水库诱发地震的工程地质条件及其成因类型

关于水库诱发地震，之前在“水库蓄水后的主要工程地质问题概述”一节简单提到过，本文主要谈谈其工程地质条件及其成因类型，常与下列地质条件密切相关。

水库诱发地震的地质条件

1.岩性

发震几率与岩性有关，震级的大小与岩体的强度有关

火成岩、片麻岩等块状岩体的发震几率最高，占 45.24%；从震级强度来看，亦以火成岩、片麻岩等块状岩体的震级最高。MS为 6.0 级以上强震震中大都位于这类岩石分布地区。可以说明岩体强度越高，积累的应变能量就越大。一旦岩体破裂，则其释放的能量也就越大；

其次是碳酸盐岩岩体，占 32.8%，主要由于其岩溶、洞穴发育，受到库水位变动的影响，易产生岩溶塌陷型或岩溶气爆型水库地震，故其震级以弱震与微震为主。

从岩体强度来看，大致有这样一种趋势，坚硬的块状（其中指火成岩、片麻岩、混合岩、厚层砂岩或灰岩等）岩体受力后易产生脆性破裂（如构造破碎带等），诱发水库地震震级就高；

半坚硬的层状岩体受力后有可能产生部分塑性形变（褶皱与破裂等），诱发水库地震的震级就低；

松软岩体受力后则产生压缩变形（沉陷），不易产生破裂而诱发地震。

2.地质构造

水库诱发地震大多出现在活动性地质构造环境中，尤以新生代断陷盆地及其边缘为多。

在库区或其附近有区域性深大断裂、活动断裂或是存在断裂转折或交汇复合的部位，都容易发生诱发地震。例如新丰江坝址区就位于断陷盆地、断层的转折部位附近。

有关活动断裂的内容：https://www.xcbtmw.com/?s=活断层

疑惑

参照水库诱发地震的定义，因蓄水而引起库盆及其邻近地区原有地震活动性发生明显变化的现象。好像跟先存地质构造没关系吧，应该属于下文中所列的构造破裂型水库诱发地震更恰当，就是强调水库蓄水这个诱导因子

3.水文地质条件

库区周围隔水层的分布，可形成大致封闭的水文地质条件，有利于保持较大的水头压力。通过断裂破碎带及岩溶通道等，库水长期向深部渗透，增加岩体中的孔隙水压力或使岩层软化、泥化、强度降低，可促使水库诱发地震。

此外，位于地热异常区、温泉及火山活动地带的水库，热流值偏高，地下水渗流过程中，因地热增温膨胀、局部热应力集中和岩层表面的化学变化，降低了岩体强度而诱发地震。

有点疑惑

前文已经提到了坚硬的岩体诱发地震震级高，这里还说了降低了岩体强度而诱发地震是否存在矛盾？

通过查询资料“张重远等—GRL:水热条件下的浊沸石摩擦稳定性及其对注水诱发地震活动的意义”发现：地热诱发地震机制非常复杂，一种可能的方式是地热使得矿物发生不同程度的化学蚀变反应，产生如绿泥石、绿帘石、伊利石等蚀变矿物，这些蚀变在断层中的富集将对断层摩擦稳定性（即地震或者无震行为）造成影响。

水库诱发地震的成因类型

通过大量水库诱发地震震例的分析研究，逐渐形成了我国水库诱发地震多成因理论，并将水库诱发地震分为以下几种成因类型。

1.构造破裂型

构造破裂型水库诱发地震简称构造型，或称断层破裂型。它的成因是由于水库蓄水导致地壳上层（数百米至数公里）的区域地应力场发生变化，从而改变了某些地块构造运动原先的进程，引起水库及其邻区地震活动明显增强，如广东新丰江水库。但也有个别情况是蓄水后地震活动减弱，如台湾曾文水库。一般震级较大的水库诱发地震均为这种类型。

构造破裂型水库诱发地震的主要发生条件如下。

（1）有区域性大断裂或地区性断裂通过库区。

（2）库区内或附近有活断层存在。

（3）断裂、破碎带有一定的规模和导水能力，可通往地下深处，并与库水有直接或间接的水力联系。