流体诱导激活和地震破裂实验的目标断层选择与表征

摘要。在贝德雷托地下地球科学和地热实验室进行约1公里深度的刺激实验时，需要识别和表征目标断层区，以便对诱发断层滑动和地震活动进行监测，这在理解生震过程时是一项挑战。我们讨论了在计划中的断层激活与地震破裂（FEAR）项目中选择目标断层区的多学科方法，目的是诱发地震幅度高达1.0的断层滑动和地震活动，同时增强对流体注入实验的监测和控制。采用结构地质绘图、遥感、勘探钻探和钻孔测井、地面穿透雷达及实验室研究来识别和表征目标断层——一个宽度达数米的韧性-脆性剪切带，其强烈破裂的体积延伸超过100米。其在原位应力场中的方向有利于在正断层和走滑断层状态下的再激活。实验室测试显示断层粉屑存在轻微的速度增强。该断层的构造特征典型于结晶环境，对流体流动构成挑战，因此在每个FEAR实验之前需要详细的水力和应力表征。这种多学科方法对于管理岩石体积的非均匀性和理解对密集监测网络的影响至关重要。成功识别断层为2024年春季开始的地震激活实验奠定了基础。