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“一孔之见”——钻孔中的应力观测能否表征地壳应力状态?

马晓冬

马晓冬, 2025. “一孔之见”——钻孔中的应力观测能否表征地壳应力状态?. 地质力学学报. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025153
引用本文: 马晓冬, 2025. “一孔之见”——钻孔中的应力观测能否表征地壳应力状态?. 地质力学学报. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025153
ma xiaodong, 2025. Can borehole observations characterize crustal stress?. Journal of Geomechanics. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025153
Citation: ma xiaodong, 2025. Can borehole observations characterize crustal stress?. Journal of Geomechanics. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025153

“一孔之见”——钻孔中的应力观测能否表征地壳应力状态?

doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025153
基金项目: 深地国家科技重大专项(2024ZD1000705)

Can borehole observations characterize crustal stress?

  • 摘要: 了解原位应力状态对于认识地壳中各类地质力学过程、解决地下工程中的诸多实际问题具有重要意义。通过经典的水压致裂测试及钻孔破坏观测实现的钻孔原位应力表征, 为揭示脆性上地壳的应力状态提供了关键技术支撑。将这两种方法为主的钻孔观测结果与其他表征更大尺度的应力信息整合后,区域尺度上不同钻孔间、较大深度范围内应力方向的一致性及相对应力大小的规律性显著增强。通过水压致裂法与钻孔破坏观测获取的应力大小,与经典的Anderson-Coulomb理论以及经验性的Byerlee定律相符,这种一致性对约束原位应力状态、量化断层稳定性有着重要的作用。尽管受不连续面、岩性差异及其他因素影响,局部尺度的应力变化几乎普遍存在,但上地壳整体仍可以被认为处于摩擦平衡状态。一直以来,水压致裂法、钻孔破坏观测及其近期的衍生方法仍具有极强的应用性。然而,我们在更精准地表征和认识原位应力方面的进展,已经落后于近期仪器设备、建模技术及数据科学领域的最新技术突破。当前,针对原位应力表征及应力非均质性认识的实验与理论研究缺乏良好的协同与整合,这在一定程度上阻碍了应力数据的采集与解释工作。因此,依托地壳应力表征技术的创新发展,从根本上革新应力数据的采集、解释与共享方式,已成为亟待推进的关键任务。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2025-10-16
  • 修回日期:  2025-11-04
  • 录用日期:  2025-11-17
  • 预出版日期:  2025-11-28

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