西沙群岛深孔原地应力测量及其构造意义分析

摘要

位于西沙群岛石岛,深达1268.07 m西科1A井的在1257.52 m钻遇花岗岩基底.在1125.8 m-1262.0 m开展5次水压致裂地应力测量,获得最大水平主应力为17.09 MPa-20.85 MPa,最小水平主应力为15.97 MPa-18.29 MPa,估算垂直主应力为22.86 MPa-26.68 MPa,原地应力结构为SV＞SH＞Sh,以垂直主应力为主导,该应力结构特征有利于正断层活动,表明西沙群岛地壳基底处于拉张的应力环境.受西沙海槽断层影响,水平应力值较低.印模测试显示基底原地应力方向以近东西-北西向为主,与已有的GPS测量、横波分裂和面波反演结果较为吻合,显示西沙群岛岩石圈尺度上变形一致性较好.西沙群岛原地应力场的力源受板块运动和地幔物质上涌作用联合制约.综合南海西北部实测地应力数据分析,显示该区域主应力方向较为一致,应处于统一、稳定的构造运动背景之中.西科1A井水压致裂试验是中国首次涉海深孔原地应力测量,具有重要的地球动力学意义,提供了研究南海地球物理场的宝贵基础资料.