诱发地震工程地质研究

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1、工程地质学资环学院吴道祥第五章水库诱发地震工程地质研究提要概述水库诱发地震的基本特征水库地震地质背景条件水库诱发地震的水诱发机制工程地质研究类型水库地震向地下深部注液或抽液引起的地震采矿诱发地震地下爆炸诱发地震岩溶气暴型地震第一节概述诱发地震——由于工程活动，对特定地质环境施加某种影响，而导致一个无震地区发生地震或原发震区地震活动增强或减弱的地震现象。1、采矿诱发地震由于地下开采活动形成较大采空区，或因强烈排水疏干等，采空区上覆岩体大范围下沉破裂或冒落冲击底板，引起岩体破坏振动而发震。辽宁省北票煤田台吉井区,1921年开发，1970年,当台吉竖井采掘到距地面500-900m深时,

2、井区开始出现微震活动.1977年4月28日MS=3.8级.特征：震级小，周期大，衰减快，烈度高，余震衰减快，影响范围小，震源常位于开采端面附近。2、岩溶气暴型地震大型溶洞，一旦快速充水而使洞内空气压缩，对岩体产生强大冲击力，使岩体变形破裂或塌落引起地震。特征：震源浅，震级小，影响范围小，无群震，全世界有69例。3、地下爆破引发地震世界上已有几起因地下核实验诱发地震。例如美国进行过系统观测，结果如表。核爆炸野外观测观测时间观测的微震数定位的微震数参考文献日期名称大小（百万t）1968.1.19福尔特利斯<1爆炸中心地面投影点西南10km的小三角台站1968.3.21—3.152827B

3、oucher等(1969)1968.4.26博克斯卡~1爆炸中心地面投影点西南14km的小三角台站1964.4.22—6.3~2000~100Ryall&Sawage(1969)1968.12.19本哈姆1.1爆前12d在爆炸中心地面投影点32km内步设的20个便携式和7个遥测台站70d3836~600Hamilton&Healy(1969);Hamilton等（1971）;Stauder(1971)1969.9.16约罗姆~1离爆炸中心地面投影点32km内10个便携式和14个遥测台站20d278~250Hamilton(1971)1970.3.26汉德莱>1离爆炸中心地面投影点32

4、km内11个便携式和14个遥测台站60d719~500Hamilton等(1971)4、注液诱发地震美国：丹佛盆地，深井3762m，废液处理。62.3.向井底注液，47天后，井附近发生3-4级地震，其小震不断，66.2.停止注液，地震至70年才渐渐停息，其记录，1584次，震源4.4—5.5km,震中呈椭圆形围绕井口分布，右旋走滑。我国：任丘油田，86.7.，845井注水，86.9.6日发震，112次，12月停止注水，地震渐停息，87年底恢复注水，又开始发震。胜利油田、江汉油田、武汉洪山均有此例。5、水库诱发地震伴随水库蓄水过程，导致地壳应力状态改变而出现库区及近区地震增强或减弱的现

5、象。最早出现于1931年希腊的马拉松水库，4.7级地震，对雅典城产生破坏。美国胡佛坝（米德湖）希腊科列玛斯塔坝赞比亚卡里巴坝坝型及坝高（m)重力拱坝，222心墙堆石坝，165双曲拱坝，127库容（亿m3）36747.51604开始蓄水及满库时间1935；1938.71965.7.21；1966.21958.12；1963.8地震活动特征第一次地震时间1936.91965.81961.7地震次数（起止时间）6000次（1936－1945）10000次（1936－1971）M≥2.0的前震740次，余震2580次（1966－1968）M≥2.0，1397次(1959.6－1968.12）

6、主震震级（时间）5.0（1939.5.4）6.3（1966.2.5）6.1（1963.9.23）较大地震震级（时间）4.1（42.8.11）；4.4（42.9.9）；5.0（66.3.8）；5.0（66.4.3）；5.5（66.5.4）；5.5（66.6.11）；4.5（66.12.12）5.6（63.9.23）；5.8（63.9.23）；5.5（63.9.24）；6.0（63.9.25）；5.3（63.10.5）；5.8（63.11.8）；4.2（66.4.5）；5.5（67.4.20）地震活动与水库蓄水的时空相关性及其它特征水库水升高到100m以上时发生地震，随水位进一步增高地震

7、活动加强，库水达到正常高水位并继续上升时发生主震，95％以上的地震发生在距水库32km之内，震中沿断层分布充水开始后六个月水深仅120m即发生6.3级主震。1967－1972仅有宏观记录，地震活动频率与水位高度正相关。地震活动限于水库区小范围内地震活动与库水位的变化对应关系不明显，但与库底岩石中附加剪应力超过1巴的岩石体积Vτ正相关。确切定位的159次地震大多数位于水库范围内，且绝大部分位于坝附近库水最深的盆地中水库诱发地震活动重要实例印度科因纳坝中国新丰