矿山地震中流体的作用及其对构造地震成因的启示

在构造地震的成因研究中,流体的作用日益显现并受到越来越广泛的重视.最新的理论认为,根据矿山地震与构造地震的相似性,利用瓦斯和CO2等流体在矿震发生过程中的作用研究,有可能找出流体对矿震成因的作用证据,从而为大地震成因研究提供中尺度实验依据.     

矿山地震研究述评

就采矿引起的诱发地震活动,即矿山地震的国际研究动态进行评述.重点介绍矿山地震的命名、早期观测与研究、几个主要矿震国家的情况、矿震的分类、矿震的震源机制、矿震震源参数与定标率等问题.还就利用矿山作为天然地震的预报实验场和作为地震技术的推广市场问题进行探讨.     

矿山地震监测技术的进展及最新成果

回顾了矿山地震监测的简史,介绍了近期矿震监测技术改造情况．抚顺小孔径矿山地震台网的监测取得了比较完整的观测资料．矿震定位结果表明了矿震与开采进程的相关性．用岩石断裂力学和损伤理论的研究成果对于两类不同矿震的成因给出了最新解释．观测资料证实了矿震与瓦斯溢出的相关性．这些结果表明．在一定条件下．矿震可能成为瓦斯溢出的预警信号．由此证明,实现矿震与瓦斯浓度的联合监测是重要的,也是可行的．矿山地质灾害的综合地球物理监测对于地震成因的研究具有重要的中尺度实验意义,同时对于煤矿安全生产也将带来重要效益．     

震动诱发煤矿瓦斯灾害预警初步研究

矿区震动能诱发多种灾害,以瓦斯突出尤为严重。以鹤岗矿区为研究对象,统计了历年来鹤岗地区地震及矿震活动规模,分析了以往典型的矿震引起的瓦斯灾害事例,总结了矿震作用下瓦斯灾害的机理,基于统计数据,提出了矿震瓦斯灾害预警需要解决的关键问题。初步研究表明:震动事件与煤矿灾害之间具有很强的关联性,呈现震动在前、灾害在后、时间间隔数分钟至数日不等的“先震后灾”的特点,基于此,通过建立矿震监测台网,给出了震动诱发煤矿瓦斯灾害预警可行性,并提出了震动引起瓦斯灾害预警思路。     

“中尺度地震预报实验场”的思路与方案──门头沟煤矿矿山地震的观测与应用研究

对矿山地震研究进展、门头沟中尺度实验场概况和监测预测的实施方案等作了简要介绍．讨论了矿震与地震记录波形的差异，总结了１９８４～１９９５年ＭＬ＝１．０以上７．９万次矿震的震级－频次分布，并且还根据矿震的震源机制的主压应力分量ＰＨ和ＰＶ作为判据，对１２次较大矿震的应力背景进行了分析     

中尺度地震预报实验场的思路与方案——门头沟煤矿矿山地震的观测与应用研究day

对矿山地震研究进展、门头沟中尺度实验场概况和监测预测的实施方案等作了简要介绍．讨论了矿震与地震记录波形的差异，总结了1984～1995年ML=1.0以上7.9万次矿震的震级-频次分布，并且还根据矿震的震源机制的主压应力分量PH和PV作为判据，对12次较大矿震的应力背景进行了分析．      

鹤岗地区地震活动与矿山瓦斯异常涌出的相关性研究

以大尺度的地震监测台网数据结合鹤岗小区域的矿山地震监测台网监测数据为证据,通过数据统计的规律来找出天然地震和矿震活动之间的关系,找出地震活动与煤矿瓦斯异常涌出的相关性研究。经过分析可知天然地震与矿震、煤矿瓦斯爆炸之间存在某些关联,即地震波的传播会导致煤矿瓦斯的异常涌出,这是矿山安全生产的最大威胁之一。探讨了天然地震、矿震及煤矿瓦斯异常涌出的相关性,为矿山的安全开采提供预警的可能。     

矿震识别及成因研究进展

矿震主要受开采活动、矿山所处构造环境及区域构造应力场的影响。本文首先回顾了矿震的识别研究进展,然后从矿震震源机制、矿震与构造关系、矿震与瓦斯溢出、矿震与开采进程关系、矿震成因力学机制理论与实验研究等角度对矿震的成因研究进行了阐述,最后给出矿震识别及成因研究的进一步建议。矿震成因研究深化了对天然地震的认识。在研究矿震发生机理时,必须针对具体条件进行深入讨论与分析,应更多采用有关数学和力学手段,结合具体的生产地质条件和科学实验研究,有针对性地开展研究工作。可利用层析成像技术详细了解矿震演变过程,深化对地壳介质在应力作用下发生破裂或位错过程的认识,进而对矿震发震成因进行深入研究。     

强矿震地球物理过程及短临阶段预测的研究

基于中尺度地震实验场高密度数字地震和前兆台网对抚顺老虎台矿两次强矿震进行连续的现场观测,用地震学方法和小波工具分析强矿震孕震过程采集到的数据,提取短临阶段的异常信息;用区域强震震源机制解、强矿震的震源机制解、极近场震源调查、震源高精度定位、现场绝对地应力测量、三维有限差分数值试验方法,分析强矿震的孕震应力场环境和震源机制;通过定量观察采矿与矿震活动的相关性,分析强矿震的直接诱发原因．提出地质构造环境、地应力场和采矿活动共同作用诱发强矿震的机理和局部应力场在孕育该震过程起主导作用、卸荷重力应力场抑或耦合了高压瓦斯的膨胀起主要诱发作用的观点;发现煤炭深部开采条件下,矿震和瓦斯存在密切的相关性,有可能存在一种开采卸荷和高压瓦斯气体膨胀耦合作用诱发的新型矿震——卸胀耦合型矿震;提取到震前短临阶段存在的b值、η值、频次、波速比等可信的地震学异常和定点潮汐形变前兆异常,对异常信息的提取方法和强矿震短临阶段的预测进行了探讨．     

2．加拿大由采矿诱发的地震活动性综述

由于区域地震台网布设到开采矿区，加拿大对矿震活动的监测工作已得到了改进。矿震的强度、频度，会随着采矿向更深处发展并随开采率的加速而增加．因为许多矿山（钾盐、煤和金属）的面积范围较大，所以现今监测这些矿震的最可行和最实用的方法是，在发生微震活动的矿内或矿的地表布设地震台网。在少数几个矿山周围已部署了地震台网，并且还计划在近代经历过剧烈矿震的其它矿山周围布设地震台网。本文描述了６次矿震的震源机制，并且介绍了有关的Ｐ波、Ｓ波辐射图像。把实际地震的辐射图像与理论上的预测进行比较，是判断潜在源机制的快速方法，另外，可用识别较大事件前的微震活动图像方法来减轻严重事件所造成的潜在损失。     

Mining seismicity, gas outburst and the significance of their relationship in the study of physics of earthquake source

This paper presents an overview of mining seismicity, gas outburst and their origin. The internal relation of mining seismicity and gas outburst in the dynamic process is studied on the basis of the fact that these disasters sometimes occur simultaneously. The examples show a close relationship between mining seismicity and gas outburst in high gassy coal mines. It is proposed that strong mine shocks plus the response of low value and delay time are early warning signals. The mechanism of the relationship between mining seismicity and gas outburst is analyzed by using the location of mining shocks, focus mechanism, cause of mining shocks and conditions of gas outburst. The trigger action of gas fluid on mining shocks, especially the effect of the anomalous property of supercritical fluid on the preparation and occurrence of mining shocks is discussed. According to the similarity between min-ing-induced earthquakes and tectonic earthquakes in terms of mechanism, the significance of the above results in the study of physics of earthquake source is also discussed.     

邢台地震空间分布随时间变化的立体图象与地震发生过程

本文利用邢台地震台网资料研究了1966年3月邢台地震强震活动期间地震位置的空间分布随时间变化的过程。给出了一系列反映邢台地震序列强震孕育、破裂、应力场调整及地震构造的立体图象。进一步探讨了震区地壳介质中存在的障碍体与地震发生的关系。认为这种震区介质的非均匀构造所导致的邢台地震的破裂是一个沿北北东方向的断断续续的发展过程。较好地解释了几个六级以上强震的发生以及强震期后出现的中强余震两头跳现象。本文还对六级以上强震的破裂过程进行了讨论,并与已有结果作了对比,还考察了强震活动期间震源深度随时间变化与大震发生的关系。      

地震活动增强方式及其复杂性

分析了地震活动增强特征参数W1与相应其它参数的关系以及在一些6级左右地震前W1值的动态图像变化。结果表明中强以上地震前的地震活动“增强”通常表现为在强度上的增高、时间和空间上的丛集以及强度增高与时空丛集同时出现3种方式。一些6级左右地震前W1值动态图像变化表明地震过程往往表现为多应力集中区相互作用和影响的演变过程。     

地震动态空区法与中、强震预报

本文在组合模式和立交模式的基础上提出了预报中、强地震的动态空区法，应用该法对我国大震进行了回顾性检验。结果表明，这一方法比单空区确定地震危险区有重要改进。文中还讨论了由动态空区出现的频次增多、地震共轭条带以及中小地震活动性加剧等判定震源断层的致锁和解锁时间，由此预测未来主震的震级和发震时间。     

云南地区大震活动规律研究

云南地区处于印度板块与欧亚板块中国大陆碰撞带的东缘,地壳运动剧烈,活动块体特征明显,中强以上地震频发,是研究大震活动规律的理想场所。通过过去一个世纪的6.7级以上地震活动的时空分布以及地震动力分析认为,云南地区存在的4个具东西交替活动特征的地震活跃期,可能是东、西部各自地震活跃与平静过程叠加的结果,100a左右可能出现1次东、西部同时爆发大震的时段;云南地区地震活动与外围地区存在较好的呼应关系,安达曼-缅甸弧形带的巨震活动对云南地区地震活跃期的启动有一定的指示意义,而云南东部强震也与四川西部大震密切相关,四川大震活动往往滞后于云南地区;中强地震连发—平静—首发大震可能是云南以东部为活动主体的地震活跃期的启动模式。这些认识对云南地区大震预测、地震机理以及板缘动力学研究会有所帮助     

日本海区地震活动的初步研究

利用日本海区丰富的震史资料，研究了该区强震活动时一空变化的某些特征。并以此为据，将１９００年以来的地震活动划分了三个地震轮回。文中讨论了各幕的持续时间及其强震的频度分布，同时还分析了各轮回的强震地区分布，探讨了每个强震高潮主体活动区形成特点，这些结果可作为研究日本海区强震高潮到来和结束的标志以及为判断未来主体活动区等强震预测问题提供线索。此外，本文还分析了我国大陆强震高潮与日本海沟地震的相关关系。     

青藏块体近期地震活动特征

本文研究了青藏块体近期地震活动两个显著的现象;中强地震自印度板块北部由南向北的地震扩展迁移现象和中强震空间分布的北东向地震条带及其相关现象,探讨了其形成的物理机制,分析了它们的发展趋势,据此对本区地震活动趋势进行了预测。     

广西河池地区的地震活动及发震机制的岩石实验解释

本文讨论了广西河池地区地震活动的时空分布、应力场“窗口”效应和小震级高烈度等特征,並利用岩石实验的某些结果对该区地震的发震机制作了一些定性解释。该区是一个两组断裂交汇的应力敏感区,地震是在低应力条件下在极不均匀介质宁原有裂隙发生粘滑的结果,其特殊的地体环境下可能构成蕴育大震的条件,其地震活动不会对邻近的龙滩库坝区造成威胁。     

CHARACTERISTICS OF FOCAL MECHANISMS IN THE DOWNSTREAM RESERVOIR AREAS OF JINSHA RIVER

We select the Xiluodu-Wudongde reservoir area in the downstream of Jinsha River as the research area, and use the CAP and GPAT method to obtain focal mechanisms of M_L ≥ 2.0 earthquakes from 2016 to 2017 in this region. Then, we analyze the spatial distribution characteristics of focal mechanism solutions in each local region and investigate the relationship between seismicity and regional structures. According to 414 focal mechanism solutions we get following conclusions:1)The Xiluodu dam began to impound water on May 4, 2013, and seismicity increased significantly after impoundment. We get 49 focal mechanisms in the Xiluodu dam and its adjacent area which are dominated by thrust faulting and next by strike-slip faulting, which are mainly distributed near the middle section of the Ebian-Jinyang fault zone. The distribution of nodal planes striking in NNW to NE direction is consistent with that of regional faults, and some large earthquakes are controlled by regional structures. 2)There are 39 and 24 focal mechanisms obtained in the unimpounded Baihetan and Wudongde dams and adjacent areas, and the spatial distribution of focal mechanism solutions are relatively consistent, dominated by strike-slip faulting with a small amount of thrust and normal faulting. The sinistral strike-slip earthquakes are consistent with the activity of Xiaojiang fault zone and Puduhe-Xishan Fault. The strikes of the nodal planes are distributed discretely, and many groups of faults intersect with each other in the area, suggesting that the seismogenic environment is relatively complex. 3)The seismicity in Ludian continues to be active after the Ludian M6.5 earthquake. By the end of 2017, we got 260 focal mechanism solutions in the aftershock area of the Ludian M_S6.5 earthquake of Aug 3rd, 2014, which show an "L-shape" in distribution and are dominated by thrust and strike-slip faulting. The long axis is distributed in EW direction, and the short axis is distributed in near NNW direction. The strikes of nodal planes are mainly near EW and near NE, and the nodal planes in the NW direction are less. According to characteristics of a large number of focal mechanism solutions, we deduce that there may exist a buried structure in the EW direction, the seismicity is controlled by different types of faults and the seismogenic structure is very complex. 4)The centroid depth in each region is concentrated in the range of 5~15km, indicating that the seismogenic layer in the study area is 5~15km deep in the middle and upper crust.     

区域应力场动态监视研究

利用中国大陆地区的地震活动和前兆资料，探索区域应力场应力增强标志和动态监视的方法。分析研究了大地震前月相效应的变化；区域地震活动和前兆场时空演变特征；中强以上地震活动群体的空间转移；大区域前兆场短期动态突变；大地震发生后大陆地区中强以上地震活动的追踪等方面的内容。加强区域应力场的动态监视，对开展地震形势预测，提供大地震发生的有利背景乃至地震的中短期预报都有重要意义。