论文-汶川地震与水库诱发地震

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1、汶川地震与水库诱发地震——《专业文献阅读》读书报告10712811马宏达汶川特大地震已经过去了近一年半，但是围绕这次地震所展开的科学研究和学术争论却仍在继续。其中一个焦点问题就是，汶川地震是否和长江和岷江流域的水库有关，这次8.0级特大地震究竟是天灾还是人害？一.水库诱发地震水库诱发地震，是指由于水库水位变化等原因，改变原有地震活动性，诱发库区及邻近地区出现地震的现象。根据前人研究，水库诱发地震的成因和主要特征如下：1.水库诱发地震的成因(1)水体重力作用修建水库蓄水后，特别是高坝水库，水的重力对地下应力场的影响不可忽视。当水的重力导致应力场变得不稳定时，有可能会增强地震活动性，

2、反之亦有可能使得应力场变得稳定，反而会减弱地震的活动性。(2)孔隙水作用当地下存在孔隙、断层、破碎带、溶洞等储水带时，可能将水的压力传递到数公里以下的深部岩体，从而影响地下的应力场诱发地震。(3)水体物理化学作用水库蓄水后，地表水和地下水的分布范围发生了较大的变化，自然状态下处于干燥或非饱和状态的地质体，变得湿润甚至饱和。水对地质体产生软化、泥化、润滑、溶蚀、冻融等作用，恶化了地质体的稳定条件，导致变形破裂从而诱发水库地震。在大多数时候，库水的各种作用是共同存在的，同一次水库诱发地震，往往是多种成因混合作用的结果。2.水库诱发地震的分类(1)构造破裂型构造破裂型水库地震比例最大，

3、所有的强震、绝大部分中强震均为该种类型。其诱发的内因无疑是存在具有破坏趋势或临界破坏状态的较大构造带。(2)岩溶塌陷型常见于岩溶发育的青壮年期，特别是在碳酸岩盐分布广，具有明显岩溶管道，自然状态下己发生过大规模岩溶塌陷的地区。而如果存在连通岩溶通道的断裂带，可能诱发构造破裂型水库地震。(3)其他类型如卸荷带破裂型，冻裂型，滑坡崩塌型等，相对前两者影响要小很多，一般不超过3级。3.水库诱发地震的时间-空间特征(1)震中距离水库近，一般在库区5公里范围内。(2)震源深度浅，一般在5公里之内，很少有超过10公里的。(3)通常具有前震-主震-余震的特征，蓄水初期出现前震。(4)最大地震一

4、般出现在蓄水达到最高点时间附近。4.水库诱发地震尺度-概率特征(1)目前世界上已经观测到的水库地震超过6级仅4例，最大仅6.5级。(2)80%的水库诱发地震小于5级，属于弱震或微震。(3)全世界登记在册的1万多座大坝中，诱发过地震的仅有100余例，诱发概率在1%左右，比例很小。5.水库诱发地震的震源机制类型水库诱发地震主要的震源机制是走滑断层或者正断层，逆冲断层的情况十分罕见。根据陈颙院士的介绍，仅有两个特例：1967年印度Koyna6.3级诱发地震主震震源机制为走滑型的,其后一些4级左右的余震有个别是逆冲型的;1977年美国南卡罗来纳的Monticello水库(4亿立方米的中小

5、水库)蓄水后发生的2.6~2.8级地震.这些地震的震级很小,将诱发的2.8级地震和蓄水之前的正常地震区别开来,并不是一件容易的事情。除以上两个特别的情况外,世界上水库诱发的地震(特别是主震)尚无逆冲型的例子。6.水库诱发地震实例图1全球已有的4个震级为6.1～6.5级的构造型水库地震(据陈厚群)这4个地震均发生在上世纪60年代，无论是时间-空间特征，还是尺度特征都和水库诱发地震的一般规律吻合得较好。我国的新丰江大坝和希腊的克雷玛斯特大坝的主震震源机制是正断层，其余两者的主震震源机制是走滑断层。二.正方声音：汶川地震可能是由水库诱发2009年初，著名的《Science》杂志的“每周

6、新闻”发文称，通过雷兴林等人的研究表明，紫坪铺水库可能诱发了汶川地震，这一消息被全球不少媒体转载，引起了轩然大波。而2009年5月，《Science》再次刊登了对范晓的采访，暗示汶川地震和紫坪铺水库之间存在联系。1.雷兴林：紫坪铺水库对地下断层作用明显雷兴林等一方面采用统计方法来进行地震活动性变化的分析，另一方面采用定量方法在假设的简化模型基础下计算由紫坪铺水库蓄水造成的库伦应力变化。文章最后得出结论称：“通过计算表明，库区地下10公里附近地区的中央断层的库仑应力在汶川Ms8.0地震发生时可能达到0.5Bar以上，地下较浅深度则可达到几个Bar的量级。如此大的库仑应力变化已远远超

7、过地球潮汐的作用。因此，汶川Ms8.0地震是否受到该作用的触发而提前发生是一个不应该回避而值得进一步研究的科学问题。”图2中央断层（上）和前山断层（下）2007-12-01——2008-05-11期间发生的地震震源分布与水库放水（水位从约870米下降到约817米，总卸载量：约6.5亿立方米）产生的相对库仑应力变化。(据雷兴林)2..范晓：紫坪铺水库具备诱发大地震条件范晓在《中国国家地理》撰文称：“我国曾总结了可能产生水库诱发地震的7项定性标志：一、坝高大于100米，库容大于10亿