钻孔应变观测同震阶变时的一个问题及对策分析
2015-12-19董培育任天翔杨少华庞亚瑾石耀霖
地质力学学报 2015年3期
关键词:模型
董培育,任天翔,杨少华,庞亚瑾,石耀霖
(1.中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室,武汉430071;2.中国科学院计算地球动力学重点实验室,中国科学院大学,北京100049)
1 研究现状
同震库仑应力计算目前被认为是估计后续地震活动性的重要依据[1~2]。同震位移场可以用解析方法计算,例如Okada的半无限空间模型[3],汪荣江等的分层模型[4];也可以用数值方法计算,例如有限元方法罚函数方法[5]、双节点法[6]、扩展有限元方法[7]等。根据理论计算结果预测的位移场与GPS等观测的实际同震位移基本吻合,这已经被多次震例证实[8]。原则上,由位移场微分而得到应变场,再根据虎克定律计算应力场,也应该是可靠的。但是,迄今为止,我国钻孔应变/应力台站的观测结果在多数情况下却与理论预测值存在较大差异[9~11]。这一现象是现今地震物理预测天空上的一朵乌云。
分量式钻孔应变/应力仪作为地震项目中关键的监测手段,为地震研究提供了重要观测数据[12]。我国现今主要用四分量钻孔应变/应力仪进行地应变/地应力的观测,原理由石耀霖[13~14]在20世纪70年代初提出,4个元件可以自我校验是否真正测到了地应变/地应力变化,也可以更好地在井下条件下标定元件。四分量钻孔应变/应力仪由4个依次间隔45°的元件组成 (见图1a),目前,已成为我国多种型号钻孔应变/应力仪的标准配置。国外分量式钻孔应变/应力仪也从传统的三分量[12,15],变为四分量,但其四路元件只是在原来3个依次间隔60°的元件基础上增加了一个夹角为30°的元件 (见图1b),在数据处理上远不如我国配置方便。……
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