世界地应力图(WSM)简介及在地震应急中的应用

摘要

岩石介质内部通过接触而相互作用的力使其发生形变和产生运动,该作用力称为地应力.整理和分析大量地应力数据,编制区域构造应力图对研究区域地下介质内部相互作用的时空变化及其所遵循的规律尤为重要.1986年美国科学院院士Mary Lou Zoback领导的国际岩石圈计划任务之一就是构建世界地应力图(World Stress Map Project,简称WSM).WSM数据库已经成为学术界和工业界科学家和工程师的重要资源,主要应用于油田模拟、构造模拟、水库管理、煤矿隧道和钻孔稳定性评价、断层滑动趋势以及地震危险评价等领域. WSM数据库中的应力指标主要来自震源机制解、钻孔崩落和孔壁诱发张裂缝、原地应力测量(水压致裂法、套芯解除法、钻孔变形)以及现代地质学方法(断层滑动分析和火山排列调查)4个方面。其中，地下6 km以内的应力数据的来源主要是来自钻孔崩落方法。除了少数科学深钻的项目以外，地下6 km以下震源机制解几乎是唯一衡量应力的指标。 WSM数据代码分类方法、数据质量划分和数据人库属性格式标准对其他区域应力数据库的建立有着良好的参考意义，例如中国大陆地壳应力环境基础数据库。该数据库向WSM中国提供了部分应力数据。就中国地区的应力数据而言，这两者大范围内应力的分布规律是一致的，但中国大陆地壳应力环境基础数据库的数据覆盖更广、密度更高、数据质量更好。最后以地应力在地震应急中的使用为例，通过统计地震应急数据产品中构造应力场图的区域构造应力场特征和综合断层面解是否吻合，证实了中国大陆地壳应力环境基础数据库的数据质量是可靠的。由此，若只是研究中国部分区域(尤其东部地区)的应力情况，推荐使用中国大陆地壳应力环境基础数据库。而若是整体分析中国大陆及邻区的应力场状况，建议结合WSM的数据分析。