龙潭水库诱发地震震源参数分析

利用广西龙滩水库地震台网记录的数字地震波资料,用波谱分析方法计算了龙滩水库库区ML2．5—4．5级共计95个地震的震源参数。并对震源参数进行分析,结果表明：库区视应力的范围在0-3．5巴之间,2007年7月17日库区最大4．5级地震的视应力最大,为3．07巴。视应力随震级的增大呈幂函数增大趋势,两者的拟合关系为：σap...     

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     

紫坪铺水库诱发地震与构造地震波谱时频特征差异性研究

利用紫坪铺水库2004～2007年记录的实际地震数据,通过比较多种滤波方法,发展出一种既能有效滤除地震数据中本底噪音、又对有效信号损伤较小的比值滤波方法。对去噪后的水库诱发地震和构造地震数据,利用小波变换方法,分别进行时频分析获得两类地震的时频谱,并提取可以反映地震发生前后能量分布和聚集情况的时频属性,最后根据各个属性的响应效果,组合得到新的属性。将时频谱与时频属性相结合,总结归纳紫坪铺水库诱发地震与构造地震波谱时频特征的差异性,为地震监测分析提供基础依据。     

福建古田水口水库M_L4.8级地震序列震源参数研究

应用福建省区域数字地震台网观测记录到的古田水口水库ML4.8级地震序列的资料,在扣除地震记录数据中传播路径效应、台站场地响应和仪器响应后,采用Atkinson单地震、多台记录平均的反演方法计算震源参数,共计算了序列中的38个ML≥2.5级地震的震源参数。结果显示：地震矩与震级之间有较好的线性关系,统计关系式为logM0=1.08ML＋9.63;建立了用ML震级估算矩震级MW的公式MW=0.72ML＋0.387;其它的参数间虽有一定的相关性,但很难给出定量的关系。对地震序列应力降随时间发展的变化分析认为,在前震期水口水库区域存在应力加速积累的过程,有出现高应力降异常值的发生,临近主震时,应力降有所回调;最大余震后,应力降呈逐步衰减,未出现高异常值。     

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.     

木里地区地震震源参数特征研究

选取了2011年9月至2016年9月地震数据及资料,研究了水库水位与地震时空活动特征,计算了168次ML3.0级以上地震的震源参数.结果显示:区域视应力值随震级的增大而增大,反映了不同震级地震在应力水平积累等方面的差异;视应力有随地震矩增大而增大的趋势,意味着人类活动可能为该区域地震活动的主要因素;拐角频率与震级的关系可分为两段来看,当震级范围为ML3.0～3.5时,拐角频率随震级增大而降低的现象并不明显,当震级范围为ML3.5～4.4时,拐角频率随震级增大而降低,表明震级越大,库区破裂尺度在增大,反应了区域应力积累,应力水平有所增强;视应力时空分布特征显示,视应力随时间变化与频次存在着一定的相关性,且整体视应力水平逐渐增高,且最大地震发生在大坝附近,这些现象都可能为水库蓄水导致区域构造环境发生变化而造成.     

三峡水库地区震源参数特征研究

利用2009年3—11月三峡水库地区26个流动台站记录到的数字地震观测资料,首先采用Atk inson方法得到该地区地震波衰减特征,再用Moya方法得到26个台站的场地响应。在此基础上,精确测定得到了该地区1,020个ML≥0.1地震的震源参数,开展了定标关系的研究。结果表明:1)三峡水库地区的非弹性衰减结果为Q(f)=112.0f0.918,具有较小的Q0值和较大的η值。除个别台站外,绝大部分流动台站的场地响应值位于1～10倍之间。2)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=1.07ML+9.76。应力降与地震大小之间的关系与Nuttli(1983)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=0.66ML-3.08。3)三峡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具更高效率的地震能量辐射体。4)与同震级的构造地震相比,水库地震的应力降值比前者明显偏低,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,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。     

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。     

龙滩水库诱发地震的孔隙压力扩散特征

利用孔隙压力扩散机制,分析了广西省龙滩水库与蓄水有关的小震精定位数据,获得了5个分区的流体孔隙压力扩散特征.龙滩水库与蓄水有关的小震活动表现出明显分区现象,使用多源孔隙压力扩散过程触发机理,计算出5个分区流体孔隙压扩散系数值为0.04~0.65 m2 /s.根据5个分区流体孔隙压力扩散程度,将这5区划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型,各类型的流体孔隙压扩散系数分别为0.45~0.65 m2/s,0.25 m2 /s和0.04~0.08 m2 /s.断裂发育的区域内,地震分布范围较大,地震优势分布方向与断裂一致或相交,而断裂不发育的地块内,地震分布集中,无优势分布方向.各分区岩性的差异与流体孔隙压扩散系数的关系不显著.同时,各分区流体孔隙压力扩散的持续时间和最大扩散距离等均与孔隙压扩散系数的大小具有很好的相关性,第二次蓄水后库区发生的ML4.2最大水库诱发地震位于流体孔隙压扩散系数最大的Ⅰ区.本项研究对分析解释水库诱发震地震机理,定量评价水库诱发地震的危险性具有一定的参考价值.     

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。     

水库诱发地震规律研究——以三峡地区为例

本文在前人对水库诱发地震规律的研究基础上,综合分析了三峡地区1980年以来ML2级及以上地震的震例资料,对比分析了三峡水库蓄水前后震源在空间分布上的变化规律和地震频度变化的因果问题。结果认为,相对于蓄水前,蓄水后震源深度没有明显加深,震源位置有向库区集中的趋势。蓄水后地震年平均释放能量有一定的增强,能量增强的原因主要是地震频度的增加导致。     

龙滩水库区诱发地震危险性估计

龙滩水库为待建工程。利用库坝区近年来发生的三个天然地震的资料,求得该区主压应力方向为N50°W。龙鱼和河池两地区发生的震群的Q值偏低,平均分别为360和23。对震源参数的测定结果表明,M_0与M_1呈线性相关,震源尺度a、应力降Δσ与M_L无相关性。估计水库建成后可能会诱发较强地震。     

广西龙滩水库诱发地震环境影响评价

本文根据现有地震地质资料,尤其是近五百年来库区周围的历史地震活动情况,对龙滩水库诱发地震可能造成的环境影响作了初步评价.其结果表明,库坝区存在发生破坏性水库地震的风险,尤其库区周围岩溶的存在,为诱发岩溶塌陷型水库地震创造了条件,对于水库堤坝岸坡的稳定是不利的,对库区周围的环境亦有不利影响.     

浙江皎口水库地震震源参数研究

利用浙江省区域数字地震台网记录的皎口水库地震波资料,采用Brune(1970)模式,通过几何扩散校正、介质衰减校正、仪器校正等,将速度记录谱归算为震源位移谱,使用遗传算法计算拐角频率及零频极限,进而计算震源半径、地震矩等小震震源参数,系统分析各种参数之间的关系.分析2009年9月-2010年1月间ML ML 1.0-3...     

浙江珊溪水库地震震源参数研究

利用浙江省区域数字地震台网记录的珊溪水库地震波资料,采用Brune(1970)模式,通过几何扩散校正、介质衰减校正、仪器校正等将速度记录谱归算为震源位移谱,使用遗传算法计算拐角频率及零频极限,进而计算震源半径、地震矩等小震震源参数,并系统分析了各种参数之间的关系。研究中使用发生于2002～2006年间ML2.0～4.6珊溪水库库区地震180个,分析结果为:地震矩范围为1011～1015N.m,震源破裂半径为74～727m,地震矩、拐角频率、矩震级及体波震级之间表现出一定的对数线性或半对数线性关系,并可分别表示为:lgM0=0.0061R 11.71,lgM0=1.11ML 10.11,MW=0.7447ML 0.7。地震应力降范围为0.08～4.95MPa,应力降与震源半径之间表现出一定的相关关系。     

广西龙滩水库库区地震尾波衰减特征

按照高信噪比和计算要求,从 2006—2013 年广西龙滩水库地震台网的10个子台记录到的龙滩库区近场数字地震波形中挑选出 3 822 条三分向记录,经滤波和消除环境噪声后,采用Sato单次散射模型,计算了地震波传播路径上的尾波Q （ f ）值,对Q （ f ）与频率f之间的关系进行了拟合,并在此基础上分析讨论了库区尾波衰减的时空特征. 结果显示,龙滩库区总体呈低Q₀值和依赖性指数η较高的特点,这两个参数值均低于浙江珊溪水库,与其地震活动程度高于后者的事实相一致。尾波Q值的空间分布显示,周围小震密集分布的台站和历史地震活跃地区的台站的Q₀值低于相对于周围小震分布稀疏的台站的Q₀值。库区尾波衰减参数与尾波采样体之间的关系显示,采样深度越深,尾波参数Q₀值越低,因此认为该区域可能存在深部高衰减层。衰减参数随时间的变化过程表明,蓄水后地震尾波衰减参数仍主要反映了库区原有地壳内部介质的非均匀性和地震波吸收特性,库区地壳介质特性无显著变化,但局部敏感点有所调整。      

龙滩水库诱发地震三维孔隙弹性有限元数值模拟

本文以龙滩水库为例,根据库区地质构造、深部速度结构及数字地面高程,建立了库区三维有限元模型,基于孔隙弹性理论计算了水库蓄水过程中库底断层和围岩体孔隙压力、有效附加正应力、剪应力和库伦应力的动态变化,并结合水库蓄水后库区地震活动时空分布的特征,讨论了RIS时空演化与库水加卸载及渗透过程的动态响应关系及其可能的成因机制.结果表明：（1） 龙滩水库蓄水后地震活动呈现出明显的丛集性,主要分布在罗妥（丛Ⅰ）、八茂（丛Ⅱ）、拉浪（丛Ⅲ）、坝首（丛Ⅳ）和布柳河（丛Ⅴ）5个水库蓄水后淹没的深水区,这些区域也恰恰是库水加卸载及渗透过程中ΔCFS增加最明显的区域,而ΔCFS的影区几乎没有地震发生,表明水库蓄水后库区地震活动与ΔCFS的变化密切相关.（2） 在水库蓄水过程中,与水库有直接水力联系且渗透性较好的断裂成为地表水体附加水头压力向深部扩散的优势通道,沿此通道附加水头压力扩散的最大深度达13 km左右,震旦系—古生界以碳酸盐岩为主的地层成为附加水头压力扩散的主体层位,这与蓄水后库区中、小地震震源深度均小于13 km,且优势分布在5~10 km的特征相吻合,表明由于孔隙压力的存在降低了岩石的抗剪强度,同时部分抵消了围压的影响,致使该层位的岩体易于产生脆性破坏从而诱发地震活动.（3） 无论是深部还是浅部,各丛地震密集发生的时段绝大部分与相应深度ΔCFS加速升高或阶段性高值时段相重叠,可能说明在库水位快速抬升或阶段性高值时段,受外部荷载加载速率快速升高的影响,库底岩体和断层、裂隙等结构面更容易实现失稳扩展;深、浅部地震响应时间、活动频度和强度的差异可能与不同层位岩体力学性质及渗透性能的不均匀性有关.（4） 各丛地震诱发的物理力学机制有所不同.丛Ⅰ、丛Ⅱ、丛Ⅲ地震的诱发可能与库体重力荷载、孔隙压力扩散和库水浸润弱化3种作用都有关;丛Ⅳ地震的诱发主要受控于库体重力荷载作用,孔隙压力扩散和库水浸润弱化不起主导作用;丛Ⅴ地震的诱发主要受孔隙压力扩散和库水浸润弱化作用的影响,库体重力荷载作用一定程度上抑制了地震的发生.     

浙江地区水库地震与构造地震应力参数特征研究

利用浙江区域数字地震台网记录到的地震波数据,采用布龙模式下近震源记录计算震源谱参数的方法,系统测定了发生在温州珊溪水库、宁波皎口水库库区以及浙江地区构造地震共326次地震的应力降、视应力等参数。给出了两个水库区地震与构造地震的应力降与视应力参数特征,并进行了对比分析。初步研究发现,皎口地震的应力降和视应力值均低于浙江地区构造地震;珊溪水库地震与构造地震在应力降和视应力值上具有震级分段的特征:震级ML<4.0级的地震,同震级的应力降和视应力值两者相差不大,而震级ML>4.0级的地震,构造地震的应力降和视应力值均高于珊溪水库地震。此外,测定的应力降、视应力的对数与震级ML之间存在较好的线性关系。     

加速度与水库诱发地震烈度关系研究

以地震圆盘形破裂位错模式为基础,并以新的思路,把震源应力降参数引入预测公式,得出了新的地震动加速度预测方程：lg（rap^qr）= Ca＋1/6lgMo＋5/6lg△σ,与传统的衰减关系不同,表明地震动加速度不仅与震源强度Mo有关,还与震源应力背景有关。在此基础上,利用水库诱发地震震中烈度Io。资料,详细分析研究了诱发地震动加速度、烈度与震级关系,并且从理论上讨论了水库诱发地震烈度与构造地震烈度的差异性以及力学原因,给出了水库诱发地震与震源参数间的几个统计关系：M=1．05Io-2．45;lgαo=-2．1＋1/4M＋5/6lg△σ;M=-3．6＋1．2Io-3．33lg△σ;lgα=0．3Io-3．0;震源破裂长度-震级关系：lgL=1/2M-1．87。这些关系式对了解水库诱发地震的破裂过程及灾害预测有实际的应用价值。     

温州珊溪水库地震序列震源参数研究

根据浙江区域数字台网记录的数字地震波形资料,在扣除了地震记录数据中传播路径、场地响应和仪器响应的影响后,采用Atkinson单个地震、多台记录求平均的反演方法计算震源参数,利用遗传算法测定了2002年7月至2006年11月温州珊溪水库震群4.6≥ML≥2.8的多少个震源参数。计算结果表明:①地震矩和近震震级有很好的线性关系,地震矩范围为1.24×1013～1.83×1015 N.m,震源破裂半径为155～1 227 m,地震矩与震源半径之间呈线性关系。②拐角频率范围为1.06～8.43 Hz,随地震矩的增大而减小。用最小二乘法拟合出拐角频率与地震矩之间的关系式,据此关系式可计算出拐角频率的估计值。拐角频率与其估计值之差的滑动时间进程曲线表明,2006年2月4日到2月11日、2006年3月6日到3月10日震群发生之前出现持续低值,在震群发生过程中其差值回升,具有地震前兆信息指示意义;③地震应力降范围为0.04～2.36 MPa,应力降与近震震级无明显的依赖关系,主震前应力降值比较高;主震及短时间内的较强余震发生后,平均应力降值迅速下降,反映了震中区的应力在主震发生的几天后降到了一个相对较低的水平。