般的资源勘探有其自身的特点。由于反射系数较小，反射不强，地震资料受到面波的严重干扰，给地震资料的采集处理解释造成困难；并且由于活断层勘探是以断层的上断点层位作为活动性指标，因此，如何根据地震资料确定真实的上断点深度就十分关键。

地下水封油库场址地应力场及工程稳定性分析研究

建设战略地下水封石油储备库是完善国家石油储备体系的重要途径之一。鉴于此,我国拟在渤海湾附近投资兴建一大型战略石油储备库。由于地下水封油库特殊的地下结构形式,需要对工程区范围内的地应力的量值和方向进行详细的研究分析。在工程区共布置5个水压致裂地应力测点,实际测值相对较为离散,各个测点之间很难找到内在联系,因此利用Sheorey模型对5个测点的测值进行了归一化处理,较为准确地给出洞身部位的应力值大小,即最大水平主应力为11.02±1.0 MPa,最小水平主应力范围为6.82±1.0 MPa,最大主应力的方向为76°(±13°),这与B.C.Haimson等人在朝鲜半岛的研究成果较为吻合,实测地应力场方向与世界应力图所给出的区域构造应力场的方向极为一致,即WSW-ENE到E-W之间。按照修正后的岩体强度应力比方法评价工程区的应力状态可知,地应力量值中等,地应力场对地下工程稳定性影响不大。在这样的远场应力条件下,按照开挖后洞室截面周边最大应力和洞室围岩岩体强度之比的分析计算结果,如果洞室轴线沿最大水平主应力方向布置,在开挖过程中,地下洞室围岩基本以线弹性变形为主,局部受节理裂隙面影响的岩体会出现掉块现象。选择合适的洞室截面形状及洞室轴线和地应力场最大水平主应力方向之间的夹角对洞室的稳定性至关重要。

基于随机介质模型的储层非均质性分析

本文利用随机介质模型对复杂岩性储层进行了非均质性描述.利用模型特征量即非均质纵横比、纵向谱指数、横向谱指数以及扰动标准差等来模拟不同的随机介质.在前人工作的基础上,由某油气田的两口井资料估计储层非均质性能谱,从能谱曲线上提取储层纵向大小尺度非均质谱指数.通过将二维随机介质模拟的合成井记录互相关系数与实际井记录互相关系数进行分析比较,分别得到大小尺度非均质情况下最佳拟合时的横向谱指数和非均质性纵横比.以上求得的各种特征量从不同角度定量分析了储层非均质性的纵横向变化,为储层横向预测提供了依据.

地形对地震烈度衰减的影响

本文采用阶跃截面固体的一维弹性波传播模型,研究了地形对地震烈度衰减的影响。采用固体入射纵波来模拟无地形影响的地震烈度衰减;采用固体透射波来模拟有地形影响的地震烈度衰减。利用阶跃截面处的放松连续条件,得出了烈度与高度差的近似定量关系。同时,以新疆地区逆冲走滑型地震为例,讨论了烈度与高度差的近似定量关系描述地形对地震烈度衰减影响的有效性。

地下高压气体对汶川地震灾害的作用分析

通过对2008年5月28日汶川M8.0级地震后滑坡和堰塞湖的形成和分布特征,以及震后地下喷发物和灾害形成与分布特征的考察,结合龙门山地区侏罗纪前的海洋环境和现今龙门山前川西坳陷存在大量圈闭构造和地下3km的巨厚底层含大量异常高压天然气体这一结构特征分析,发现地下异常高压气体在地震时高速膨胀,在地下裂隙和断层等面状通道快速剪开底层涌出,造成岩体飞移、流动和扩散是产生灾害的重要因素。

《2008年汶川地震:灾难剖析》第四章:地震危险性和灾害风险评估

4.0引言中国的地震预报工作有许多值得借鉴的经验与教训,其中最重要的教训就是:无论其未来潜力如何,就目前而言,依赖地震预报来预防地震灾害是不切实际的。切实可行的做法是在地震危险性评估的基础上,加强建筑环境的抗震能力(图4.1)。

编码激励信号在岩石超声波速度检测中的应用

岩石超声波速度的准确检测需要观测波形具有较高的信噪比(SNR)。编码激励技术(CET)能够在不损失分辨率的情况下提高SNR。本研究介绍了相位编码激励原理,并对巴克(Barker)码和戈莱(Golay)码进行了数值模拟与实验评估。实验结果表明,CET虽然能提高信噪比,但信噪比增益(GSNR)低于理论值。红砂岩和花岗岩的超声波速度检测实验证明,巴克码比戈莱码激励信号具有更好的脉冲压缩性能。另外,巴克编码信号在岩石单轴加载时监测速度的应用证实巴克码激励技术是可靠的。

复杂天然断裂带流体流动数值模拟:对天然及人工诱发地震起始的意义

活动断层系统中的孔隙流体超压会驱动流体流动,并最终导致断层强度降低和地震活动。由不同破裂模式(例如,脆性与韧性)引起的变形会影响断层带的渗透率,从而影响流体流动和孔隙流体压力分布。当前的数值模拟技术主要针对流体流动对断层再活化以及相关地震活动的控制作用。然而在地震起始阶段,对于孔隙流体压力是否影响从慢速无震断层滑动到快速地震断层滑动过渡的过程,仍然知之甚少。本文中,我们对天然断层中的超压状态下超临界CO2流体的流动进行模拟,断层中的流体流动、流体压力和岩体变形之间复杂的非线性关系控制着地震起始的长度和地震间隔周期的持续时间。我们的模型基于意大利北部亚平宁山脉最近的地震活动[例如,1997~1998年科尔菲奥里托(Colfiorito)MW6.0地震和2016年诺尔恰MW6.5地震]进行设置。我们对达西(Darcy)流体流动模拟的结果表明,在将实际复杂断层带构造、孔隙压力和岩石变形相关渗透率三个因素同时考虑在内时,起始阶段的持续时间可以减少几个数量级。特别地,起始阶段的持续时间可以从10年以上减少到几天,甚至是几分钟,而地震矩可减少6倍。值得注意的是,在本研究中,通过地震起始模拟获得的无震滑移地震矩(M0=109N·m),与使用应变计进行局部应变测量的检测极限数量级相同。这些发现对于地震早期预警系统具有重要意义,因为地震起始阶段的持续时间和力矩将影响地震前兆信号探测的可能性。有趣的是,在最近的一些大地震之前的几个月,已经测量到了无震滑移,尽管这些地震的构造背景与本文所构建的模型有所不同,但这也重新引起了我们对地震起始的兴趣。此外,我们的结果对于短期和长期地震预报也具有重要意义,因为在地震间隔期间地壳流体的迁移可能会控制断层强度和地震重现期。

城市隐伏活断层地震勘探方法研究进展

本文总结了目前城市隐伏活动断层地震勘探方法的最新进展。浅层高分辨率地震勘探是城市隐伏活断层探测手段中最有效、最可靠的方法之一。本文首先总结了地震勘探的基本方法,如地震反射波法、折射波法、面波法、横波分裂法和多波多分量地震勘探方法；其次,针对城市环境干扰大、场地条件复杂的情况．总结了提高浅层高分辨率城市地震勘探抗干扰能力的研究成果；最后,本文展望了相关技术的发展前景。

一种黄土高边坡三维稳定性计算方法

黄土地区土质疏松,地震多发,黄土滑坡灾害严重。本文围绕滑坡稳定性评估进行了分析与讨论,针对传统二维稳定系数计算方法存在的不足,在建立三维滑坡模型的基础上,提出了一种三维滑坡稳定性分析方法,并对其可行性进行理论分析与实例验证。实验结果表明,该方法较传统二维分析方法更准确、有效和实用。