溪洛渡库首区蓄水后震源机制分析

目前世界第三大水库溪洛渡的库首区遍布碳酸盐岩、灰岩,存在溶洞,蓄水后水位升高140m左右,随之发生6 000多次地震,但绝大多数是1级以下微震,最大震级仅仅ML3;集中在库岸两侧10km、深度5km、从大坝向上游沿库盆40km长度的范围内。微小地震对于水库、大坝的安全没有产生影响。使用较为密集的水库数字地震台网资料反演得到蓄水前后700多次地震的震源机制,并进一步反演了全区和分区的应力场,发现:震源机制空间取向复杂、破裂类型多样,应力状态不均匀、不稳定。与他人使用大量天然地震资料反演的区域应力场不一致,表明水库诱发地震没有受到区域应力场的严格控制。分析认为库水涌入溶洞、渗透到裂隙、节理,原来存在的小断层面或者间断面的孔隙压力增加,摩擦强度、岩石破裂强度降低以及库水载荷加大造成弹性变形等共同作用是地震的成因。并且首先主要释放的是已经积累的区域应力、局部应力,然后才表现出以库水载荷产生的附加应力为主。库首区没有较大的活动断层,2014年库水位将再度升高数十m,伴随裂隙的贯通,应力场的调整,回流的库水淹没库盆上游,还会发生中小地震乃至中等强度地震。溪洛渡水库大坝抗震设防水准较高,不会造成安全问题。建议在诱发地震继续活动期间,尽早实施详细的水文地质、地球物理探测,提供精细的科学资料,为确定诱发地震的成因、寻找控制诱发地震的技术条件,以减轻突发事件的影响,为其他类似水库发挥示范作用。     

向家坝水库蓄水期间的地震活动分析

根据2008年9月至2013年10月金沙江下游水库地震台网监测资料,分析了蓄水期间水库地震影响区的地震活动和震源机制。向家坝水库蓄水1年多,蓄水后库首区A、B段的地震活动频次和强度都维持在较低水平。蓄水期间地震活动显著增加,集中分布在库区C段,并不是蓄水初期地震活动就增加,与库区2013年6月启动第二阶段蓄水有一定相关性,强度在3级地震活动水平。增加的地震活动位于近南北走向的翼子坝、玛瑙断裂的中段。这些局部地段蓄水后发生的地震,其震源的力学机制多为倾滑或正断型,分析认为部分地震为水库诱发岩溶或塌陷型地震,多数仍属构造地震。本文结果为水库诱发地震的研究提供了资料和震例。