罗城地区的地质构造与注水采盐诱发地震

四川省犍为县罗城地区(北纬29°17''-29°27'',东经103°55''-104°10'')位于威西盐矿厚度带上,历史上没有地震记载。四川省五通桥盐厂分别于1967年和1976年在罗城地区上了第一、二期基本建设工程,运用钻井注水采盐工艺对威西盐矿的岩盐进行开发利用。     

四川长宁盐矿井注水诱发地震研究

根据现场调查资料、矿区地质构造资料和数字地震记录,研究了四川长宁盐矿井注水诱发的地震活动.研究发现,2006年4月前矿井注水与出水量相当,地震活动平稳;之后注水量远超过出水量,在注水量和出水量相差较大时,浅层中小地震频次急剧增加.长时间的大量注水可能渗入先存的长宁背斜内的小断裂及微裂缝带,加速附近区域微构造地层的破裂,引发了小震群活动.利用数字地震波形资料计算的Q值显示该地区地下介质较不均匀;小震精定位结果显示震源深度较浅,主要分布在2～3km;震源机制解表明,浅层地震呈正倾滑特征.这些都表现出矿井注水诱发地震活动的某些特征.     

山东东营杜邦1井注水诱发破裂活动分析

2005年12月3日——2006年5月18日,中国地震局对山东东营杜邦1井(直井)进行了6个月的注水诱发地震监测. 对该井1 464～3 034 m, 即纵向跨度1 570 m的4个注水层段（沙三中、 沙三上顶部、沙三上底部、沙二段）11个注水作业过程进行了完整记录. 应用长短项平均和多台比较方法共获得地震事件记录5 090个, 最终获得定位事件274个. 监测期间记录到的事件信号能量都比较小, 没有ML0.5的震动信号. 从注水开始,事件的数量随时间呈现出不同的变化, 在沙三上的中等胶结程度地层中, 震动破裂事件最为频繁. 破裂事件空间位置随时间从注水中心向外围扩展, 在不同的注水层段呈现出不同的方向性: 在低渗透储层段, 破裂事件的展布趋向与最大水平主压应力方向一致; 在中高渗透层段, 震动事件更多地沿主渗流通道展布.      

注水诱发地震的研究进展

研究注水诱发地震的特征、发生机理和最大可能震级等对开展诱发地震的预防、危险性评价、减灾策略制定等方面的工作具有重要意义。文章系统地梳理了国内外关于注水诱发地震研究的主要认识和分歧。结果表明：(1)诱发地震的最大可能震级由断层大小和应力状态等地质条件决定,受注水压力和累积注水量等参数的影响;(2)识别诱发地震的可靠方法取决于地震和注水之间的时空相关性,统计模型的参数以及断层活化分析等一系列证据链条;(3)当断层与流体储层之间存在水力连接时,孔隙压力扰动是诱发地震的主要发生机制,反之岩石基质体积变形引起的孔隙弹性应力变化主导了诱发地震的过程。此外,注水诱发的稳定滑动传播到断层的孕震部分、流体的化学作用和小地震级联触发效应也可能在注水诱发地震中发挥重要的作用。研究结果将为注水诱发地震机理研究和减轻破坏性诱发地震灾害提供一定的科学参考。     

重庆荣昌地区注水诱发地震加密观测

荣昌地区地震活动性原本很弱,历史上无5级以上地震的记载.但自20世纪80年代末期开始,随着工业部门将采集天然气过程产生的污水通过废井回灌,该区地震活动明显增强,震级逐渐增大,并于1997年发生了5.2级地震,从而为研究注水诱发地震提供了理想的场所.由于该地区仅有一个地震台,监测能力和定位精度很低,难以满足研究工作的需求...     

注水诱发地震的震源应力场和尾波衰减特征

利用区域性台网记录测定了任邱油田注水诱发地震的震源应力场和尾波衰减特征,结果表明地壳上层有很大水平应力,断层面解受注水井附近局部原生断层影响与华北现代应力场的优势破裂方向和错动方式有差别。地震应力降分布范围为0.2—3.0巴。平均尾波Q_0值为75,属于地壳上部沉积岩层的正常情况,发现在时间上表现出与注水量增减有关的波动。在空间上表现出震群密集区Q_0值较外围区偏低的特点     

胜利油田角07井注水地震的分维特征

本文利用分数维概念与方法,研究了1985年12月至1986年1月发生的山东省胜利油田角07井注水地震序列的分维结构特征。结果表明,角07井注水地震序列存在时间分布与强度分布的分维结构,且前期地震的时间分维低于后期地震的时间分维,而前期地震的强度分维则高于后期地震的强度分维。结合角07井地震的诱发机理,讨论了地震时间分维与强度分维结构的物理含义。初步认为,地震时间分维结构或许主要与岩石应力分布的非均匀性有关,而地震强度分维结构则可能主要取决于岩石断裂构造状态。     

中国重庆荣昌气田3km深度注水诱发地震研究

自1988年7月起,有关部门在位于中国西南部的重庆荣昌天然气田以2．1～2．9MPa的泵送压力间歇性地向2．6～2．9kin的深度注入了超过100万立方米的采气废水。截止到2006年底,这项注水工作已诱发了超过32000次地表记录到的地震,包括2次ML≥5．0的地震,14次ML≥4．0的地震,及超过100次ML≥3．0的地震。我们对该地震序列的传染型余震序列（简称ETAS）模型及地震活动的一些统计参数的时间演化进行了统计分析。传染型余震序列模型中的随机成分可被视为流体驱动的地震活动的指标,而大森定律型余震的发生率则表示了地震本身的应力触发。我们观测到注水以来地震的活动可划分为3个不同阶段,与注水的不同时期相对应。第一阶段对应于低速率（长时间间隔）的注水初期,绝大多数地震为大森型地震,只有8％是因外部因素（即注水）所致。第二阶段对应于高速率注水时期,具有地震活动度高,而且有相当比例（45％）的地震活动与流体作用有关的特点。第三阶段注水速率的降低直接导致地震活动下降;有超过70％的地震为随机发生,表明了外部触发起主导作用。荣昌诱发地震序列的物理机制是伴随深井注水的孔隙压力扩散作用和先前地震本身引起的库仑破裂应力变化联合作用的结果。深井注水引起的2．1～2．9MPa的孔隙压力增加,足以引起当地地层破裂而发生地震。     

湖南省黄石水库诱发地震的形成条件及成因探讨

在湖南桃源县黄石水库库区，由于张扭性活断层和深部岩溶的存在，水库蓄水后产生的附加应力场及水库区增强的岩石孔隙流体压力诱发了断层的断滑，使得库区应力集中区和岩溶发育区合二为一的地带发生构造型地震，从而在震活动的时间序列、空间规律，地震与库水位关系，震源深度、震情等方面表现出构造水库诱发地震的特点。     

Research of the Activity of Earthquakes Induced by Water Injection of Salt Mining in Changning County,Sichuan Province

According to information from on-the-spot investigations, the tectonics of salt mining areas and digital seismic records, we studied the activity of earthquakes induced by water pumping in and out of the salt mines in Shuanghe town, Changning county, Sichuan Province. The study found that the rates of water injection and extraction in the Shuanghe salt mining region were evenly matched before April 2006 and earthquake activity was stable. On the other hand, shallow small and moderate earthquake numbers increased sharply after the water injection rate became much larger than the water extraction rate. Large injection over a long time may causes the permeation of water through pre-existing small fractures and micro-cracks in the Changning anticlinal and accelerate the rupture of micro tectonic formations in nearby regions, inducing small earthquake swarm activity. The Q value calculated by using digital earthquake records indicates a relatively inhomogeneous medium in this area. The results of the accurate location of small earthquakes show that sources are relatively shallow and are concentrated at a depth of 2km to 3km. Focal mechanism solutions reveal a normal dip-slip character of shallow earthquakes. All of these show certain characteristics of earthquake activity induced by water injection.     

注水诱发地震的谱振幅相关系数及视应力研究

以四川自贡和长宁两个注水地区为例,基于区域测震台网记录的数字地震波形资料和观测报告,分析注水诱发地震的谱振幅相关系数特征及其与当地加压注水数据的关系,并结合表征绝对应力水平的视应力综合分析研究自贡和长宁地区的应力状态。结果表明,自贡和长宁地区注水诱发地震的谱振幅相关系数均在高值波动,其均值分别为0.89和0.90,且变化过程与加压注水数据具有很好的相关性。分析认为加压注水对局部区域应力场产生扰动影响,使地下浅层裂隙呈优势取向排列,引发的中小地震震源机制表现出较好的相似性,但其视应力结果显示研究区域的应力水平并不高。     

岩石水压致裂和诱发地震的实验研究

用7种岩石各制备了几类不同预裂纹的系列试件，并在不同围压下进行水压致裂强度实验。结合典型的水库诱发地震的实际资料和现今构造应力场的实验结果，以及应用岩石强度理论和岩石断裂力学的一些原理、方法，进行岩石孔隙水压诱发地震的探讨。初步结果为：(1)若岩体内构造应力很小，一定大小的孔隙水压力σp，可直接使岩体内的薄弱面致裂并发生小地震。(2)若构造应力较大，存在两类诱发地震的可能：①对岩体浅部一些走向与构造应力的主压应力σ1方向相近的薄弱面，σp可促使其发生张性破裂并诱发小地震。②当构造应力接近于断裂的抗剪强度时，因σp，降低了断裂面上的正应力σn，使原处于稳定状态的断裂失稳，发生滑移破裂并诱发出地震。σp导致断裂的破裂深度增大，使诱发地震的震级大于原潜在的地震震级。(3)各种岩体均存在着一个极限深度，此深度后不再有诱发地震。     

Experiment on Hydraulic Fracturing in Rock and Induced Earthquake

Experiment on rock hydraulic fracturing strength under different confining pressures was conducted on a series of test specimens with various pre-cracks prepared from 7 types of rock, Combining the data of an actual reservoir-induced earthquake with the experimental results of the contemporary tectonic stress field according to the theory of rock strength and the principle and method of rock fracture mechanics, the authors tentatively investigated the earthquakes induced by pore-water pressure in rock and obtained the initial results as follows： （1） One type of induced earthquake may occur in the case of larger tectonic stress on such weak planes that strike in similar orientation of principle tectonic compressional stress in the shallows of the rock mass; the pore-water pressure σp may generate tensile fracture on them and induce small earthquakes; （2） Two types of induced earthquake may occur in the case of larger tectonic stress, i, e,, ①on such weakness planes that strike in similar orientation of principle tectonic compressional stress, σ1, in the shallows of the rockmass, the pore-water pressure, σp, may generate tensile fracture on them and induce small earthquakes; ②When the tectonic stress approximates the shear strength of the fracture, the pore-water pressure σp may reduce the normal stress, σn, on the fracture face causing failure of the originally stable fracture, producing gliding fracture and thus inducing an earthquake. σp may also increase the fracture depth, leading to an induced earthquake with the magnitude larger than the previous potential magnitude; （3） There is a depth limit for each type of rock mass, and no induced earthquake will occur beyond this limit.     

海原大地震诱发石碑塬黄土滑坡机制探讨

1920年海原8.5级大地震诱发的石碑黄土塬滑坡,因其规模大、坡度小、滑距远的特点成为业界关注焦点,目前对该滑坡的物理力学过程仍无统一认识。基于此,文章通过理论分析和数值计算方法研究该滑坡初始状态、地震动力响应和流滑发展过程。为分析震前斜坡初始状态,建立考虑斜坡表面拉裂缝中侧向水压力作用的力学计算模型。结果表明,拉裂缝中侧向水压力削弱了斜坡整体稳定状态;为研究地震时斜坡动力响应过程,建立数值计算模型,获得地震时斜坡饱和土层的孔隙水压力比和斜坡位移的变化特性;为解释远程滑坡,将液化后土层等效为流体,借鉴泥流滑距估算理论,求算石碑塬滑坡的滑距,计算结果与前人现场考察结果吻合。     

Study on Seismicity Triggered by Water Injection in Mine Wells in Zigong Using ETAS Model

In order to reveal the relationship between water injection in mine wells in the Zigong area and seismicity,we divide the historical earthquakes of ML≥1. 2 into 3 phases according to seismicity behavior,and the ETAS model parameters are then inversed by the POWELL method. The results show that phase 1 and 2,in which there is no water injection,have moderate-to-low ratio of background earthquakes ( 40% ～ 50%),and aftershocks are relatively less for a single earthquake sequence. In phase 3,where there is wate...     

库水压力作用下不同类型断层诱发水库地震的可能性分析

根据断裂力学原理,研究了水库蓄水后,在原有产生断裂的地应力基础上库水产生的附加应力,并分析了张开和闭合断裂的应力强度因子的变化趋势和正断层、逆断层及走滑断层发生扩展的可能性,从而揭示不同断层诱发水库地震的可能性。     

论永顺ML3.2级地震与高家坝水库的关系

从高家坝水库的基本特征出发,结合库区和坝址区的地质与构造、ML3.2级地震前后水库的水位变化情况、震时村民的反应和周边台站地震记录波形进行讨论,初步认为ML3.2级地震属水库诱发岩溶塌陷地震.同时根据水库的基本参数对可能发生的最大地震震级进行了预测,如果发生构造地震,最大震级为ML4.3.但库区经过多年载荷与排放,地层...     

重庆市水库诱发地震及其防震减灾工作

长江三峡蓄水和其它水库引起的水库诱发地震正成为重庆市震情的突出特色。本文介绍了重庆市在争取各级政府和社会支持,从基础研究、监测台网建设、国内外合作等方面积极开展水库诱发地震的监测及其相关防震减灾工作的措施。     

福建顺昌ML4.7级地震建筑物震害分析

介绍了福建顺昌4.7级地震震区建筑物震害的调查结果,归纳了建筑物震害的特征,并对各类建筑物的破坏原因进行了分析。在此基础上,提出灾区重建抗震措施。