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Exploring the Wenchuan earthquake fault through the accurate location of WFSD-4#Well using seismic reflection: 2022年; Deep drilling data on seismogenic faults that are obtained directly can help in understanding earthquake mechanisms and the resulting changes in deep structure and material composition.However,geophysical data are necessary to ensure that the planned borehole accurately drills through the target faults.In this study,the deep crustal structure of the Longmenshan fault is explored to obtain seismogenic fault characteristics of the Wenchuan earthquake.A scientific drilling project,Wenchuan Earthquake Fault Scientific Drilling No.4 Borehole(WFSD-4)is proposed with a borehole designed to drill through the north section of the fault zone while penetrating as many geological bodies and target layers related to seismogenic fault slip as possible.High-precision seismic exploration is then carried out to study the deep structure of the fault zone and achieve the scientific objective of the borehole.Two high-precision deep seismic reflection lines were arranged perpendicularly to the fault zone,and data were obtained through special acquisition schemes and processing methods.Finally,the surface position and drilling depth route of WFSD-4 are determined based on the interpretation results of seismic profiles.The seismic reflection method for site selection of the Wenchuan earthquake fault scientific drilling is proven feasible by comparing the interpretation with the actual drilling results,laying the foundation for further study on the deep structures of fault zones.; Feng Yang-YangYu Chang-QingLi Hai-BingQu ChenWu ChanWang QiLuo SuHuang Jin-PengRehana Ghazi

龙门山构造带北段构造变形特征——来自汶川科钻四号孔(WFSD-4)的证据被引量：5: 2019年; 2008年MW7.9汶川地震在青藏高原东缘龙门山构造带内毫无征兆的情况下发生,并沿灌县—安县断裂和映秀—北川断裂分别产生了约80 km和275 km的不同性质的地表破裂带,在世界地震史上实属罕见,表明龙门山构造带在以往经历了极为复杂的构造演化和运动变形。地震后迅速启动的汶川地震断裂带科学钻探项目,为我们认识龙门山构造带以往运动和变形本质提供了全新的素材和视角。本文以位于龙门山构造带北段的汶川地震断裂带科学钻探四号孔(WFSD-4)岩心作为主要研究对象,并结合地表构造变形研究,对WFSD-4的岩心变形特征和龙门山构造带北段的构造变形序列进行了分析与探讨,认为:D1变形期以岩心和地表早期面理S1顺成份层发育为特征,多被同时期长英质脉体填充,显示伸展机制下的韧性变形,推测为轿子顶穹隆构造的形成时期; D2变形期为区域主导性面理S2的形成时期,岩心中劈理面上可见绢云母等矿物,石香肠构造指示NW–SE的韧性挤压变形特征。岩心和地表均可见S2切割早期面理S1,错断早期顺S1贯入的长英质脉体; D3变形期以NW–SE向挤压冲断为主,岩心中面理S2发生褶皱变形,局部生成间隔劈理S3。地表可见区域主导面理S2变形,形成平行褶皱,轴面走向北东,发育同时期的NW向陡倾的活动断裂,部分成为汶川地震的发震断裂,该期对应于龙门山构造带北段的喜山期构造运动,褶皱强化,推覆强烈,也是唐王寨向斜的最终成型时期;岩心和地表均可见面理S2膝折的构造现象,为局部地表抬升过程中的重力成因,构成D4期变形。; 张佳佳李海兵郑勇王焕李成龙张钊荣; 关键词：龙门山汶川地震断裂带科学钻探面理

汶川地震科学钻探2号孔(WFSD-2)随钻泥浆氢和汞浓度与断裂构造关系被引量：7: 2018年; 以WFSD-2钻孔为研究对象,分析了随钻泥浆氢(H_2)和汞(Hg)浓度特征,在垂向上存在显著不均匀性,出现多段浓度异常高值.研究表明:(1)H_2和Hg浓度异常与次级断裂和岩石构造性质有较大关系,以断裂带或破碎带为通道运移而产生高值异常;(2)随钻泥浆H_2和Hg浓度特征暗示了汶川地震WFSD-2孔中主滑移带位置,表明随钻流体特征是识别地下裂隙带、破碎带或断裂带的途径之一;(3)H_2和Hg浓度异常还可能与构造块体边界强震活动和断裂带近场中等地震活动有关.本文研究结果为分析大震过程中深部流体活动行为提供了H_2和Hg地球化学特征依据,对地震前兆机理研究也具有重要的参考价值.; 张彬刘耀炜方震官致君张磊郭丽爽; 关键词：汶川地震汞

利用汶川地震断裂带科学钻探3号井(WFSD-3)成像测井资料分析震源区应力场特征被引量：4: 2018年; 为了得到最接近于汶川地震过程中的构造应力场,本文利用汶川地震断裂带科学钻探3号井(WFSD-3)的成像测井资料,从研究钻孔崩落和裂缝特征的角度出发,对汶川地震震源区构造应力场在汶川地震前后的变化进行了分析.结果显示,该孔两处钻孔崩落分别位于1411.8～1413.6 m及1431.8～1433.4 m深度处,由崩落形态推断该区最大主压应力方向为近NWW向,之后对比前人利用震源机制解和原地应力测量得到最大主压应力方向结果,发现汶川地震震源区水平最大主压应力方向发生了明显变化,向由震前及震后短时间内的近NWW向变为震后一段时间的近NNE-NEE向.分析认为:汶川地震正是在近NWW向的区域最大水平主压应力的作用下,在倾向为NW向的断层面上产生逆倾滑而发生的纯逆冲型地震,而汶川地震的发生又使得区域水平最大主压应力方向发生了明显变化.最大主压应力方向的变化特征能很好地分析和解释余震震源机制,说明变化前后的区域构造应力场对汶川地震序列的发生均具有重要影响.; 侯颉余大新; 关键词：汶川地震成像测井钻孔崩落

汶川地震断裂带滑移行为、物理性质及其大地震活动性--来自汶川地震断裂带科学钻探的证据被引量：16: 2018年; 断裂带物质组成、结构及其物理性质是理解断裂变形机制和地震破裂过程的基础和关键,断裂带地震(黏滑)和非地震(蠕滑)滑移行为不仅对了解地震活动性和山脉隆升过程具有重要意义,而且直接为防震减灾提供科学依据.我们以穿过龙门山映秀—北川和灌县—安县断裂带的汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)岩心和地表出露的断裂带为研究对象,通过对断裂岩组成、结构、显微构造和钻孔物性测井数据进行分析研究,确定了龙门山逆冲断裂带滑移行为和物性特征,初步探讨了大地震活动性和有关断裂带的隆升作用:(1)映秀—北川断裂带倾向NW,浅部倾角~65°,发育的断裂岩厚约180~280m,由碎裂岩、假玄武玻璃(地震化石)、断层泥和断层角砾岩组成.断裂带具有高自然伽马、高磁化率值、低电阻率、低波速等物理性质以及对称型破碎结构.断层泥普遍具有摩擦热效应的高磁化率值和石墨化作用特征,是古地震滑动的岩石记录.表明映秀—北川断裂带为经常发生大地震的断裂带,晚新生代以来类似汶川地震的大地震复发周期小于6000—10000年,具有千年复发周期特征.(2)灌县—安县断裂带倾向NW,浅部倾角~38°,发育的断裂岩厚约40~50 m,仅由断层泥和断层角砾岩组成,具有典型的"压溶"结构,表现出蠕滑性质.除压溶作用外,定向富集的层状黏土矿物和微孔隙的发育使断层强度变弱.断裂带具上盘破碎的非对称型破碎结构,除具低磁化率值特征外,其他物性与映秀—北川断裂带一致.(3)根据断裂岩厚度与断层滑移量相关经验公式关系,以及断层产状,粗略估算映秀—北川断裂带自中生代以来累积垂直位移量大于9km,灌县—安县断裂带累积垂直位移量小于3km.映秀—北川断裂带长期大地震产生的累积垂直位移量是龙门山隆升的主要贡献.; 李海兵许志琴王焕张蕾何祥丽司家亮孙知明; 关键词：汶川地震断裂带汶川地震断裂带科学钻探

汶川地震发震构造带过WSFD-2钻井深反射地震数据3-D处理技术研究被引量：2: 2018年; 2008年5月12日汶川发生里氏8.0级地震的发震机制与龙门山断裂带的构造特征紧密相关,应用反射地震探测方法精细探测发震构造内部的结构特征,对研究汶川地震的发震机理有重要意义.5.12地震后在地表错断最剧烈的区域之一虹口乡白庙村穿过发震构造和深钻科研井WSFD-1和WSFD-2布置了兼顾浅中深层信息的反射地震探测剖面,该区域断裂带硬岩出露,地形地貌复杂多变,起伏剧烈,只能采取弯线地震测线布设方式采集二维反射地震数据,而且弯曲度大,造成CDP点分散严重.区域内构造复杂,褶皱逆推构造发育,地层和构造倾角大,采用常规二维地震数据处理方法进行叠加处理时,易将不同地层的反射信息叠加到同一反射层.弯线叠加剖面上侧面波,混波干扰严重,会显著地降低原本低信噪比数据的分辨率,或剖面可靠性低,容易在二维剖面中造成解释陷阱.本文利用弯线地震采集的三维特性,用拟三维地震叠加技术处理汶川地震科学钻井附近横跨北川—映秀断裂带的二维弯线地震数据,弥补常规二维弯线地震数据处理技术的不足,将不同地层的反射信息分离归位到不同的三维叠加剖面上,解决二维弯线地震数据处理时混波干扰严重的难题.通过理论分析和实验选取合适的共中心点面元,获得了高分辨率的三维叠加剖面.相比于二维弯线叠加剖面,三维叠加剖面切片成像更真实,剔除了不同地层反射信息混叠的影响,能得到更准确的断点信息,并可以获得沿断层走向横向的信息,显著提高了构造解释的可靠性和精度.应用拟三维地震数据处理方法处理龙门山断裂带的二维弯线地震数据,获取高分辨率的构造信息,有利于断裂带内汶川地震发震机制和龙门山隆起机制的解释.; 雷小琼鲁兴林肖继文马振宁钱荣毅张贵宾; 关键词：汶川地震发震构造

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔卡钻事故处理被引量：5: 2017年; 汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔地层复杂,钻探施工难度大,孔内缩径、坍塌、掉块事故频发,给钻探施工带来了极大的困难。就WFSD-4S孔在孔深517 m发生的卡钻事故进行了详细的阐述,分析发生卡钻事故的原因及条件,采用了强力起拔、反钻杆、可退式打捞矛打捞、套铣等手段,最终成功处理该起卡钻事故。该起事故的经验,为同类事故的处理提供借鉴及参考。; 翟育峰; 关键词：汶川地震断裂带套铣

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔冲洗液技术被引量：4: 2017年; 针对汶川地震断裂带科学钻探项目四号孔浅孔(WFSD-4S)地质条件复杂,孔壁稳定性差,坍塌、掉块严重等问题,采用了双聚防塌冲洗液体系。该体系具有良好的稳定性和流变性,携屑能力强,防塌效果好,在WFSD-4S孔钻进施工中取得了良好的应用效果。通过对冲洗液配方的优化和性能参数的合理调整与维护,较好地解决了WFSD-4S孔的钻进技术难题,为顺利完成钻孔施工奠定了坚实的基础。; 王鲁朝李晓东翟育峰; 关键词：汶川地震断裂带破碎地层

龙门山造山带早期断裂活动的古地震制约——来自汶川科钻(WFSD)岩心的证据被引量：7: 2017年; 强地震是断裂活动的表现形式,可以诱发地表沉积层序顶部未固结的软沉积物发生变形,形成新的变形层(即震积岩***)。因此,在连续沉积剖面中赋存的多层震积岩应是断裂活动的直接证据。川西前陆盆地中的软沉积物变形记载了龙门山断裂带的活动信息,对认识龙门山造山带演化历史具有重要意义。本文通过"汶川地震断裂带科学钻探"一号孔(WFSD-1)和三号孔(WFSD-3)连续岩心剖面的岩性分析和构造研究,识别出11段不同深度的液化角砾岩层,它们是地震触发成因的软沉积物变形岩层。11个液化角砾岩段厚度从~20m至102m不等,分布在晚三叠世须家河组二-五段。这些液化角砾岩层记录了龙门山前陆盆地形成过程中晚三叠世断裂活动特征及趋势。这些厚度不等的震积岩粗略指示约2~20万年的地震活动长周期(地震幕),以及约4至70万年的间震期(地震幕的间隔时间),反映了龙门山断裂早期脉动式(幕式)活动特征。从不同段液化角砾岩层分布间隔规律来看,地震活跃期间隔(即间震期)越来越短,显示龙门山造山带断裂活动越来越强的趋势。结合前人地表软沉积物变形研究,我们认为龙门山造山带在晚三叠世经历了多期次的正断-逆冲活动的造山作用(至少经历14个地震活跃期),形成龙门山雏形及前陆盆地。; 王焕李海兵乔秀夫司家亮何祥丽; 关键词：古地震龙门山造山带

汶川地震断裂带科学深钻WFSD-3附近上地壳S波分裂特征被引量：8: 2017年; 为配合汶川地震断裂带科学钻探工程(WFSD),中国地震局地球物理研究所在四川省绵竹市天池乡和灌县—安县断裂附近分别架设了15套微震仪器和17个短周期地震台.基于WFSD-3附近的微震、短周期和区域台网的固定台站记录的近震数据,通过横波窗内S波分裂计算,得到其上地壳各向异性参数,即快波偏振方向和慢波的时间延迟,并分析了研究区的上地壳各向异性特征.结果显示,研究区大部分区域的快波偏振方向为NE向,与龙门山断裂带走向一致,但在研究区微震台阵布设小区域内,快波偏振方向表现出东西分区特征,东部为NE向,西部为NW向.上地壳各向异性主要是受到岩层中随应力分布排列的微裂隙和岩石或矿物结构的影响,研究区内快波偏振方向主要表现为NE方向,与断裂走向一致,反映了研究区上地壳各向异性主要受控于结构控制的各向异性,局部区域的快波偏振方向为NW向,与区域最大主压应力方向一致,说明区域应力场对研究区上地壳各向异性也有影响.通过分析微震台阵的归一化时间延迟随时间的变化情况可以反映区域应力场的变化情况.微震台阵的慢S波时间延迟在2012、2013年较为离散,在2014年有收敛的趋势,反映了强震后区域应力场逐渐稳定的趋势.; 郑拓丁志峰常利军郑晨张辉李大虎; 关键词：龙门山断裂 S波分裂地壳各向异性

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