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     

龙滩库区蓄水后地震性质分析

龙滩水库2006年10月蓄水以来,库区地震活动频繁,这可能是原有构造地震的进一步活动,也可能是水库诱发地震。因此,有必要对龙滩水库蓄水后发生的地震性质进行判断。本文根据国内外已发生水库诱发地震震例资料和以往经验,结合龙滩库区具体情况,利用定性判断法和概率统计法对龙滩库区地震性质进行验证和判断,结果认为:龙滩库区蓄水后发生的地震属诱发地震。     

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。     

龙滩库区蓄水初期水库诱发地震活动分析

龙滩水利枢纽位于广西天峨,是一座典型高坝大库容水库。本文通过对库区及周围的地质构造和蓄水前后地震活动分析,总结了龙滩水库蓄水初期诱发地震的时间、空间和深度分布特征以及蓄水后库区水位变化与地震活动关系,讨论了龙滩库区蓄水初期诱发地震机理。     

水库诱发地震与构造地震震源参数特征差异性研究——以龙滩水库为例

首先讨论龙滩库区水库蓄水与地震活动之间的关系,发现龙滩水库诱发地震特征十分明显,地震共分5丛呈丛集分布.利用库区架设的24个固定和流动台站记录的数字记录资料,在研究得到龙滩库区非弹性衰减和台站场地响应的基础上,精确测定得到了该地区总共1616个ML≥0.1级地震的震源参数,比较了水库诱发地震与构造地震震源参数特征的差异,得到了以下主要结论:1)龙滩水库地震活动与水库蓄水关系密切,不同蓄水阶段5丛的地震活动状态不同,局部断裂构造发育以及岩石透水性能影响着地震活动对蓄水过程的响应.2)龙滩水库诱发地震的地震矩M0随震级ML的增大而增大,两者之间存在较好的线性关系,统计关系为LogM0=1.07 ML+10.17.应力降与地震大小之间的关系和Nuttli的板内地震为增加应力降(ISD)模型的结果比较吻合,统计关系为LogΔσ=0.71 ML-2.89.3)龙滩水库地区地震辐射能量和地震视应力均随震级的增大而增大,后者意味着大地震是比小地震更高效率的地震能量辐射体.4)总体上不同丛地震应力降水平存在差异.地震应力降空间分布上与库水深度有较好的一致性,即库水深的区域应力降水平高.5)与同震级的构造地震相比,水库诱发地震的应力降值比前者明显偏低,大约小10倍.这可能是由于水库蓄水造成地下介质孔隙压力增大或者水的润滑作用,从而导致在一个比较低的构造应力情况下发生水库诱发地震.     

龙滩水库地震危险性分析

龙滩水库位于云贵高原东南部,是一座高坝、大库容水库,根据已有水库诱发地震的特征,并对该库区的地质构造与主要断层特征、地层与岩性、地震活动背景及水文地质条件等进行分析,认为龙滩水库蓄水后约6年会诱发6-6.5级地震。通过对龙滩水库地震危险性分析,对未来该库区的地震趋势判断具有一定的指导意义。     

水口水库地区地震震源机制解特征分析

求解了福建水口水库地区15个地震的震源机制解。 结果表明, 水库蓄水早期地震震源参数变化较大, 而蓄水晚期地震震源参数基本一致。 此外, 还对蓄水早期和蓄水晚期构造主应力方位、作用类型以及地震断层滑动性质特征进行了分析, 虽然这些地震都属于水库蓄水诱发地震, 但相对而言, 蓄水晚期的诱发地震具有明显的构造地震特征。 这些结论将对其他水库地震分析具有一定的参考价值。     

瀑布沟水库蓄水前中小地震震源参数研究

研究瀑布沟水库蓄水前库区地震的活动性以及震源机制、应力场等震源参数的性质,为水库蓄水之后可能诱发地震活动的监测、成因及类型鉴别给出可供依据的参考.研究结果显示,水库库尾边缘西部地震活动水平相对较高;库中段的中小地震活动水平相对较弱;大坝附近的库首段地震活动水平相对较低,震源深度主要集中在5-15 km.研究区内小震震源机制解结果显示,瀑布沟水库蓄水前小震主要为走滑型地震,蓄水区与研究区平均应力场总体呈NW方向.     

利用小震分布和区域应力场确定龙滩库区地震断层面参数

文中基于2006—2016年龙滩水库数字地震台网记录的地震波形和震相资料,采用结合波形互相关技术的双差定位方法对4 017次地震进行重新定位,求解得到库区126个中小地震的震源机制解,并反演各地震丛所在区域的应力场。将库区地震划分为11个地震密集带,依据成丛小地震发生在活动断裂面及其附近的原则,结合模拟退火算法和高斯-牛顿算法反演了11个地震密集带相应的断层及断层面参数,包括断层面的走向、倾向、倾角、长度、深度和地理位置,并依据局部区域应力场参数计算了各断层面的滑动角。结果显示:11条断层的走向、倾向、倾角及运动性质与地质调查给出的穿过各地震丛所在区域的主要断裂信息基本一致,研究成果可作为龙滩库区主要断裂带资料的重要补充。龙滩库区最大主应力优势方向为NW-SE或NWW-SEE,最大和最小主应力轴倾角近水平,中间主应力轴倾角很陡,蓄水前、后区域应力场主压应力方向未发生明显变化,与华南块体的构造应力场方向基本一致。蓄水后库区的R值逐渐增大,且不同地震丛所在区域的R值变化存在差异。八茂、拉浪和布柳河地震丛所在区域R值增幅显著,表明中间应力轴压应力状态减弱并逐渐转为张应力状态。精定位和断层面参...     

锦屏一级水电站库区中小地震震源机制解与局部应力场特征

利用四川及邻区数字地震台网2013—2018年的波形资料, 基于CAP和HASH方法反演得到锦屏一级水电站(以下简称锦屏水库)库区及周边M_L≥2.5地震的震源机制解, 根据DRSSI方法计算得到库区局部应力场信息, 结合该区域的地质资料, 从震源机制参数和局部应力场变化等方面讨论了水库加卸载对该区域地震活动的影响.取得的主要认识如下: (1)库区地震活动类型以走滑型为主, 不同加卸载阶段震源机制类型存在一定差异, 库区蓄水前期震源机制类型呈现多样性, 蓄水后期与区域背景场趋于一致; (2)库区应力场最大主应力方向以NNW-SSE向为主, 分时段结果显示, 蓄水后期局部应力场最大主应力方向由NNW向逐渐发生偏转至NW向; (3)库区周边的地质构造和岩性条件有利于库水的渗透, 蓄水后重力载荷和流体渗透的共同作用导致岩体断层面库仑应力的变化, 从而呈现出库区蓄水前后中小地震活跃程度的显著差异特征.

     

辽宁地区近期中小地震震源机制研究

本研究利用CAP方法反演得到了2013—2017年辽宁地区19个3.5级以上地震的震源机制解.结果显示辽宁地区地震的震源机制以走滑类型为主,P轴和T轴方位分别集中在北东东和北北西方向,分别与区域构造应力场主压和主张应力方向一致.矩心深度结果反映辽宁地区在地壳内各个深度的位置都可能孕震,而以地壳中部最为活跃.灯塔地区地壳极浅部曾发生中等强度的地震,在地震减灾工作中需要引起注意.而盖州地区地壳底部仍有少量地震,显示其附近岩石仍具有脆性特性,且该处邻近一级块体边界,贯穿地壳的断层导致下地壳也有地震发生.震源机制结果显示区域构造应力场对辽宁地区大部分地震的发生有着主导作用,在局部地区复杂的断层构造也会对震源机制产生较大影响.

     

辽宁地区近期中小地震震源机制研究

本研究利用CAP方法反演得到了2013—2017年辽宁地区19个3.5级以上地震的震源机制解.结果显示辽宁地区地震的震源机制以走滑类型为主,P轴和T轴方位分别集中在北东东和北北西方向,分别与区域构造应力场主压和主张应力方向一致.矩心深度结果反映辽宁地区在地壳内各个深度的位置都可能孕震,而以地壳中部最为活跃.灯塔地区地壳极浅部曾发生中等强度的地震,在地震减灾工作中需要引起注意.而盖州地区地壳底部仍有少量地震,显示其附近岩石仍具有脆性特性,且该处邻近一级块体边界,贯穿地壳的断层导致下地壳也有地震发生.震源机制结果显示区域构造应力场对辽宁地区大部分地震的发生有着主导作用,在局部地区复杂的断层构造也会对震源机制产生较大影响.     

龙滩水库地震精定位及活动特征研究

本文利用结合了波形互相关技术的双差定位法对龙滩库区2006年至2007年发生的地震进行了精确定位,并对其活动特征进行了分析.通过定位结果的比较,证明利用波形互相关技术提取的地震对的P、S波走时差数据及双差精定位法显著地提高了定位的精度和质量.对龙滩库区地震活动特征的研究结果表明,龙滩库区的地震活动与水库蓄水过程密切相关,成丛分布的地震活动分别表现出对水库蓄水过程不同的响应过程和活动特征,反应了龙滩库区在岩性特征、渗透条件、地质构造及应力场等方面存在局部性差异.     

乌鲁木齐地区中小地震震源机制解及构造应力场

主要对乌鲁木齐地区中小地震震源机制解及构造应力场进行分析。 结果表明, 乌鲁木齐地区中等地震震源断错性质主要以倾滑逆断层为主, 地震破裂面与其附近构造走向基本一致, 主压应力P轴方向为NE向或近NS向; 乌鲁木齐地区小地震的震源断错性质表现出一定的区域性, 破裂面以近EW向为主, 主压应力P轴方向近NS向, 兼有部分NE向或者NW向。 显示出小地震的发生既受局部地质构造的影响, 也受区域构造应力场的影响。     

中强震对地壳应力场的影响——以盈江地区5次中强震为例

为了研究中强震对震源区应力场的影响,本研究以盈江地区2008—2014年间发生的5次中强震为例,深入研究这5次中强震对盈江地区地壳应力场的时空影响.为了探究中强震对应力场的时空影响,我们对盈江地区地壳应力场进行了以下研究：根据5次中强震发生时间,分时段反演应力场以考察应力场在时间上是否存在变化;根据震源机制解的空间分布,将研究区分为南部和北部反演应力场,以确定应力场是否存在空间差异;随机抽取震源机制解反演应力场以便确定应力场是否存在时空差异.研究结果表明：(1) 5次中强震对盈江地区应力场产生的扰动较小,没有引起盈江地区应力场在时间上的显著变化;(2) 在研究时段内,盈江地区地壳应力场在时空上可以视为均匀应力场;(3) 盈江地区的地壳应力场为走滑型,最大主应力轴呈NNE-SSW向,最小主应力轴呈SEE-NWW向,最大和最小主应力轴倾角近水平,中间主应力轴倾角近直立.

     

福建街面水库现代构造应力场分析

福建街面水库将于2006年底下闸蓄水,通过收集库区的地震震源机制解资料和本次工作得到的地震震源机制解结果,以及利用中小地震求解的综合震源机制解,本文分析了街面水库库区现代构造应力场特征:最大主压应力P轴为NW—SE方向,P轴倾角为23°;主张应力T轴为NE—SW方向,T轴倾角为3°。在这样的应力场中,主要以发生走滑型断裂运动性质的地震为主,同时还具有发生正断层运动性质的地震。     

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。     

南北地震带震源机制解与构造应力场特征

南北地震带作为中国大陆地应力场一级分区的边界,其构造应力场的研究对理解大陆强震机理、构造变形和地震应力的相互作用具有重要意义.本文收集南北地震带1970—2014年的震源机制解819条,按照全球应力图的分类标准对震源机制解进行分类,发现其空间分布特征与地质构造活动性质比较吻合.P轴水平投影指示了活动块体的运动方向,T轴水平投影在川滇块体及邻近地区空间差异特征最为突出,存在顺时针旋转的趋势.南北地震带的最大水平主应力方向具有明显的分区特征,北段为NE向走滑类型的应力状态,中段为NEE—EW—NWW向的逆冲类型,南段为SE—SSE—NS—NNE向走滑和正断类型,在川滇块体的北部和西边界应力状态为EW—SE—SSE的正断层类型,表明来自印度板块的NNE或NE向的水平挤压应力和青藏高原物质东向滑移沿大型走滑断裂带向SE向平移的复合作用控制了南北地震带的岩石圈应力场.川滇块体西边界正断层类型应力状态范围与高分辨率地震学观测得到的中下地壳低速带范围基本吻合,青藏高原向东扩张的塑性物质流与横向边界(丽江—小金河断裂带)的弱化易于应变能的释放,在局部地区使NS向拉张的正断层向EW向拉张正断层转变.反演得到的应力状态基本上与各种类型地震的破裂方式比较吻合,也进一步验证反演结果的可靠性,可为地球动力学过程的模拟和活动断层滑动性质的厘定提供参考.