密云地應力監測千米深孔開鉆

2012年3月7日，北京地區地應力測量與監測千米深孔鉆探工程在密云啟動。這是中國地質科學院地質力學所實施的首都圈地區第8個深孔，預計施工深度1000m，并在400m處放置地應力監測系統，沖擊這項工作的世界紀錄。

據了解，這項工程由北京市地質工程設計研究院具體施工，將開展孔深1000m鉆孔的原地應力測量，獲得測試鉆孔中地應力隨孔深的分布規律；選擇合適的深度，安裝新型深孔應力/應變綜合觀測探頭，對水平應力/應變分量、地傾斜、地溫和水位實施連續動態監測；采用HTPF測試技術，開展預存破裂水壓致裂地應力測量與計算分析，獲得測孔附近全三維應力張量及其隨深度的分布特征；開展全孔超聲波成像掃描，為選擇地應力測量與監測段提供依據，為ASR測試提供巖心定向資料；進行深孔水壓致裂測試系統現場試驗，采用地面/井下數據采集方式，對深孔水壓致裂測試系統的柔度影響以及其他相關問題進行試驗研究。

據介紹，李四光生前和1976年唐山地震后，在首都圈先后建立了數十個應力應變監測臺站。但目前仍在進行觀測的臺站已很少，僅有昌平、張家口、懷來等臺站，且測量與監測深度小，遠遠不能滿足首都圈地應力實時監測的要求。為建立首都圈深孔地應力測量和實時監測網，自2008年起，力學所先后在北京平谷、十三陵、西峰寺以及河北昌黎等活動斷裂帶附近布置地應力測量和監測孔，并在鉆孔適宜深度安裝了地應力監測系統，進行現今地應力的實時監測。平谷地應力實時監測臺站曾記錄了2011年3月11日日本地震及其前后地應力大小和水位相對變化，獲得了大地震發生過程地應力大小和水位變化數據，尤其是大地震發生的前兆應力變化，為地震地質分析提供了重要依據。

目前，現有的地應力實時監測臺站已初步揭示首都圈北部地區地殼淺表層現今主應力狀態隨深度的變化規律，并獲得了連續的地應力大小相對變化的實時監測數據，為首都圈地震地質研究積累了寶貴資料。到明年，預計完成10個地應力測量和監測孔。