蓄水前白鹤滩水库及附近地区地震活动特征研究

发布时间：2020-09-23 06:23

　　高烈度区地震活动研究早已引起了国内外地震学者的广泛关注。随着工程技术的发展,我国有关单位在地质构造复杂的西部高烈度区水系上拦腰修建大坝。高烈度高坝大库容水库,可能带来一定的地震危害,一旦发生地震,很可能“小震大灾”,而且鲜有学者对蓄水前白鹤滩水库地区地震研究做工作。在这样的背景下,我们补充了蓄水前白鹤滩水库及周边地区本底地震研究工作,同时也为蓄水后白鹤滩水库及周边地区水库地震研究提供了参考。本文主要选取了中国地震台网中心2009年01月至2017年05月的地震目录分析了区域地震活动性特征和地震活动性参数空间分布。利用加密观测的中国地震局地球物理研究所巧家台阵2013年08月至2016年08月的地震数据资料,开展了地震精定位与地震震源参数研究。论文研究得到有以下几点主要结论:(1)研究区历史中强震主要发震构造是则木河断裂南段、小江断裂北段、昭通—鲁甸断裂和彝良断裂。现今地震活动(20090801~20170531)主要分布于昭通—鲁甸断裂和小江断裂北段上,昭通市区、巧家和东川县城周边有较多的浅源地震,可能与人类工程活动有关。随着彝良Ms5.7级和鲁甸Ms6.5级地震,研究区地震活动性增强。(2)在删除余震后,利用现今地震目录计算得地震完备性震级Mc为1.6,说明M_L1.6级以上地震记录是完整的,整个研究区b值为0.966。在此基础上,更细致地分析了地震活动性参数a值、b值、Mc值和R值的空间分布。位于白鹤滩库区附近的巧家、宁南县地震活动性较强,渔洞水库附近小震频发,可能是渔洞水库使周围非均质岩体水饱和与龙树断裂共同作用的结果。(3)使用巧家台阵三年的地震数据资料,对研究区内7132个地震进行重定位,获得5661次地震重定位结果,分析了地震震源空间分布特征及其与水库或活动构造的关系。结果显示,在库区两侧有2个区域较少发生地震,根据以往经验,未来白鹤滩水库蓄水后,可重点观测其地震活动是否有所变化。(4)按照台站包围良好,波形记录良好等原则,选取32个地震事件,计算得到介质品质因子Q值和26个台站的场地响应。结果显示,介质品质因子为Q(f)=45.82f~(0.926),相比于其他学者的研究,呈现出较低Q值和高衰减系数的特点,反映出白鹤滩水库地区介质的均匀程度较低。26个台站场地效应形态各异,总体来说,大多数场地放大倍数在1~4之间平稳变化,部分台站场地响应在一定频段出现显著放大,可能与台站局部特殊的环境条件、地形地貌等因素有关。(5)在已知Q值和场地响应的基础上,计算出815个地震事件(M_L1.0~5.0)震源参数结果。结果显示地方性震级与地震矩、地震辐射能量和矩震级的依赖关系较强,与应力降和破裂尺度的依赖关系较弱。总体来看,五者都随地震震级的增加而增加。应力降的结果表明白鹤滩水库蓄水前该地区地震应力降比其他地区地震应力降要高。通过地震应力降时序图发现在2016年8月12日M_L4.6级地震前,M_L3.0~3.9级的地震出现了高应力降值的现象。
【学位单位】：中国地震局地震预测研究所
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P315;TV697.24
【部分图文】：

金沙江,大坝,位置图,地理位置

图 1.1 研究区地理位置及金沙江上各大坝位置图红色方框为研究区，蓝色矩形为白鹤滩大坝位置图 1.1 展示了研究区的地理位置及金沙江流域的各大坝的位置，主要大坝东往西是向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德等。白鹤滩水库是位于高烈度区的坝大库容水库，研究蓄水前白鹤滩水库及附近地区地震活动特征可以补充和完我国水库诱发地震的研究。高烈度区本就是地质、地震学家研究的重点区域，加上各类大坝在高烈度区的建设，高烈度区水库地震问题日益突出。同时，水诱发地震的发震构造和诱发条件复杂，与一般的天然地震有所不同，具有反复群发性，震源浅，地震动高频信息丰富等特点。很多地区，如西南地区一些水附近常常出现较低震级可造成较大损失，即产生“小震大灾”的现象。结合上述特征，水库诱发地震的研究方法包括地震活动性分析，对比水库发地震和天然地震的活动率，频度等的差异；精定位能结合当地地质地貌较为细地研究地震震源与活动构造、库区位置的关系；震源参数研究水库地震与构

台站分布,台阵,台站,一体机

图 2.1 巧家台阵台站分布图一个不断扩充台站的地震观测台阵，如表 2.1 台为 guralp 的一体机，CMG-3T 的地震计，DG-3T，数采为 reftek130。根据仪器出厂记录家台阵各个台站的仪器参数，为后续截取地震事参数准备。台站编号台名地震A01 鲁纳箐 CMG-A02 以则村 CMG-A03 大桥乡 CMG-A04 小河塘 CMG-

白鹤,区域地震,台阵,库区

野外地质调查可发现，小江断裂两侧会东、会泽和东川等地有很多错综复杂的次级断裂，主要走向不明确，这给地震活动分析造成了许多干扰。2) 莲峰断裂起于金沙江边的新场，经过莲峰，到达云南永善县，溪洛渡坝址所在。长约 150km，北东走向 45°，倾角 40°至 80°，倾向北西，有明显的挤压迹象，有断层泥。3) 昭通—鲁甸断裂起于金沙江边经包谷垴、鲁甸、到昭通的白岩脚，北东走向，其中还有次级断裂洒渔河和龙树断裂，长约 120km。4) 包谷垴—小河断裂与昭通—鲁甸近乎垂直，许多学者认为是鲁甸 Ms6.5地震的发震断层。5) 则木河断裂延展于西昌到巧家之间，与小江断裂相连，同为左旋走滑断裂。西北走向，全长约 140km，宽约 8km，断层面倾向为北东，倾角较大，在 60°以上。

【参考文献】