摘要：通过4年的工作开展，获得了中国东南沿海及北黄海地区实测应力状态及其构造控制背景，建成了相应的地应力实时监测台站，初步显示出较好的监测效果，同时建立了南海海域、北黄海海域2个地质力学模型。项目成果将为我国重点海域的地球动力学基础研究以及海洋油气资源的开发提供重要的基础数据。
1.项目概况
我国南海及黄渤海是多板块共同作用下形成的边缘海，是进行构造演化和海洋地球动力学研究的天然实验室，也是蕴藏丰富的油气资源的重要勘探前景区，迫切需要深入认识海域地应力状态及其控制因素。但受自然条件限制，我国海域的地应力研究程度还比较低，基础资料严重匮乏。2012—2015年，自然资源部中国地质调查局所属的中国地质科学院地质力学研究所承担的海洋地质保障工程“中国重点海域地应力观测及综合研究”，通过广泛收集、整理和分析区域地质资料，结合区内油井和震源机制资料，以地应力测量与监测技术为主，以声波测井、ASR应力测试技术、微震监测技术、岩石力学实验等多种手段为辅，开展我国重点海域地应力观测与综合研究，提取深部地应力信息，建立地质力学模型，采用有限元数值模拟计算分析技术，反演现今地应力场，获取研究区地应力的分布特征，为我国重点海域的地球动力学基础研究以及海洋油气资源的开发提供地应力依据。
2.成果简介
（1）首次系统获取了中国重点海域实测地应力分布特征和规律。以水压致裂法为主，以测井资料解译法、ASR法、X-LOT法、空心包体解除法等为辅的多种应力测试技术手段，实测得到了南海、渤海、北黄海等中国重点海域、岛屿及滨海海岸带的现今地应力状态。尤其是台湾海峡西岸介于长乐-诏安断裂带和滨海断裂带之间的滨海地区，通过合理布置测量点位置和调整测量钻孔深度，获取了高质量、可靠的地应力空间变化信息，发现台湾海峡西岸自福建平潭至广东饶平，应力大小具有中间高，两端低的特点，泉州地区为最高。同时，分析实测结果发现，以往大多学者根据震源机制解，判断中国海域主应力方向自北向南垂直于海岸线、呈顺时针扇形分布，而本项目实测结果发现由福建平潭至海南乐东的滨海地区，自东北向西南，主应力方向由NNW向NWW、呈逆时针扇形分布，显示菲律宾板块向华南板块的NW向俯冲控制了本地区的应力场赋存特征。而且以滨海断裂带为界，南北两侧主应力方向也不一致，因此认为滨海断裂带是影响或控制华南地块海域和陆域应力场的一条重要分界带。
位于西沙群岛的西科1A井是我国目前最深的远海海域地应力测量孔。利用深孔水压致裂测量技术在西科1A井开展了地应力测量，首次获得了我国南海实测应力资料，1260m的最大测量深度也位于我国水压致裂应力测量深度的前列，具有开拓意义。西科1A井的应力测量结果揭示了西沙群岛的应力特征、掌握了西沙群岛基底深度、了解了南海西北部海域盆地所处的拉张应力环境。开展西科1A井应力测量适逢中越“981钻井平台事件”，本项工作的成功开展在国内各大重要网络和平面媒体都得到了积极的报道，产生了较好的社会影响。
（2）建立了重点海域地应力监测网络，初步显示了较好的观测效果。项目实施四年来，自南向北陆续建立了北黄海综合应力应变监测站，以及山东蓬莱、福建平潭、福建莆田、广东饶平、广东上川岛和海南乐东共6个压磁四分量地应力监测站，经过一段钻孔局部应力调整期，逐渐显示出了较好的捕捉和监测地应力变化的能力，尤其是台湾海峡地区的地应力监测站，对台湾海峡周边地震引起的引力场变化监测效果较好，未来将继续加强关注和研究。
（3）首次建立了中国重点海域地质力学模型。利用原地应力测量结果及油气井FMI测井资料提取的地应力信息为约束条件，同时结合震源机制解等资料反映的地应力特征，建立并逐步完善了南海海域、北黄海海域2个地质力学模型，通过应力场反演，获得了南海海域及北黄海海域地应力分布特征，模拟结果与应力实测结果一致性较好。为我国重点海域的地球动力学基础研究以及海洋油气资源的开发提供了较好的计算模型参考和依据。
3.成果意义
中国重点海域地应力实测及综合研究结果勾勒出了重点海域应力场特征和分布规律，为我国重点海域的地球动力学基础研究及海洋油气资源的开发提供地应力依据，也为将来的应力场精细化研究奠定了重要的基础。
