本發(fā)明屬于地質力學，尤其涉及一種多尺度地應力場非均勻性空間分布特征表征方法和裝置。
背景技術：
1、地殼應力與地殼形變、斷裂、地震等構造活動及其伴生的地質災害密切相關。揭示現今地殼應力狀態(tài)及其作用規(guī)律，對于研究解決斷裂失穩(wěn)滑動、區(qū)域地殼穩(wěn)定性以及重大工程規(guī)劃建設過程中的圍巖穩(wěn)定性等重大工程地質問題等具有重要意義。長期以來，如何獲取可靠的現今地殼應力狀態(tài)一直是地球科學各領域迫切解決的問題，不同的需求和條件催生了不同的地應力獲取方法，包括基于巖心與鉆孔的地應力觀測以及地質構造與地球物理反演等方法。隨著地球系統科學成為地球科學研究的指導性思想，地球深部過程與表層過程的耦合關系日益受到關注。在構造運動及地應力相互作用下，除在板塊運動控制下的大尺度應力場連續(xù)性以外，地應力在空間分布上的不均勻性是普遍存在的現象。應力方向及應力量值均表現出明顯不同的局部特征。因此，揭示地應力場在不同尺度的分布特征和賦存狀態(tài)是非常重要的。但目前地殼應力賦存特征的獲取主要采用單一方法約束，或基于原位測試方法如水壓致裂法、鉆孔崩落法、應力解除法等，或基于震源機制解法、數值模擬法等進行構造應力場反演，缺乏不同深度耦合及互饋過程的綜合評價方法。
技術實現思路
1、本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種多尺度地應力場非均勻性空間分布特征表征方法和裝置。
2、為實現上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案：
3、一種多尺度地應力場非均勻性空間分布特征表征方法，包括：
4、步驟s1、獲取不同地殼深度應力賦存狀態(tài)；
5、步驟s2、獲取不同地殼深度變形特征；
6、步驟s3、以不同地殼深度實測應力狀態(tài)、反演應力狀態(tài)和變形特征為約束，建立目標區(qū)域有限元模型并計算應力場分布，獲取地殼應力場分布特征；
7、步驟s4、根據地殼應力場分布特征中的應力場方向、應力場量值、應力結構、深淺地殼變形特征，得到深淺地殼應力相關性及非均勻性表征。
8、作為優(yōu)選，步驟s1中，以原位地應力測量方法和基于鉆孔、巖心的測試方法得到上地殼不同深度應力狀態(tài)，以震源機制解反演方法得到震源深度應力狀態(tài)。
9、作為優(yōu)選，步驟s2中，利用地表形變觀測和地震各向異性研究方法，得到不同地殼深度變形特征。
10、作為優(yōu)選，步驟s4中，應力場方向采用水平最大主應力方向表征；應力場量值分別采用主應力值、側壓系數、應力累積參數及相對應力大小表征；應力結構的類型依據anderson斷層類型和應力關系判斷；深淺地殼變形特征采用水平最大拉張應變率-水平最小主應力-各向異性快波方向表征。
11、本發(fā)明還提供一種多尺度地應力場非均勻性空間分布特征表征裝置，包括：
12、第一獲取模塊，用于獲取不同地殼深度應力賦存狀態(tài)；
13、第二獲取模塊，用于獲取不同地殼深度變形特征；
14、計算模塊，用于以不同地殼深度實測應力狀態(tài)、反演應力狀態(tài)和變形特征為約束，建立目標區(qū)域有限元模型并計算應力場分布，獲取地殼應力場分布特征；
15、處理模塊，用于根據地殼應力場分布特征中的應力場方向、應力場量值、應力結構、深淺地殼變形特征，得到深淺地殼應力相關性及非均勻性表征。
16、作為優(yōu)選，第一獲取模塊用于以原位地應力測量方法和基于鉆孔的測試方法得到不同地殼深度實測應力狀態(tài)，以震源機制解反演方法得到反演應力狀態(tài)。
17、作為優(yōu)選，第二獲取模塊用于利用地表形變觀測和地震各向異性測試方法，得到不同地殼深度變形特征。
18、作為優(yōu)選，應力場方向采用水平最大主應力方向表征；應力場量值分別采用主應力值、側壓系數、應力累積參數及相對應力大小表征；應力結構的類型依據anderson斷層類型和應力關系判斷；深淺地殼變形特征采用水平最大拉張應變率-水平最小主應力-各向異性快波方向表征。
19、能夠有效評價地殼應力場的定性-半定量-定量相結合的多尺度綜合分析，橫向尺度包括場地重點位置及區(qū)域連續(xù)尺度，垂向尺度從地殼淺表層至上地殼及中下地殼，能夠全面評價地應力賦存特征、應力場非均勻性分布特征和深淺地殼應力場耦合性。
1.一種多尺度地應力場非均勻性空間分布特征表征方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的多尺度地應力場非均勻性空間分布特征表征方法，其特征在于，步驟s1中，以原位地應力測量方法和基于鉆孔、巖心的測試方法得到上地殼不同深度應力狀態(tài)，以震源機制解反演方法得到震源深度應力狀態(tài)。
3.如權利要求2所述的多尺度地應力場非均勻性空間分布特征表征方法，其特征在于，步驟s2中，利用地表形變觀測和地震各向異性等方法，得到不同地殼深度變形特征。
4.如權利要求3所述的多尺度地應力場非均勻性空間分布特征表征方法，其特征在于，步驟s4中，應力方向采用水平最大主應力方向表征；應力量值分別采用主應力值、側壓系數、應力累積參數及相對應力大小表征；應力結構的類型依據anderson斷層類型和應力關系判斷；深淺地殼變形特征采用水平最大拉張應變率-水平最小主應力-各向異性快波方向表征。
5.一種多尺度地應力場非均勻性空間分布特征表征裝置，其特征在于，包括：
6.如權利要求5所述的多尺度地應力場非均勻性空間分布特征表征裝置，其特征在于，第一獲取模塊用于以原位地應力測量方法和基于鉆孔、巖心的測試方法得到上地殼不同深度應力狀態(tài)，以震源機制解反演方法得到震源深度應力狀態(tài)。
7.如權利要求6所述的多尺度地應力場非均勻性空間分布特征表征裝置，其特征在于，第二獲取模塊用于利用地表形變觀測和地震各向異性方法，得到不同地殼深度變形特征。
8.如權利要求7所述的多尺度地應力場非均勻性空間分布特征表征裝置，其特征在于，應力方向采用水平最大主應力方向表征；應力量值分別采用主應力值、側壓系數、應力累積參數及相對應力大小表征；應力結構的類型依據anderson斷層類型和應力關系判斷；深淺地殼變形特征采用水平最大拉張應變率-水平最小主應力-各向異性快波方向表征。