地震科技星火计划项目(XH12035)
- 作品数：5 被引量：28H指数：3
- 相关作者：孙峰薛世峰周斌仝兴华蒋海昆更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）中国地震局地球物理研究所山东大学（威海）更多>>
- 发文基金：地震科技星火计划项目广西壮族自治区科技攻关计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：天文地球石油与天然气工程更多>>
- 龙滩水库诱发地震三维孔隙弹性有限元数值模拟被引量：17
- 2014年
- 本文以龙滩水库为例,根据库区地质构造、深部速度结构及数字地面高程,建立了库区三维有限元模型,基于孔隙弹性理论计算了水库蓄水过程中库底断层和围岩体孔隙压力、有效附加正应力、剪应力和库伦应力的动态变化,并结合水库蓄水后库区地震活动时空分布的特征,讨论了RIS时空演化与库水加卸载及渗透过程的动态响应关系及其可能的成因机制.结果表明：（1）龙滩水库蓄水后地震活动呈现出明显的丛集性,主要分布在罗妥（丛Ⅰ）、八茂（丛Ⅱ）、拉浪（丛Ⅲ）、坝首（丛Ⅳ）和布柳河（丛Ⅴ）5个水库蓄水后淹没的深水区,这些区域也恰恰是库水加卸载及渗透过程中△CFS增加最明显的区域,而△CFS的影区几乎没有地震发生,表明水库蓄水后库区地震活动与△CFS的变化密切相关.（2）在水库蓄水过程中,与水库有直接水力联系且渗透性较好的断裂成为地表水体附加水头压力向深部扩散的优势通道,沿此通道附加水头压力扩散的最大深度达13 km左右,震旦系一古生界以碳酸盐岩为主的地层成为附加水头压力扩散的主体层位,这与蓄水后库区中、小地震震源深度均小于13 km,且优势分布在5~10 km的特征相吻合,表明由于孔隙压力的存在降低了岩石的抗剪强度,同时部分抵消了围压的影响,致使该层位的岩体易于产生脆性破坏从而诱发地震活动.（3）无论是深部还是浅部,各丛地震密集发生的时段绝大部分与相应深度ACFS加速升高或阶段性高值时段相重叠,可能说明在库水位快速抬升或阶段性高值时段,受外部荷载加载速率快速升高的影响,库底岩体和断层、裂隙等结构面更容易实现失稳扩展;深、浅部地震响应时间、活动频度和强度的差异可能与不同层位岩体力学性质及渗透性能的不均匀性有关.（4）各丛地震诱发的物理力学机制有所不同.丛Ⅰ、丛Ⅱ、丛Ⅲ
- 周斌孙峰阎春恒薛世峰史水平
- 关键词：龙滩水库水库诱发地震有限元数值模拟
- 油田注水诱发应力场演化及地层活动机制研究被引量：4
- 2015年
- 基于多孔介质理论建立注水诱发应力场变化定量评价的力学模型,利用有限元方法对耦合模型进行求解,分析注水过程中超孔隙压力与应力场演化规律,揭示注水诱发地层活动的力学机制。计算结果表明:注水形成的超孔隙压力控制局部应力场分布,一方面导致垂向、水平有效应力减小,Mohr应力圆左移,地层活动趋势增加;另一方面削弱注水层段水平地应力的作用效果,导致主应力差值减小、Mohr应力圆直径缩小,易于地层稳定。注水诱发地层活动与岩层渗透性能、吸水软化与构造应力环境等组合因素密切相关。
- 仝兴华孙峰周斌薛世峰
- 关键词：油田注水应力场演化流固耦合MOHR-COULOMB准则
- 水库蓄放水对库底岩石介质弹性波速影响的数值模拟被引量：3
- 2014年
- 为了解水库水体加、卸载及渗透过程中,库底岩石介质有效应力变化对弹性波速的影响,以及弹性波速变化与孔隙压力、有效应力变化之间的定量关系,以四川省紫坪铺水库为例,在前期已建立库区地质构造与水文地质结构模型,并推导出岩石介质变形与流体渗流耦合数学模型的基础上,进一步建立了有效应力对岩石弹性波速影响的数学模型,利用有限元方法定量计算了库底岩石介质的孔隙压力、附加有效应力和弹性波速的变化。结果表明:在水库水体加、卸载及渗透过程中,地下岩石介质弹性波速增量值的变化并不明显,最大变幅仅为±0.013km/s,变化范围主要集中在库底5km以上的局部区域;弹性波速增量值与附加有效应力变化同步,与水库水位变化形态相似;不同观测点弹性波速变化量的大小与埋藏位置、深度及附加有效应力的变化幅度有关,同一观测点,弹性纵波波速变化幅度大于弹性横波波速。文中数值模拟的结果与一些学者通过环境噪声方法获得的紫坪铺水库附近区域相对波速变化的反演结果在变化形态上大体一致,但变化幅度略有差异。
- 周斌孙峰薛世峰蒋海昆史水平
- 关键词：水库有效应力弹性波速数值模拟
- 广西平果2013年震群震源参数特征被引量：2
- 2014年
- 使用广西数字地震台网记录的2013年6月—7月广西平果M_L1.0—3.0震群162次地震波形资料,采用Brune(1970)模型,通过几何扩散校正、介质衰减校正、仪器校正等,将速度记录谱归算为震源位移谱,利用遗传算法计算拐角频率及零频极限,然后计算地震矩、应力降等小震震源参数,系统分析各参数之间的关系。研究表明:近震震级、地震矩、震源破裂半径、拐角频率、应力降等之间可以拟合为对数或半对数的线性关系;地震应力降、视应力与震源破裂半径没有明显的依赖关系,但与地震矩成正相关关系;与其他地区的同类研究结果基本一致,获得各参数的定标关系相近,尤其是通过最小二乘法拟合应力降与地震矩之间的关系后,与浙江珊溪水库地区的应力降与地震矩之间的关系有很强的一致性;与其他地区的应力降及视应力降相比较,本研究区属于低应力释放地区,但由于此次研究的地震事件时间跨度较短,且时间段比较集中,对该地区的应力释放水平还需跟踪研究。
- 陆丽娟史水平周斌
- 关键词：震源参数
- RIS时空分布特征及其与库区地质构造环境的关系被引量：3
- 2014年
- 在广泛收集了国内外水库诱发地震震例资料的基础上,利用统计学的方法,进行了水库诱发地震空间分布与时间响应特征及其与库区地质构造环境关系的研究,结果表明:①在空间分布上,诱发地震主要集中在水库周缘10 km范围之内,并局限于特定的库段丛集分布,当库区具备一定的地质构造与水文地质条件时,诱发地震活动会随着水库蓄、放水过程中的水位变化而发生迁移;②对于不同地区或不同水库,诱发地震活动的时间响应存在着差异,总体上:在水库蓄水后1年以内,初次响应占据一定的优势,而绝大部分诱发主震活动发生在水库初始蓄水1年以后。对长时间的水库蓄水历程而言,"混合响应"是水库诱发地震活动表现形式的主体,而"快速响应"和"滞后响应"仅是在一定的时间段内反应的阶段性现象;③诱发地震响应与水库水位变化的关系十分复杂多样,既存在正相关关系,又有负相关性,同时在某种程度上表现出了较高震级的水库诱发地震对水位变化速率的依赖;④水库诱发地震时空分布受发震库区地形地貌与局部地质构造条件、岩性条件、水文地质条件等方面的先存内因的控制,事实上,它们对水库诱发地震时空分布的控制作用并不是截然分开的,其间存在着相互依存、辩证统一的关系。
- 周斌李蕾孙峰史水平
- 关键词：水库诱发地震
