1、案例第九章诱发地震工程地质研究工程地质学基础第九章 山西大同煤矿矿震山西大同煤矿,据不完全统计,在19561980年间,因顶板塌落而产生的有感地震达40多次,最大震级34级。任丘油田位于华北地台第二沉降带的二级构造单元冀中坳陷中部,北北东向任西断裂和马西断裂是区域内最主要的现代活动断裂。油田开发后,不断发生Ms =23级的有感地震。南北两个主要地震活动区与采油、注水的两个强度中心(任丘附近、石门桥附近)相符,震源皆极浅。震源机制解得出的主压应力轴方向为北西南东,与区域统一主应力场北东南西主压应力轴的方向明显不同。 新丰江水库地震 新丰江水库位于广东省的河源县,坝高105米,库容149亿立方米,
2、具有发电、防洪和改善航运等效益。历史上地震极少且弱,处于北东向的河源邵武活断裂带上,延伸数百公里,沿线有6级地震的背景,基本烈度建库前定为度。 基岩:燕山期花岗岩活动断裂:NNW:,NEE:,NENNE: 1959年10月关闸蓄水后不久,库区出现了频繁的地震活动。自1960年起,大坝按度标准进行紧急加固,可就在1962年3月19日即加固工程临近竣工的时刻,在大坝附近的双搪一带发生了61级地震,震中烈度达到了度。丹江口水库地震 丹江口水库大坝位于湖北省西北部均县境内的汉江上,混凝土重力坝,高79m,水库由丹江和汉江两个库段组成,总库容162亿m3。1967年11月开始蓄水。 两库段地质构造类似,
3、丹库段NNWSN向断裂较发育,规模较大,有温泉分布。基岩倾角较陡,以剪切错动为主,岩石破碎,岩溶较发育,有利于诱发地震的发生。在1959年有仪器记录的地震资料以前,库区附近共有地震记录29次,最强为度。而且地震分布在距大坝100km以外。1959年以来地震仪器记录表明,蓄水前8年内,库区无Ms325级地震活动。 1967年11月蓄水始,初期水位上升缓慢,库区没有Ms312级地震活动(高士钧,1981)。1969年9月水位上升至135m高程。1970年1月1971年10月丹库地区发生Ms=1231级地震20余次。以后水位逐渐上升,地震频度和强度不断提高,震中逐步由外围向库域迁移。 1973年10
4、月11月水库水位急速上升达到最高水位,地震活动达到顶峰,接连发生47级(震中烈度度,震源深度9km)、42级和46级地震各一次。水库诱发地震的强度不仅超过了历史地震,而且频度达蓄水前的27倍。参窝水库地震 参窝水库位于辽宁省辽阳市,大坝为混凝土重力坝,高503m,库容547亿m3。 位于辽河中新生代断陷盆地边缘,北东向与北北东向、负重力异常相过渡的梯度带上。 轴向NNE的鸡冠山背斜纵贯库区,核部出露太古界片岩、片麻岩及混合岩,两翼为古生界碳酸岩和碎屑岩。NENNE以及NW、EW和SN的断裂、节理发育,岩石较破碎。部分碳酸岩中发育溶蚀洞穴。 NE断裂是诱发地震的主要构造。库区附近历史地震少且弱,
5、水库蓄水前,距大坝70km内已建有地震台站,未发现库区有地震活动。1972年11月初,水库截流蓄水,3个月后,库区出现小震活动,随水位抬升,小震活动日趋频繁,当库水位至最高水位一月后,1972年12月22日,诱发了32级前震和48级主震。主震震源深度6km,震中烈度度。主震后,余震活动频繁,至1976年10月底止,共记录04级以上的地震2000余次,最大余震为39级。 柘林水库地震 柘林水库跨越江西永修、武宁二县,大坝建于永修县柘林附近的修水河上,粘土心墙土石坝,高635m,库容792亿m3。是我国库容最大的土坝。 江西省是我国地震活动水平较低的省份之一。永修、武宁自1518年以来,仅有历史地
6、震记载8次(其中最近的地震发生于1914年)强度均未超过度。 1914年至水库蓄水的57年间,库区及所在县仅发生有感地震2次。 该库于1972年1月截流蓄水,当年10月14和16日库区接连发生32级和30级地震各一次,此后,不时发生有感地震。南水水库地震 南水水库位于广东省乳源县,大坝为粘土斜墙堆石坝,高815m,建于南水中游,库容105亿m3。库区及乳源县无地震活动记载,邻近6个县、市500多年来,也仅有弱震记录19次。 1969年2月,水库蓄水。1970年初,水库附近的地震台记录到库区的地震活动。至1976年底,共记录地震618次。最大地震发生在1970年2月26日,为23级。库水位的升降
7、与地震活动呈显著相关。乌溪江水库地震 乌溪江水库位于浙江西南部乌溪江的中游,大坝属混凝土梯形坝,高129m,库容206亿m3。水库所在地区历史上无地震记载,1971年建立区域地震台网后,也未发现库区有地震活动。1979年1月,水库蓄水,4个月后,水位升高至170m高程(坝前河床高程122m),回水至上游15km的高山村,5月份高山村群众开始感到地震,此后时有地震活动。10月7日库水升至195m时,发生28级地震。以后形成几个活动期,为群震型。震源深度浅,一般小于25km,有些仅有1km。因此零级以下地震都有感觉。 广泛分布质地坚脆的侏罗白垩纪的酸性及中酸性火山岩系,柱状节理发育,库区断裂构造以
8、NENNE最为醒目,显示压剪性质,而且断层向下延伸不深,规模不大,后期胶结良好,近期没有明显的差异活动,因此不利于产生诱发地震。不过,该水库的震中区有两条走向北50东的断层纵贯震中区。此两断层相向倾斜,并在震源深度附近相交。当库水沿断层向下渗透至一定深度,使接近地表的极浅层内的多组断层产生微破裂而诱发地震。这两条小断层在诱发地震中的作用并非应力集中场所,而是作为库水的渗透通道。 柯依那水库 位于德干高原西部,大坝为混凝土重力坝,长853m,高103m,库容278 108m3,最大水深100m。坝区为玄武岩。蓄水前,该区无地震,1962年蓄水后,开始有微震,1967年8月-12月保持较长时间的高水位,先后发生55级地震(9月13日)和64级地震(12月10日)。64级地震以后,地震强度逐渐减弱。
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