在特定地区因某种地壳外界因素诱发引起的地震,称为诱发地震。
这些外界因素可以是地下核爆炸、陨石坠落、石油钻井灌水等,其中最常见的是水库地震。
地震的诱发--水库诱发
问题最早出现在20世纪30年代。
希腊有个马拉松水库(Marathon),1931年库水猛涨时引发了5.0级地震,美国胡佛大坝(Hoover)在1939年引发了米德湖(Mead)5级地震。
由于都没有引发灾情,也就无人理睬了。
不过30年后的情况大不相同了,高坝水库遍地开花。1962--1967年间灾害集中爆发,共发生过4次M6.0以上强震(震中烈度Ⅷ+)和1次超大型滑坡事件:
1.中国新丰江
1959年蓄水,1962年地震,M6.1,6人死亡;
中国新丰江水库
2.赞比亚--津巴布韦边界的卡里巴(Kariba)
1958年蓄水,1963年地震,M6.1;
卡里巴水库
3.希腊克里马斯塔(Karemasta)
1965年蓄水,1966年地震,M6.2,1人死亡;
克里马斯塔水库
4.印度柯依那(Koyna)
1962年蓄水,1967年地震,M6.3,180人死亡;
柯伊那水库
5.意大利瓦依昂(Vajont)
1960年蓄水,1963年滑坡溢库,死亡人数约2600。
瓦依昂水库
在2012年《水库地震评价与预测》中提到:目前,全世界有将近20万座水库大坝,在国际大坝委员会注册的有37261座大坝。
按1986年的统计,它们分布在79个国家,其中33个国家的134座出现了水库地震,发生率0.36%,还没有出现过一起垮坝事件。
全球发生过水库地震的分布
来源《趣味地震学:诱发地震,远非那么简单》
水库地震有哪些特征?
(1)强震的高危期多滞后于开始蓄水的2-5年后出现,尤其与库水位的大幅度、迅速变化有关。
(2)主震大多有明显的前震,震中分布在库区边缘3-10km内,深度3-5km。
高坝大库的发震几率相对略偏高,但震级与水深无对应性。微震和弱震与蓄水和泄洪过程、调控速率有关。
(3)余震震级和频度的衰减过程要比天然地震的长,尚未见强余震超过主震震级的案例。
(4)水库地震存在区域构造型和岩溶塌陷型两大类,前者的震级多在4.5级以上,后者多为弱震和微震。
水库地震类型的分布
来源《趣味地震学:诱发地震,远非那么简单》
地震的诱发--工业诱发
1962--1969年美国丹佛(Denver)的地震,可能是最早的案例。
当时,美军要处理凝固汽油弹的有毒废物,遂在丹佛落基山军械库的花岗片麻岩中打了一口3638m的深井。
1962—1966年间共注入1.65亿加仑的有毒废液,在钻井16km范围内发生了710次小地震,以及1967年3次5级以上地震,地震频率与注水量密切相关,作业随后停止。
丹佛注水与地震的关系
来源《趣味地震学:诱发地震,远非那么简单》
诱发地震的奠基性研究成果,一般认为是希利(Healy)1968在《科学》上的论文。
他们根据大量的实测数据深入分析了震源机制、地应力状态和破裂机制,理论影响深远。
地下采矿、石油提取和存储、页岩气生产、岩盐矿的采卤、地热水采暖、废水处理、开挖隧道等工程,也都会诱发地震。
目前
国际上已经基本掌握诱发地震的
规律和机制
技术规范日臻成熟
不妨说
诱发地震是唯一
存在风险、可控而不会成灾的
“幼儿地震”
资料参考:《趣味地震学:诱发地震,远非那么简单》冯锐;《水库地震评价与预测》夏其发,李敏,常庭改,等。
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来源:济震微讯