Application of stress-pore pressure coupling theory for porous media to the Xinfengjiang reservoir earthquakes

Theory of the coupling of stress-pore pressure in the saturated, elastic porous media is used in the study of the formation mechanism of the Xinfengjiang reservoir-induced earthquakes. Based on the results, it is believed that compared with the mechanism of additional stress in the vicinity of the reservoir, the mechanism of the coupling of additional stress and pore pressure may be more well-founded for the occurrence of reservoir-induced earthquakes.     

新丰江地震S波偏振的初步研究

根据新丰江地震台记录的 2 0 0 1年 2月 6日新丰江小震群数字化资料 ,分析计算了该震群的S波分裂的偏振参数。在与新丰江地区的最大主应力方向和构造、介质特性对比后 ,认为本文所得的S波偏振方向 (NW6 0°)与该区实际的活动断裂分布和主压应力轴方向 (NW6 0°)基本相同。作为该区地壳微裂隙的NW优势取向 ,是应力场作用下裂隙定向排列的结果。因此 ,S波偏振方向可作为研究介质各向异性和区域应力场特性的一种的参数     

5次中强震前河源地电台地电阻率的异常变化

１９７５￣１９９１年间,广东河源市新丰江水库区发生了５次ＭＬ４．７￣５．１级地震。距震中１０ｋｍ以内的河源黄子洞地电台记录到了震前不同程度的地电阻率异常变化。采用距平法消除年变干扰后异常延续时间一般为３个月左右,电阻率异常下降幅度在１％左右。利用《指南》中的震兆异常信度分析法确认其异常信度后,利用模糊信息处理法对异常判定地震三要素进行了计算,结果与实际基本符合。     

Numerical simulation of deep-hole resistivity anomaly caused by drilling construction in Xinfengjiang geoelectric station

The Xinfengjiang reservoir in Guangdong Province, is one of the large reservoirs that have triggered earthquakes of magnitude greater than 6. Numerous earthquakes have occurred since the impoundment of the reservoir, making it one of the most active seismic zones in south China. In 2015, a set of deep-hole resistivity anomalies was observed in the Heping geoelectric station in Dongyuan county, located near the Xinfengjiang reservoir. After a field investigation, we found that a planned well drilling construction of new measuring channels was being carried out during that corresponding period of time. After careful comparison and analysis on the basis of the collected raw data, we had a reason to believe that drilling construction, rather than the inducement of the Xinfengjiang reservoir, was the main culprit for those unusual georesistivity values. So as to verify the above conjecture, we constructed a series of 3D finite element models based on the geological and hydrological information around Heping station and analyzed the drilling disturbances, respectively. Some significant conclusions were finally drawn according to the precise numerical simulation. This study gives a good example by combining numerical simulation with engineering practice as a way to understand the root cause of georesistivity anomalies in reality.     

利用谱聚类方法研究新丰江库区的震源机制解

为检验震源机制解谱聚类方法的实用性,选择新丰江库区为研究区域,利用FOCMEC方法反演了该区域2012年1月1日—2018年12月31日M_L2.0以上地震的震源机制解,并对其进行了谱聚类分析,最终获得该区域7种震源机制解类型;通过分析每种类型的震源机制解特征及其时空分布特征,探讨了震源机制解类型分布与区域构造的关系。结果表明:(1)新丰江库区地震破裂类型以正断型为主,兼有部分倾滑分量,其次为走滑型;(2)不同类型的震源机制解具有区域性的空间分布特征,主要受不同的构造背景影响,反映了新丰江库区地震活动和构造特征之间的关系;(3)不同类型震源机制解所描述的断裂分布反映了峡谷及大坝区库水渗透的构造条件,解释了区域地震频发的可能原因;(4)每种类型的震源机制解在研究时间范围内数量变化较为稳定。     

广东新丰江水库XFJ-1孔DDTs和HCHs的沉积记录

以~(210)Pb对广东新丰江水库XFJ-1孔进行了定年,以GC-ECD测定新丰江水库沉积钻孔中DDTs和HCHs的含量,通过对比其剖面变化特征与该类农药在我国的生产、使用历史,探讨了水库中DDT、HCH的历史输入途径.过去30年来,XFJ-1孔平均沉积速率为1.42cm/a,沉积物中HCHs和DDTs的含量分别为1.26-3.90ng/g和1.00-3.96ng/g.DDTs、HCHs含量从20世纪80年代初逐渐下降,总体上与我国1983年开始禁止DDT、HCH的大规模生产和使用这一历史事件相符.DDTs、HCHs及其化合物比值的剖面变化特征均表明:流域内后期土壤侵蚀、搬运的再循环污染物质(即二次污染源)对水库DDT和HCH的贡献不明显;相反,农药历史使用(即一次污染源)是其主要来源,大气沉降是其主要输入途径.此外,γ-HCH、o,p′-DDT和p,p′-DDT含量的垂直变化表明,大规模禁用以后这些化合物仍有少量新的输入,需引起重视.     

新丰江水库显著地震前小震序列特征及应用研究

新丰江水库地区是近年来东南沿海地震带地震最为活跃的地区, 相继在2012年2月16日、 2013年2月22日发生了M_L5.2、 M_L5.1地震。 本文利用新丰江水库地区地震序列的分区丛集性, 通过研究各分区1972年以来的11次M_L4.5以上显著地震前小震序列, 发现11次地震中有8次震前90天内小震经历了“平静—活跃—平静—发震”的演化过程。 为了将研究成果应用于日常的震情预测工作中, 文中借鉴气象暴雨预警中的蓝—黄—橙—红四色分级预警模式, 提出了适合于小震丛集地区日常震情预测的分级危险度模式, 并利用新丰江锡场和大坝区2011年来的小震目录给出了应用实例。 实践证明此种方法最大的优势是可以给出预测区地震危险性相对的变化, 从而可以对区域的震情演化有一个较好的把握。     

水库地震监测与预测技术研究项目实施情况

介绍了"水库地震监测与预测技术研究"项目在广东河源新丰江水库库区详细的实施情况,包括观测场址的勘选、台基测试、台站建设、仪器安装、数据处理等工作,总结了项目成功实施的经验。     

新丰江地区地壳P波三维速度结构及活动构造研究

利用震源位置和速度结构的联合反演得到2007年6月~2014年7月新丰江地区地震序列的震源位置及P波三维速度结构模型,并进一步对比区域活动构造的产状特征及震源机制解等。结果显示,自ES向WN新丰江库区断裂深度有逐渐增大的趋势,与重力场的研究结果一致。库区大坝至东源锡场之间的中-上地壳存在4个大小不等的高速体,其中,锡场下方的高速体Ⅰ体积最大(EW向截面约6km×7km),速度最大,中心速度达6.3km/s。库区大坝下方存在以人字石断裂(F2)、南山-坳头断裂(F4)、河源断裂(F1)、石角-新港-白田断裂(F5)等为中心的强烈构造变形区,1960年至今大坝下方高速体Ⅲ、Ⅳ边缘已发生包括1962年6.1级地震在内的7次ML≥5.0地震,能量释放较为彻底;锡场下方高速体Ⅰ的边缘自2012年以来中小地震活跃,且b值较低,不排除发展为中强震孕震凹凸体的可能。     

新丰江库区上地壳三维细结构层析成像

在新丰江库区布设一个范围约50 km×40 km、由50个地震临时台站组成的观测台阵,接收来自不同方位的人工震源产生的莫霍界面反射波;台阵中的20个台站和5个区域固定台还对2009年3月至2010年5月发生在库区的地方震进行了观测.本文联合利用人工地震莫霍面反射波走时和天然地震直达波走时,采用连续模型反演技术重建了库区上地壳P波、S波慢度扰动和V_p/V_s扰动分布图像.研究结果表明:新丰江库区东、西部地区上地壳结构存在明显的差异.库区东部地区构造复杂,多条断裂在该区呈交叉状分布.北西向的石角-新港-白田断裂带在库区段内具有复杂的岩性和构造特征,该断裂带在新港至双塘一线可能延伸至地下8 km左右;近北东向的断裂带切割地壳较深.峡谷区及大坝以东附近地区存在上、下贯通的波速比高值区,尤其是大坝以西的深水峡谷区,存在一条顺河走向的陡倾角断层裂隙带,为库水渗透提供了良好通道.库区西部地区为相对稳定构造区,完整坚硬的花岗岩体透水性能较差,受库水渗透影响很小.新丰江水库诱发地震的形成与深部构造环境密切相关.峡谷区及大坝以东附近地区上地壳介质性质呈现明显的横向不均匀性,微震分布在介质物性结构的特定部位,"软"、"硬"交错的介质环境是倾滑正断层型微小震产生的可能原因.