Laboratorio Clave de Movimientos Neotectónicos y Riesgos Geológicos del Ministerio de Tierras y Recursos
El Laboratorio Clave de Movimientos Neotectónicos y Riesgos Geológicos del Ministerio de Tierras y Recursos fue aprobado oficialmente por el Ministerio de Tierras y Recursos el 30 de septiembre de 2007. Su predecesor fue el Laboratorio Clave de Deformación de la Corteza y Riesgos Geológicos de la Academia China de Ciencias Geológicas. El laboratorio clave se dedica principalmente a la investigación sobre movimientos neotectónicos y sus peligros geológicos y procesos del entorno geológico, investigación sobre tecnología de monitoreo de estrés in situ y tecnología de predicción y evaluación de peligros geológicos, medición de estrés in situ e investigación de campo de estrés tectónico en importantes áreas tectónicas activas. cinturones en China continental, grandes proyectos nacionales, investigación científica en cinco campos, incluida la estabilidad de la corteza terrestre y la investigación de seguridad del medio ambiente geológico en las principales ciudades y zonas económicas importantes.
Figura 46 Proceso técnico de investigación y desarrollo de un sistema de información de extracción y seguimiento de información por teledetección de terrenos baldíos degradados.
(2) Resultados importantes de investigaciones científicas en 2013
1.? La "Investigación y evaluación de peligros geológicos del terremoto de Wenchuan" fue seleccionada entre los diez principales avances en ciencia y tecnología geológica de la Sociedad Geológica.
El proyecto "Investigación y evaluación de peligros geológicos del terremoto de Wenchuan", que fue seleccionado como uno de los diez principales avances en ciencia y tecnología geológica de la Sociedad Geológica, es realizado conjuntamente por el Instituto de Geomecánica de la Academia China de Ciencias Geológicas. Ciencias y la Estación de Monitoreo del Medio Ambiente Geológico de China. Centrándose en importantes cuestiones científicas y tecnologías clave como el terremoto de Wenchuan y los desastres geológicos, el equipo de investigación de Yin Yueping y Zhang Yongshuang ha logrado una serie de resultados innovadores en teoría, método y tecnología, especialmente en topografía y cartografía innovadoras e integradas del terreno, geofísica integral. prospección y tecnología InSAR, y se revisaron fuertes fórmulas de prevención segura para fallas activas y zonas de fractura sísmica en ingeniería de empuje en áreas sísmicas, las características del monitoreo de vibraciones sísmicas de pendientes y pruebas de pulsaciones del suelo se llevaron a cabo por primera vez, las reglas de amplificación de pendientes de montañas; Se obtuvieron movimientos sísmicos y se propuso la influencia de las fuerzas sísmicas verticales en la estabilidad de las montañas en las zonas de cañones. El efecto amplificador del sexo. Con base en la tecnología integrada de investigación de emergencias espaciales y terrestres, establecimos el método de evaluación y mapeo rápido posterior al terremoto de Wenchuan, el mecanismo de desastre del flujo de escombros y deslizamientos de tierra posteriores al terremoto y los indicadores característicos de identificación temprana del flujo de escombros de alto nivel posterior al terremoto, que brindaron apoyo teórico. para la formulación de estándares industriales. El libro "Ingeniería geológica y riesgos geológicos del terremoto de Wenchuan" fue publicado por Science Press con motivo del quinto aniversario del terremoto de Wenchuan "5.12". Este libro estudia sistemáticamente la geología de la ingeniería sísmica y los peligros geológicos en la zona de terremotos de magnitud 8,0 de Wenchuan, involucrando cuestiones científicas clave como la estructura geológica regional, la geología de la ingeniería sísmica, los métodos de prueba y monitoreo del movimiento del terreno en pendientes y los peligros geológicos de los terremotos (Figura 47).
Figura 47 Geología de ingeniería sísmica y desastres geológicos de Wenchuan
2. Geología básica y principales cuestiones geológicas de ingeniería a lo largo del Ferrocarril Transasiático desde Dali, Yunnan hasta Ruili.
El equipo del proyecto "Estudio integral sobre estructuras geológicas a lo largo del ferrocarril panasiático desde Dali, Yunnan a Ruili" planificó oportuna y exhaustivamente los resultados del proyecto, compiló y publicó la monografía "Geología básica y principales cuestiones geológicas de ingeniería". a lo largo del Ferrocarril Panasiático desde Dali, Yunnan hasta Ruili" (Figura 48).
El Ferrocarril Yunnan Dali-Ruili (en adelante, "Ferrocarril Darui"), conocido como la "Ruta del Acero de la Seda", tiene una longitud total de aproximadamente 336 kilómetros. Es el ferrocarril Panasiático. red que conecta China continental y los países del sudeste asiático. Sin embargo, dado que el ferrocarril debe pasar por la sección sur de las montañas Hengduan con una alta densidad de red hidrológica, altas montañas y valles profundos, los proyectos de puentes y túneles representarán aproximadamente el 70% de toda la línea. En particular, la longitud máxima. y la profundidad de enterramiento de los proyectos de túneles exceden en gran medida los proyectos ferroviarios existentes, lo que hace que la construcción sea extremadamente difícil. Es urgente contar con datos geológicos básicos y geológicos de ingeniería sólidos y confiables de alta precisión para proporcionar una base científica para la toma de decisiones para la selección y el diseño de la línea ferroviaria. .
Figura 48 Geología básica y principales cuestiones geológicas de ingeniería a lo largo del Ferrocarril Panasiático desde Dali, Yunnan hasta Ruili.
Con el fin de cooperar activamente y servir en la construcción de grandes proyectos nacionales, se abrirá lo antes posible el canal ferroviario internacional China-Myanmar en la región suroeste. Bajo el cuidadoso despliegue del Departamento de Geología Básica del Servicio Geológico de China, el Instituto de Geomecánica y el Centro de Estudios Geológicos de Chengdu * * * organizaron e implementaron conjuntamente el proyecto "Estudio Geológico Básico Integral de Dali, Yunnan a Ruili", y completaron 22 mapas a lo largo de la línea de manera oportuna 1,50 10.000 estudios geológicos básicos y 12.500 estudios completos de ingeniería geológica básica del corredor de 2 km a ambos lados de la línea de optimización ferroviaria. Para servir mejor al trabajo geológico básico aplicado en los principales proyectos nacionales, esta monografía integra los últimos datos de estudios geológicos completos 1:25.000 a lo largo de la línea ferroviaria y los resultados de la investigación de nuevas estructuras y estructuras activas, e introduce de manera integral el área de Dali en el Sección sur de las montañas Hengduan en el oeste de Yunnan Las condiciones geológicas de ingeniería de la sección Ruili incluyen estratos rocosos y estructuras geológicas, cuerpos principales de roca y suelo y cuerpos litológicos especiales, hidrogeología, actividad geotérmica, movimientos neotectónicos y fallas activas, actividad sísmica, etc. . Sobre esta base, se resumieron más detalladamente el entorno geológico de ingeniería y las características de las principales secciones de ingeniería a lo largo del ferrocarril, y se analizaron exhaustivamente nueve cuestiones geológicas de ingeniería importantes, entre ellas: desastres geológicos dinámicos externos, cuestiones geológicas de ingeniería causadas por la karstificación y cuerpos litológicos especiales. (Incluyendo principalmente "piedra caliza rota" del Pérmico y "roca blanda" del Plioceno) problemas geológicos, problemas de estratificación, fallas activas y fuertes terremotos, daños por calor a altas temperaturas y explosiones de rocas. Además, nos centramos en analizar y resumir las actividades del Cuaternario Tardío de las principales zonas de fallas activas regionales que afectan la estabilidad de la corteza terrestre del área y sus riesgos sísmicos futuros, y redefinimos las áreas de alta intensidad sísmica a lo largo de la línea ferroviaria con datos históricos de fuertes terremotos. . Finalmente, en vista de la estabilidad de la roca circundante del túnel ferroviario extralargo y ultraprofundo en la montaña Gaoligong, se llevaron a cabo estudios de simulación numérica bidimensional y tridimensional basados en datos de análisis de pruebas de mecánica de rocas e in situ en Resultados de la medición de tensiones in situ para evaluar exhaustivamente la estabilidad de la roca circundante del proyecto del túnel, delineando el área de fuerte estallido de roca y el área de gran deformación de roca blanda.
Esta monografía contiene una gran cantidad de información y combina estrechamente los resultados del trabajo geológico básico con aplicaciones de ingeniería.
Por lo tanto, tiene un valor de referencia importante para comprender mejor el entorno geológico de ingeniería de las montañas Hengduan en el oeste de Yunnan, y también puede servir como una referencia importante para la construcción de proyectos importantes en áreas adyacentes. Los resultados de la investigación relevante pueden usarse como referencia para el personal científico y técnico dedicado a la geología regional, la ingeniería geológica, las fallas activas y la geología sísmica, los peligros geológicos, la simulación numérica y la ingeniería geotécnica.
3. Se han logrado avances preliminares en la investigación sobre tecnologías de prevención y control de desastres por deslizamientos de tierra en áreas perturbadas por proyectos importantes.
2013 es el segundo año de implementación del proyecto nacional de apoyo a la ciencia y la tecnología del "Duodécimo Plan Quinquenal" "Investigación y demostración de tecnología de prevención y control de deslizamientos de tierra en áreas de grandes perturbaciones de ingeniería", y también es un año clave de investigación. La investigación sobre cuestiones científicas y tecnológicas clave, métodos técnicos y bases de demostración ha logrado resultados graduales, que incluyen principalmente los cinco aspectos siguientes: rastrear y comparar el progreso de la prevención y el control de deslizamientos de tierra en el país y en el extranjero, y establecer inicialmente un marco de base de datos para desastres. deslizamientos de tierra de ingeniería; exploración preliminar y desarrollo de tres cuestiones científicas y tecnológicas clave en la prevención y el control de deslizamientos de tierra: la investigación experimental y de simulación sobre el mecanismo de los deslizamientos de tierra de ingeniería ha avanzado en la investigación sobre métodos técnicos clave para la prevención y el control rápidos de deslizamientos de tierra de ingeniería; La construcción de bases de demostración ha logrado resultados preliminares. Los resultados de investigaciones relevantes se han publicado en el "Boletín Geológico" en forma de artículos académicos (Figura 49), y se están solicitando patentes de invención y tecnología relevantes para su aceptación.
Figura 49 "Álbum de logros de ingeniería en prevención y control de deslizamientos de tierra"
4.? El desarrollo de un nuevo sistema de monitorización y medición de tensiones piezomagnéticas ha logrado resultados importantes.
Desde su implementación en 2008, el proyecto "Investigación experimental sobre tecnología y métodos de prueba de geoestrés" dirigido por el investigador Wu Manlu se ha comprometido con la investigación de aplicaciones experimentales, incluida la construcción de estaciones de medición y monitoreo de geoestrés, el desarrollo de instrumentos de seguimiento y patentes se han logrado una serie de resultados en aspectos como el cultivo y la formación del talento.
La medición y el seguimiento del geoestrés piezomagnético siempre han sido la dirección de investigación característica y ventajosa del Instituto de Geomecánica. El equipo de "Investigación experimental sobre tecnología y métodos de prueba de tensión del suelo" toma la tecnología de monitoreo y medición de tensión piezomagnética como su principal objeto de investigación y completó la transformación general y actualización de la estructura del instrumento de monitoreo y medición de tensión piezomagnética. Al mismo tiempo, el sistema piezomagnético de alivio de tensión de tres componentes desarrollado obtuvo con éxito datos de tensión efectivos a una profundidad de pozo de 213 m, que es la medición de tensión in situ más profunda del mundo entre métodos técnicos similares. El nuevo sistema de monitoreo de tensión piezomagnética de cuatro componentes se ha utilizado ampliamente en la evaluación de la estabilidad de la corteza terrestre y el monitoreo activo de fallas en el borde sureste de la meseta Qinghai-Tíbet, la zona de falla de Longmenshan, Hebei Zijingguan, el Círculo Capital, la zona de falla de Tanlu y la costa sureste. Las estaciones integrales de monitoreo de geoestrés establecidas en áreas relevantes capturaron con éxito información sobre los cambios de estrés antes y después de fuertes terremotos durante el proceso de implementación del proyecto, enriqueciendo los datos de estrés medidos y una gran cantidad de datos de monitoreo de estrés.
Los datos obtenidos del nuevo sistema de monitorización y medición de tensiones piezomagnéticas han sido publicados o lo serán próximamente. El "Sensor piezomagnético inalámbrico para la medición absoluta de la tensión de la tierra en pozos profundos" y el "Sistema de instalación y carga automática del sensor piezomagnético de monitoreo de la tensión de la tierra en pozos profundos" desarrollados por el proyecto han obtenido dos autorizaciones de patente de modelo de utilidad nacional, lo que proporciona las tecnologías clave necesarias para la industria de China. reserva del plan de exploración de la corteza terrestre.
5. Obtuvimos resultados preliminares de la investigación sobre la estructura sismogénica y las características de peligro geológico secundario del terremoto de Lushan.
El 20 de abril de 2013 se produjo un terremoto de magnitud 7,0 en la escala de Richter en el condado de Lushan, provincia de Sichuan. De acuerdo con el despliegue unificado del Ministerio de Tierras y Recursos y los arreglos del Instituto de Geomecánica, el Laboratorio Clave completó la investigación de emergencia de la geología sísmica y los desastres geológicos y publicó los conocimientos preliminares de la investigación en Acta Geologica Sinica (versión en inglés).
Uno de los conocimientos preliminares es la estructura sismogénica del terremoto de magnitud 7 de Lushan, Sichuan de 2013 (2065 438 + estudio preliminar de la estructura sismogénica del terremoto de magnitud 7,0 de Lushan, Sichuan del 20 de abril de 2003) . Mediante un análisis exhaustivo, como la interpretación de imágenes de teledetección de alta resolución, la distribución de las réplicas principales y la explicación del mecanismo focal, se cree que el epicentro del terremoto de Lushan se ubicó entre las ciudades de Taiping y Shuangshi en el condado de Lushan, con una profundidad focal de 13 a 14 km y una intensidad máxima de IX. Según la investigación in situ, aunque los edificios en el área del epicentro sufrieron graves daños, el terremoto no produjo estructuras de ruptura superficial obvias, y solo se observaron algunas grietas en el suelo y fugas de agua con chorro de arena. El terremoto de Lushan fue un evento de ruptura independiente en la sección suroeste de la zona de la falla de Longmenshan y fue un terremoto de empuje. Desde la perspectiva de la neotectónica y la tectónica activa, los investigadores obtuvieron las características de distribución de las réplicas del terremoto de Lushan proyectando los epicentros del sismo principal y de las réplicas ubicados con precisión en mapas topográficos e imágenes de detección remota, y profundizaron en las características sísmicas características de la falla Shuangshi-Dachuan. , se infiere que el terremoto de Lushan está relacionado con la actividad tectónica de la pendiente de la falla en la parte inferior del cinturón tectónico de Longmenshan (13 ~ 19 km). Al mismo tiempo, se analizó la tendencia de desarrollo de futuros terremotos fuertes: aunque este terremoto liberó la energía de deformación de la falla, los resultados del monitoreo de tensiones in situ mostraron que la liberación de tensiones de la zona de la falla fue incompleta y la posibilidad de futuros terremotos. Los terremotos merecen mayor atención.
Peligros geológicos inducidos por el terremoto de magnitud 7,0 en Lushan, provincia de Sichuan, suroeste de China: ejemplos típicos, tipos y características de distribución (características básicas de los peligros geológicos causados por el terremoto de Lushan de magnitud 7,0 en Sichuan), Basado en la interpretación de la teledetección y los resultados de estudios de campo, se analizan brevemente las características de desarrollo y los peligros de los desastres geológicos secundarios, como colapsos inducidos por terremotos, deslizamientos de tierra, flujos de escombros y licuefacción de arena. Los desastres geológicos sísmicos son provocados principalmente por fuertes terremotos y terrenos empinados. , efectos de amplificación del terreno, litología débil y fuerte control de descarga por meteorización. La investigación muestra que el patrón de desarrollo y distribución de los peligros geológicos se refleja principalmente en el efecto epicentro obvio y el efecto geomorfológico, el efecto de la pared de fondo de las fallas activas no es obvio y el efecto final de la falla es obvio, que está estrechamente relacionado con la litología y el macizo rocoso. estructura. Los desastres geológicos provocados por el terremoto de Lushan y los daños causados por el terremoto a la montaña están ocultos y deben tomarse en serio en la reconstrucción posterior al desastre.
6. Nuevos avances en la investigación sobre los principales peligros geológicos en la cuenca del río Wujiang
El líder del proyecto "Investigación sobre el mecanismo de desastres y la prevención de peligros geológicos en Chongqing" es El profesor asociado Li Bin, y las unidades participantes son la Universidad de Chang'an y el Equipo Geológico 107 de la Oficina Municipal de Geología y Exploración y Desarrollo de Minerales de Chongqing, la Estación de Monitoreo del Medio Ambiente Geológico de China y la Estación de Monitoreo del Medio Ambiente Geológico de Chongqing. Este proyecto completó la aplicación de la tecnología de escaneo láser tridimensional y la tecnología de escaneo lidar aéreo en la investigación y monitoreo de peligros geológicos en el complejo entorno de accidentes geográficos de la cuenca del río Wujiang. Al cubrir diversos datos como DEM y SAR en el área de estudio, combinados con los resultados de monitoreo de InSAR y GNSS, se ha creado un conjunto de métodos teóricos adecuados para la identificación a gran escala de la deformación de peligros geológicos en el complejo entorno geológico de la cuenca del río Wujiang. sido formado. Además, el equipo del proyecto propuso el mecanismo de deformación y el modo de inestabilidad de deslizamientos de tierra estratificados extremadamente grandes bajo la influencia del karst, la minería y otros factores basándose en la identificación de las características de los principales desastres geológicos y el análisis de modelos geológicos, y propuso métodos de evaluación de la estabilidad y Movimientos de deslizamientos de tierra post-desastre. Modelo de análisis de características. Este conjunto de métodos de análisis y resultados se puede promover y aplicar en áreas kársticas del suroeste (Figura 50, Figura 51).
Figura 50 Aplicación de la tecnología InSAR en la investigación de peligros geológicos regionales
Figura 51 Mapa de deformación acumulada del deslizamiento de tierra de Jiweishan (184 días)
Área de la capital Nuevos resultados. en el monitoreo de tensiones in situ de piezas estructurales clave.
(1) Revelado preliminarmente la actividad tectónica actual y sus efectos de desastre en el área de Qian'an en el extremo norte del principal cinturón tectónico sismogénico de Xingtai-Tangshan. Se cree que la estructura geológica de la llanura del norte de China está dominada por estructuras de bloques de fallas, y los sistemas estructurales están en su mayoría en dirección norte-noreste, dominados por fallas de compresión-torsión y actualmente están activos. La actividad sísmica superior a magnitud 5 generalmente se distribuye a lo largo de las zonas de falla NNE, NE y NWW, especialmente en la intersección de zonas de falla en diferentes direcciones (Figura 52).
(2) Discutió y analizó las características cambiantes del entorno de tensión in situ actual en el área de Tangshan-Luanxian-Changli y su importancia en la investigación de geología sísmica. Los resultados del monitoreo de geoestrés en Changli, provincia de Hebei, muestran que el terremoto de magnitud 9,0 en Japón indujo un desplazamiento cosísmico en el norte de China. La actividad tectónica regional se manifiesta como una extensión casi de este a oeste, y la tensión de compresión principal horizontal máxima es casi de norte a sur.
Sin embargo, desde el 6 de junio de 2012, la región del norte de China ha mostrado compresión tectónica en la dirección casi este-oeste, con la tensión principal horizontal máxima en la dirección cercana este-oeste, lo que indica que la tensión tectónica regional ha regresado a la dirección de la tensión principal horizontal máxima en la región del norte de China antes del terremoto de magnitud 9,0 en Japón, los terremotos ocurrirán durante el cambio de dirección de la tensión tectónica regional (como el 28 y 29 de mayo de 2012, 65,438 de junio de 2012)
Figura 52 Medición y monitoreo de la tensión del suelo en la aldea de Chenguanying, ciudad de Qian'an Mapa geológico estructural del área de perforación
Figura 53 Resultados del monitoreo de la estación de monitoreo en tiempo real de la tensión del suelo en el condado de Changli, Hebei Provincia