人類工程活動引起的地震。誘發地震可造成人員傷亡、建築物和工程設施的破壞、引起水患等,是一種環境工程災害。

  誘發地震的分類 水庫蓄水,石油和天然氣、鹽鹵、地下熱(汽)儲的開發,廢液處理和油田開採中的深井註水,鑽進過程中的井漏,礦山抽、排水,固體礦床的開採和地下核爆炸等工程活動都可能誘發地震。按誘發因素可分為水(和其他流體)引起的誘發地震和非水誘發地震兩類。前者主要是由於水水的參與,改變瞭應力條件和降低瞭巖體結構面的摩擦強度而發震。後者是由於工程活動改變瞭地殼表層的應力分佈,在某些應力集中部位發生破壞而引起地震。在各種誘發地震中,水庫誘發地震的震例最多,震害最重;其次是抽、註液誘發的地震和采礦誘發的地震。

  水庫誘發地震 水庫誘發地震早在20世紀30年代就有發現。全世界已知有近百個水庫蓄水後誘發瞭地震,其中中國十幾個。

  水庫誘發地震在時空上與庫水位升降密切相關。一般蓄水後不久即開始出現微震。庫水位急劇上升至以前尚未達到過的新高程時,往往爆發地震。有時水位的驟然下降也會引發震群和較強地震。地震活動高潮或強烈的地震一般出現在水庫達到最高水位的最初一、二個蓄水周期的高水位季節。隨著時間的推移,地震活動逐漸趨於衰減。有些水庫地震可延續數十年。水庫誘發地震僅局限於水庫周圍幾公裡范圍內,震中常出現在水庫的峽谷或基巖裸露地段,震源深度極淺,從幾公裡至近地表。地震序列可分為震群型和主震型兩種類型。前者沒有明顯主震,但可有地震活動高潮;後者一般有明顯前震期,主震發生後,餘震活動低一陣高一陣趨於衰減。水庫發震概率隨壩高和庫容增大而明顯增高。

  水庫誘發地震的原因和發震機制還在探討中。最早認為,水庫蓄水後,水體作為一種附加載荷或由於它引起的地殼變形,可能導致原來已處於不穩定臨界狀態的斷裂重新活動而誘發地震。經過計算和實際觀測,表明這種附加載荷和引起的變形量級太小。隨著註水誘發地震的現場試驗和室內巖石力學的研究,人們趨向於認為庫水的滲漏和水力擴散(傳遞)也許是誘發地震的主要原因。由於這些作用,增高瞭結構面間的孔(裂)隙水壓力,減小瞭有效應力;同時弱化瞭結構面間的物質,從而大大降低瞭結構面上的摩擦強度,使巖體失穩而產生地震。

  誘發地震的特點及預測 誘發地震震中局限於工程活動的影響范圍內。震源深度極淺。據統計,已知的誘發地震最高震級:水庫誘發地震為6.5級,抽、註液誘發地震為5.5級,采礦和地下核爆炸誘發的地震為5級左右。由於震源淺,地震的地面效應比較強烈。極小地震即可有感,並伴有地聲。3級左右地震即可造成經濟損失和人員傷亡。4~5級地震的地表最高烈度可達Ⅶ度,6級地震可達Ⅷ度強。破壞性誘發地震的地面運動特點是振動周期短、振動垂直分量大而持續時間不長。

  工程活動是否會誘發地震取決於場地的地質背景。特殊的巖性組合,有利於發震的斷層與不連續結構面的存在,適宜的水文地質條件,以及巖體應力狀態等,是誘發地震的必要條件。喀斯特的存在,也是極有利於水誘發地震的一種因素。根據誘發地震的地質條件,以及利用各種觀測手段獲得的地震前兆信息,可以進行誘發地震的中長期預測和短臨預報,采取相應的工程抗震措施。

  

參考書目

郭增建、陳鑫連主編:《地震對策》,地震出版社,北京,1986。

 胡毓良、陳獻程:我國的水庫地震及有關成因問題的討論,《地震地質》,1卷4期,1979。