2015年12月25日山东平邑塌陷事件产生的位移场与应力场

来源：地震地质杂志2017年第1期北京时间：

作者：万永革, 靳志同, 崔华伟, 黄骥超, 盛书中, 张珊珊, 李翠芹

单位：1. 防灾科技学院, 三河 065201;2. 山东省地震局, 济南 250014

摘要：2015年12月25日山东平邑县发生石膏矿塌陷事件。采用各向同性塌缩点源模型计算了该塌陷事件在周围地表产生的位移场、水平应力场及在其附近的蒙山山前断裂上的库伦破裂应力变化。结果表明：1）塌陷中心的水平位移达18mm，在距离塌陷位置约5km范围内的水平位移>1mm，方向指向塌陷中心；塌陷中心的垂直沉降达4mm，在塌陷中心约3km以内沉降>1mm，水平位移和垂直位移在远处快速衰减到可以忽略不计，这是由于该塌陷源较浅，位移变化局限在地表局部所致。2）由于自由表面的影响，该塌陷造成地下2km深度的约5km范围内呈现面收缩应力状态，面收缩应力达1000Pa；而在远处均处于面膨胀应力状态，膨胀应力最大约达1000Pa，面膨胀应力在距塌陷中心约10km处迅速衰减到100Pa以下。在2km深度的平面上造成的最大主张应力和主压应力达10000Pa，在主压应力大于主张应力的塌陷中心约5km范围内，主压应力呈现以塌陷为中心的径向分布，在距塌陷中心约5km以外，主张应力呈现以塌陷为中心的径向分布，随着距离的增大，主压应力和主张应力快速衰减到100Pa量级。3）该塌陷造成了其西北部的蒙山山前断裂（被认为不活动的断层段）上的库伦破裂应力降低，最大值达2500Pa，造成了东南部的蒙山山前断裂（被认为第四纪左旋正断活动的断层段）上的库伦破裂应力增加，最大值达2400Pa，在分析该断裂的危险性时要予以注意。

关键词：2015年山东平邑塌陷,位移场,主应力,库伦破裂应力变化,蒙山山前断裂,

基金资助：国家自然科学基金（41674055）与河北省地震科技星火计划（DZ20170109001）共同资助