1962年3月19日广东河源县新丰江6.1级地震是典型的水库诱发地震。此工程也是加强水库诱发地震监测,及时采取抗震加固措施,取得抗御水库诱发地震实效的典范之一。该水库位于历史上的少震区,20世纪50年代评定的地震基本烈度为Ⅵ度。1959年10月20日水库截流蓄水不久,出现小震活动。随着水位的上升,小震增加。1960年7月18日水库水位从原来的河道水位38米上升到90米时,在大坝西北几千米处发生4.3级地震,震中烈度达Ⅵ度。坝区和河源县城部分房屋遭受轻微损坏,引起我国党和政府高度重视,组织专家和科技队伍迅速进入现场,加强监测、考察和研究,并在此基础上及时果断决策,按Ⅷ度标准紧急加固。在主震发生前加固工程已基本完成,减灾效果显著。图1-11上同时给出了新丰江水库水位和地震频次随时间的变化曲线,还标出了4级以上地震。可以
图1-11新丰江水库水位与地震频次及较强地震的关系
看到,在蓄水后最初几年,地震频次与水位有很好的相关性,比较大的地震都发生在水位上升或高水位时段。余震持续时间很长,1965年以后,较强余震的发生及余震频次与水位的相关性似乎已不明显。为什么水库蓄水会诱发地震呢?科学家们从不同角度开展了多方面的研究。一种观点认为,水库蓄水后增加了很大的重量,增大了岩层里的应力。如果该地区本来已积累了相当的应力,再添加了蓄水重量附加的应力,超过了岩石破裂强度,就可能诱发地震。另一种观点认为,蓄水后会有水渗透到断层裂缝中,增大空隙压力,减小断层面的剪切强度,或者减小断层面间的磨擦力,从而诱发地震。还有人认为,水对岩石的物理、化学作用诱发了地震。这些研究都解释了一些问题,也都遇到一些困难,可能需要多因素综合解释。也许水库诱发地震有不同的类型,需要不同的理论和模型去解释,科学家们还在进一步深入研究。
由于向地下注水而引发的地震,称为注水地震。最著名的例子是,20世纪60年代美国科罗拉多州丹佛附近的落基山兵工厂向深井注入废水,地震接踵而来。据测定,当井下水压从初始的269×105Pa上升到389×105Pa,发生了最大的5.5级地震,当停止注水,井下水压降到311×105Pa时,井孔附近的地震活动停止了。由于异常压力继续向外扩散,距井孔6千米外的小地震活动仍持续了两年。美国地质调查局在兰吉利油田做了类似的试验,也得到类似的结果。另外,抽水也能诱发地震。例如,美国得克萨斯州古斯溪油田(1925)和加利福尼亚州威尔明顿油田(1947~1961)都曾因抽水而诱发过地震。还有一个典型的实例是1966年4月26日前苏联塔什干地震。据说,中国也出现过类似的情况,只是没有见到有详细测试数据的报道。
各类爆破,矿山过度开采引起盖板脱落,以及重物垂落撞击等人为活动也都会引起地面震动,都是人为地震。有的已被当作人工震源,为探矿与研究地壳及地球内部构造服务。
本文标题:防震减灾知识之一--地震是怎么回事?(6)
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