1996年四川田湾地震序列揭示的水库诱震结构

１９９６年３月２８日田湾地震序列是四川二滩水库地震遥测台网自１９９２年１月正式运行以来,发生在库区的规模最大的一次地震序列,主震震级ＭＬ＝４．０,持续时间近２月,后续余震３ ３个,其中震级在３．０以上的余震３个,因该序列地震位于二滩台网监控范围以外,为改善观测台站的分布条件,本文综合使用了二滩水库地震遥测台网,西昌地震遥测台网和四川区域台网约２５个台站的观测资料,利用工业爆破和天然地震资料,计算耻     

龙滩水库蓄水后库区中小地震震源机制

本文在对龙滩库区2006年9月30日至2013年5月26日发生的3682次地震进行精定位的基础上,利用FOCMEC方法和改进的格点尝试法反演了ML2.0以上地震震源机制及区域构造应力场,并综合龙滩库区地层岩性、断裂构造和渗透条件等资料,探讨了地震活动类型与库区蓄水过程的关系,获得以下认识:(1)龙滩水库蓄水后的地震活动主要丛集在罗妥、八茂、拉浪、坝首和布柳河5个深水区,地震类型以逆断为主,正断和走滑也占有一定比例.蓄水初期,库区地震类型呈现多样性,蓄水约4年3个月后,地震主要发生在浅部地层中,并大多为逆断型地震.(2)5个地震丛构造应力场最大主应力方向以NW-SE为主,倾角均较小,中等和最小主应力分布较凌乱,在此构造应力环境中,龙滩库区主要断裂整体上呈现走滑运动的性质,局部伴生不同程度的逆倾滑或正倾滑运动分量.(3)库区深、浅部地震活动水平和地震性质之所以会随蓄水过程发生变化,可能与深、浅部构造应力环境、岩体力学性质和渗透性能的差异有关.     

二滩库区蓄水前地震活动本底研究

1991年 7月建成投测的二滩水库地震遥测台网 ,经过 7年的连续运行 ,为我们提供了宝贵的第一手资料。笔者根据这些地震记录资料 ,用多种地震学方法进行分析研究后发现 ,该区域内 1～ 2级地震是库区主要的地震活动 ;小震活动基本上符合 G- R震级频度关系式 ,正常背景下的平均 b值为 0 .58;1 .5级以上地震的平均月频度为 9次 ;其能量累计蠕变也具有较好的稳定增长关系 ;地震活动的时空分布与库区几条主要断裂有一定关系。可将它们作为研究蓄水后地震活动的参照本底     

小浪底库区近场地震活动特征分析

统计整理小浪底库区近场地震,对地震位置进行精确定位,并计算较大地震的震源机制解,结合水库地震的活动特点,对地震活动和震源机制特征进行分析,认为小浪底库区地震活动具有水库地震特征,且同时受区域地质构造影响。     

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。     

1999年四川绵竹5．0级地震序列揭示的孕震结构

通过对1999年11月30日发生在龙门断裂带中段的绵竹Ms5.0地震序列震源位置的精确确定，主要地震震源机制解测定及序列的时间进程特征分析后，本文给出了该地震序列的震源断层分布，深度剖面，应力释放状况以及活动特征，进而揭示了该序列发生的孕震结构。结果表明，该序列的活动表现出下列特征：（1）无明显的前震，所积累的应变能以突然的，近乎脉冲的方式释放，序列进程中无明显的起伏，大小地震的统计关系不太符合经典的G－R估计。（2）序列震中均未分布在地表出露的龙门山山前主断裂上，而是出现在山前隐伏断裂附近，震中分布的取向与断裂走向不大一致，微观震中与宏观震中的相距较远；震源深度分布在5－16km范围。（3）震源断层面取向NE，在NNE向的主压应力作用下，震源断层面表现出兼有逆断分量的走滑型错动，由此，我们认为大规模断裂带附近的地下隐伏断裂存在着更为值得重视的孕育地震活动的危险性。     

二滩水库蓄水1年的地震活动

二滩水电站于1998年5月1日下闸蓄水,至今已有1年多。1年来,库首区周边出现了少量与库水位涨落有关的弱震活动。本文使用了二滩水库遥测地震台网的8个高增益子台、1个低增益子台共23道记录的地震分析资料。通过对蓄水前后发生地震比较,重点对1998年5月发生在龙胜乡的小震群,6月鱼干鱼乡西北的小震群及8月发生于大坝附近的小震序列进行了分析研究。探讨了1998年5月至1999年5月的水库水位变化与地震次数及震级大小的关系。由此,得出了二滩水库蓄水初期的地震活动性研究的初步结论:蓄水后数10亿吨库水的加载导致岩石形变附加剪切应力可能是导致初期水库周边弱震活动增加的诱发因素。笔者认为加强对大坝及周围地区的地震监测和对水库诱发地震的预测研究,减轻未来可能发生的构造型诱发地震灾害是下一阶段的首要任务。     

二滩水库蓄水前天然地震活动本底背景

了解和掌握水库蓄水前库坝区及其周围天然地震背景水平,不仅可以对水库诱震的危险性进行前期评价,而且还可以为蓄水后的诱发地震活动监测提供可靠的鉴别依据。二滩水库遥测地震台网在水库蓄水前已连续运行了６年,积累了世界水库地震监测史上极为难得的资料。为此,本文利用这批资料提供了表征库坝区蓄水前天然地震活动水平确切实用的各项指标,同时也使用四川台网的地震资料,给出了包括库区的较大区域地震活动背景,讨论了对库区可能的影响。     

1992年四川力马地震序列期间激发的孕震结构

对小震序列的深入研究或许可以作为对大震序列震后趋势研究的替代，本文将地震模拟量已转化为数字记录的马力小震序列来尝试这种替代。。     

龙滩库区水库地震震源机制及应力场特征

文中使用龙滩水库地震监测台网记录的波形数据,采用P波初动、SH波和P渡位移振幅比数据计算震源机制解的FOCMEC方法,获取了龙滩库区2006年9月蓄水至2008年底发生的73次M_L2.0以上地震的震源机制解,并在此基础上反演了库区应力场。龙滩库区2006年10月蓄水以来发生的2级以上地震以逆断层型为主,由震源机制解获得的2个地震丛集区应力场的主压应力都近于水平,取向都为NWW-SEE。反映出蓄水后库区仍为以水平NWW-SEE向压应力为主的应力场结构,且最大主压应力倾角更为水平。而最大主张应力及中等应力轴的分布则不一致,显示出在近水平的主压应力背景下,龙滩库区局部应力场的非一致性。通过对龙滩水库地震机制解特征及应力场的认识和讨论,初步提出了龙滩水库诱发地震的发震机理,认为载荷作用所引起的剪应力增大不是龙滩水库蓄水诱发地震的主要因素,而蓄水所产生的孔隙压力作用和库水渗透的润滑弱化作用的耦合作用可能是主要的成因     

龙门山构造带及汶川震源区的S波速度结构

利用四川地震台网的观测资料和体波地震层析成像方法反演了龙门山地区的S波速度结构,据此分析了龙门山断裂带的地壳结构和汶川震源区的深部构造特征.反演结果表明,地震破裂与龙门山断裂及其两侧的地壳结构差异存在明显的对应关系,汶川以北的龙门山上地壳具备较高的强度且明显抬升,灌县至江油是龙门山西侧应力积累的主要地区,汶川8.0级地震位于其南部边缘;四川盆地的刚性地壳向西俯冲于龙门山之下,其凸出部与造山带古老基底在汶川附近发生碰撞是汶川成为8.0级地震破裂起始点的主要原因.汶川以南的龙门山地区地壳上层具有较大的韧性,岩石强度相对减弱,与龙门山北部相比不易于应力积累和产生破裂,因而汶川以南的龙门山断裂缺少余震活动.龙门山地区地壳厚度明显增加,其原因与中下地壳具备较大的柔韧性有关.由于青藏东部向东挤出时受到四川盆地刚性岩石层的阻挡,龙门山中下地壳的塑性变形和垂向物质的增加导致地壳厚度加大和莫霍面下沉,以此方式吸收了龙门山地区的大部分地壳缩短量,地表则强烈褶皱抬升形成数千米的龙门山脉.     

Induced seismicity at wujiangdu reservoir,China: a case induced in the karst area

To date 19 cases of reservoir-induced seismicity have been acknowledged in China and 15 of them are associated with karst. The Wujiangdu case is a typical one induced in the karst area. The dam with a height of 165 m is the highest built in a karst area in China. Seismic activity has been successively induced in five reservoir segments seven months after the impoundment in 1979. A temporary seismic network consisting of 8 stations was set up in one of the segments some 40 km upstream from the dam. The results indicate that epicenters were distributed along the immediate banks, composed of karstified carbonate, and focal depths were only several hundred meters. Most of the focal mechanisms were of thrust and normal faulting. It is suggested that karst may be an important factor in inducing seismicity. It can provide an hydraulic connection to change the saturation and pressure and also weak planes for dislocation to induce seismicity.     

2013年左贡-芒康M_S6.1地震序列震源机制变化过程研究

2013年8月12日西藏昌都地区左贡县、芒康县交界发生6.1级地震,地震序列为前-主-余型,在主震发生前9h内发生了7次ML≥2.0中小地震,最大震级为ML4.7。本文采用体波谱振幅相关系数方法,基于区域测震台网记录的数字地震波形资料研究左贡-芒康6.1级地震序列震源机制变化过程。结果显示,主震前的中小地震相关系数较高,均值为0.86,表明其震源机制相似程度较高,是具有震兆意义的小震序列;余震的相关系数较低,表明震源机制相似程度较低。     

四川自贡—隆昌地区注水诱发地震研究

基于2007年1月—2010年8月四川自贡地方数字测震台网和流动台站记录的地震观测资料,并结合注水井(家33井)的加压注水数据,研究了自贡—隆昌地区三个丛集区域(A、B、C)地震活动与家33井注水压力及注水量的相关性,同时从注水区域及邻区局部应力状态呈现的差异研究其发震机理.结果表明:家33井加压注水对其所在的B区地震活动具有明显的调控作用,负压注水阶段,注水量对地震活动的影响不大,地震活动处于较弱状态;加压注水阶段,在压力持续升高的背景下,地震活动明显增强,其频次、强度与注水量呈现较好的相关性.研究区三次4级地震震源较浅、且均为逆冲型,震源机制节面与其震中附近断层走向一致.基于大量小震震源机制解,统计获得B区震源机制节面走向和P轴方位较A区相对离散;与川东南地区已有应力场结果相比,反演获得的B区主压应力方位较A区扰动偏大,可见在统一应力场的作用下,A、B区域小震震源机制解节面走向、P轴方位及反演得到的局部区域应力场呈现出的差异,与家33井加压注水有一定的关系.     

青海门源地区地震活动时空分布特征和孕震环境研究

位于青藏高原东北缘的青海门源地区地震活动频繁, 自1986年以来先后发生了三次6级以上的强震活动.研究门源地区的地震活动特征、发震构造和孕震环境可以为地震发生机理的分析和未来地震危险性的判定提供重要依据.本文基于中国地震台网中心提供的地震目录和震相数据, 使用波速比一致性约束的双差层析成像方法获得了门源地区2009年以来的地震精定位结果和高分辨率的三维VP、VS和VP/VS模型.使用"剪切-黏贴"方法计算了门源MS6.9地震和MS4.5以上余震的震源机制解, 并收集了该区域历史中强地震的震源机制解.结果显示: 2013年门源MS5.3地震和2016年门源MS6.4地震的余震序列沿着冷龙岭北侧断裂展布, 2022年门源MS6.9地震的余震序列沿着托莱山断裂和冷龙岭断裂展布, 其展布方向与附近断裂的走向一致.1986年门源MS6.4地震、2013年门源MS5.3地震和2016年门源MS6.4地震的震源机制解均为逆冲型, 而2022年门源MS6.9地震及其余震的震源机制解以走滑型为主.结合地震定位结果, 本次门源MS6.9地震与之前的三次中强地震的发震构造不属于同一条断层.研究区内断裂分布、中强地震的震源位置与三维速度结构具有对应关系, 托莱山断裂和冷龙岭断裂两侧的介质性质存在明显差异, 应力在刚性介质边缘累积, 导致门源地区中强地震沿着异常体边缘的断裂频繁发生.     

2022年6月1日四川芦山MS6.1地震的发震构造与力学机制探讨

2022年6月1日17时00分08秒（北京时间）四川雅安市芦山县发生M_S6.1地震,此次地震是继2008年汶川M_S8.0、2013年芦山M_S7.0地震后发生在龙门山断裂带的又一显著地震,与后者在空间上仅相距9 km.为揭示此次地震的发震构造特征及其与2013年芦山M_S7.0地震的关系,进而理解龙门山断裂带强震孕育动力学过程与地震危险性,本文采用CAP全波形反演方法计算了芦山M_S6.1地震的震源机制解,利用多阶段定位法对2013年芦山M_S7.0地震以来余震区地震进行了精确定位,并基于库仑应力讨论两次地震的应力触发关系.结果显示,芦山M_S6.1地震的震源机制解为：节面Ⅰ的走向、倾角和滑动角分别为221°、40°和105°;节面Ⅱ的参数为22°、52°和78°,矩心深度14 km,震源机制断层面解呈现一组与龙门山断裂带性质接近的节面.反演给出的P轴方位角为120°,倾角为6°,反映了此次地震主要受NWW-SEE向水平挤压应力作用,与龙门山断裂带南段背景构造应力场一致.地震精定位结果显示芦山M_S6.1地震序列发生在2013年芦山M_S7.0地震发震断层北西侧的一条倾向南东的反冲断层上,据此可判断震源机制解的节面Ⅱ为发震断层面.在此基础上,通过指定发震与接收断层,计算获得2013年芦山M_S7.0地震对此次M_S6.1地震所在断层的最大库仑应力加载值可达1.5 MPa,说明前者对后者有显著的触发作用.

     

白鹤滩水库蓄水前后邻区地震活动与应力场变化特征

水库诱发地震是水利水电工程和区域构造稳定性研究的重要内容.白鹤滩水库位于金沙江下游河段,地处小江断裂、则木河断裂和大凉山断裂等多条大型断裂交汇区域,属于地震高烈度区.2021年4月6日白鹤滩水库开始蓄水,本文利用小江断裂带中北段巧家台阵2020年1月—2021年12月地震记录,确定了水库邻区11477个地震事件,采用广义极性振幅技术反演获得了1.5级以上地震震源机制解654个.对水库蓄水前后地震活动和震源机制解分布特征的分析表明：整体而言研究区地震活动时序与水库水位密切相关,水位抬升时地震活动增强,水位维持不变或回落时,地震活动减弱,白鹤滩水库蓄水约6个月后,地震数量基本恢复至蓄水前平均水平.沿水域线附近主断裂带区域,蓄水后地震活动显著增强,数量和震级增大,深度减小,蓄水前地震类型以走滑为主,蓄水后以正断层为主;主断裂带以外以及距离水域线较远的某些区域,蓄水后地震活动受到抑制.基于震源机制解,采用区域应力场阻尼反演方法计算获取了研究区应力场时空分布,结果显示主拉应力轴方向稳定,随时间波动很小,主压应力轴方向随时间波动较大,尤其位于大坝附近的主断裂带交汇区域,蓄水前应力场为走滑型,蓄水后应力场变为正断型.这些结果揭示了水库诱发地震活动和应力场改变的更多细节特征,可进一步为水库诱发地震危险性评估提供重要参考.

     

利用小震重新定位结果研究河北文安地震前地震活动三维空间特征

利用首都圈地区小震重新定位结果, 研究了2006年7月4日河北文安5.1级地震前地震活动特征, 结果表明: ① 文安地震前5年, 河北平原带中段M_L≥3.0地震活动出现明显的增强(持续43个月)—平静(持续17个月)特点, 蠕变曲线表现为加速—转平; ② 震前4年, 在15～20 km深处存在一个纬向长约70 km、 经向长约90 km的三维空区, 文安地震的起始破裂点位于该三维空区的下部边缘; ③ 2003年4月～2004年10月, 平原带中段M_L≥2.0地震震源深度从10 km的浅处逐渐增加到30 km左右的深处, 在此过程中, 中下地壳(20～30 km深度范围内)地震活动显著增强。     

官厅水库及邻区地震活动的最大熵谱分析及其未来50年内强震危险性预测

利用最大熵谱分析与显著周期叠加建模的方法,首先对官厅水库及邻区的历史地震活动进行最大熵谱分析,然后利用所得到的显著周期进行建模,最后对未来50年内官厅水库及邻区的地震危险性进行了分析和预测。本文还用熵谱谱阵分析法,分析了地震活动周期的相对稳定性和时变性,并指出在地震预测中应注意对时变性的研究。