工程地质学基础 第三章 水库地震工程地质研究
《地震工程地质研究》课件
研究地震工程中的地质构造、岩土性质、地应力、地下水等因素，以及这些因素对地震工 程的影响和作用机制。
为地震工程提供地质建议和措施
根据对地质条件的调查和分析，为地震工程提供地质建议和措施，包括地基处理、边坡加 固等，以提高地震工程的稳定性和安全性。
03
地震工程地质勘察
地震工程地质勘察的方法
水利工程
在水利工程建设中，进行地质勘 察可以了解水库、水电站等建设 地点的地质条件，为工程设计和 施工提供依据。
04
地震工程地质评价
地震工程地质评价的方法
地质调查法
01
通过实地调查和观测，了解地质构造、岩土性质、地下水等情
况，为地震工程地质评价提供基础数据。
数值模拟法
02
利用数值计算方法，模拟地震作用下岩土体的响应和变形，预
程建议和措施。
地震工程地质勘察的实践应用
城市规划 通过对城市区域的地质勘察，了 解城市地质结构和岩性特征，为 城市规划和建设提供科学依据。
矿产资源开发 在矿产资源开发中，进行地质勘 察可以了解矿体的分布和特征， 为矿产资源的合理开发程建设中，进行地质勘 察可以了解道路、桥梁、隧道等 建设地点的地质条件，为工程设 计和施工提供依据。
地震工程地质监测
在工程建设和运营过程中，对场地及 其周围的地质环境进行监测，及时发 现和评估潜在的地质灾害风险，为抗 震减灾提供实时数据支持。
02
地震工程地质基础知识
地震工程地质学概述
学科定义
地震工程地质学是一门研究地震工程问题中地质因素的科 学，旨在解决地震工程中的地质问题，保障地震工程的安 全性和稳定性。
地震工程地质勘察的步骤
收集资料
收集相关地质资料、气象、水 文等资料，了解工程区域的地
水库诱发地震的工程地质研究
水库位于侏罗-第三纪地 层组成的塔吉克拗陷内， 三面为巨大活断层所围 限。拗陷内褶皱强烈， 轴向NE。并有NE向逆 冲断裂。天然地震强烈。 应力场属逆冲型，最大 主应力为NW向
§6.2 水库诱发地震活动性变化 的几种典型情况
§6.2 水库诱发地震活动性变化 的几种典型情况
6.2.1.2 科因纳—新丰江型
§6.2 水库诱发地震活动性变化 的几种典型情况
美国 胡佛坝(米德湖) 地震活动 与水库蓄 水的时空 相关性及 其它特征 水库水位升到100米 以上时发生地震,随水 位进一步增高地震活 动加强，库水达到正 常高水位并继续上升 时发生主震，95%以 上的地震发生在距水 库32千米之内，震中 沿断层分布 平均小于9km 1972-1973小震综合 得出为走向动机制,一 节面近南北,一节面近 东西,皆为直立,主压 应力轴为NE 希腊 科列玛斯塔坝 充水开始后六个月水深 仅限120米即发生6.3级 主震。1967-1972仅仅有 宏观记录，地震活动频 率与水位高度下相关。 地震活动限于水库区小 范围内 赞比亚 卡里巴坝 地震活动与库水位的关系不 明显，但与库底岩石中附加 剪应力超过1巴的岩石体积 V正相关。确切定位的确 159次地震大多数位于水库 范围内且绝大多数位于坝附 近库水最深的盆地中
§6.2 水库诱发地震活动性变化 的几种典型情况
美国 胡佛坝(米德湖) 坝型及坝高(m) 重力拱坝,222 希腊 科列玛斯塔坝 心墙堆石坝,165 赞比亚 卡里巴坝 双曲拱坝,127
工程地质学——水库诱发地震研究
一、空间分布特征
1、震中位置
震中主要集中在断层破碎带附近、大坝附近几km，峡谷基岩裸 露区(新丰江，丹江) 。密集于水库最大水深处及其附近(卡里巴、科 因纳)， 往往密集成条带状或团块状，其延伸方向大体与库区主要断裂线平行 或与 X 型共轭剪切断裂平行 常分布于库区岩溶发育部位或断裂构造与岩溶裂隙带的复合部位 有的震中初期距水库较远而随后逐渐向水库集中(丹江口、苏联的努 列克)。
4.2（1971.12）4.6（1972.11） 4.3（1972.11）4.1（1975.3） 4.1（1975.12）4.1（1976.9）
水库蓄水之后地震活动的频率 和强度立即有明显提高，在1970年 以前，地震频率特别是强度与水位 高度正相关，但比水位高峰时间滞 后2－4个月，70年后相关性减弱。 地震主震分布于水库主体中轴 线两端，以大坝附近峡谷区最密集， 呈N30°W的密集带和N70°E的密集 带，主震震中的两带交汇处，距大 坝1.1km
世界几例震级6.0以上水库地震
时 间 62.3.19
水
库
坝高（m） 库容（亿m3) 105 15亿
新丰江（中国）
震 级 6.1
6.1
6.3 6.5
62.9.23
66.2.5 67.12.10
卡里巴（津巴布韦）
科列马斯塔（希腊） 科因纳（印度）
127
165 103
160
47.5 27.1
第二节
水库诱发地震的基本地震工程地质研究
诱发地震——由于工程活动，对特定地质环境施加某种影响， 而导致一个无震地区发生地震或原发震区地震活动增强或减 弱的地震现象。
类型 ▼水库地震 ▼向地下深部注液或抽液引起的地震 ▼采矿诱发地震 ▼地下爆炸诱发地震
水库地震工程地质研究
水库地震工程地质研究发布时间：2021-10-21T02:58:07.132Z 来源：《城镇建设》2021年16期作者：刘华清1 宋国盛2 [导读] 水库地震经常威胁水库、大坝的安全，而由其引起的次生灾害远比其造成的直接破坏更加严重。
刘华清1 宋国盛2长江三峡勘测研究院有限公司（武汉）湖北武汉 430079摘要：水库地震经常威胁水库、大坝的安全，而由其引起的次生灾害远比其造成的直接破坏更加严重。
相对于天然地震，水库地震很容易产生水患和社会恐慌。
因此，应对水库地震给予充分重视。
预测水库地震类型、潜在震源区及可能发生的震级上限，并对水库地震的危险性进行评价，可为工程运行、库区周边居民正常生产生活提供决策依据，也为政府部门做好地震防范措施提供一定的参考。
关键词：水库；地震；工程地质；研究1诱发地震的类型(以诱发成因分类) 由于人类修建水库工程，水库蓄水所引起的地震活动，称为水库地震。
1.1内动力地质因素诱发型 (1)断裂活化型：在人类工程活动因素影响下，某些已停止活动的或活动性微弱的断裂带其活动性又加强，形变和能量积累速率加大，产生新的断裂错动而诱发地震。
也有人称之为构造型诱发地震。
(2)热能型：种类型主要出现于现代火山或高地热能地区，地震活动与地壳含热区或热异常区的热应力较高有关。
(3)化学潜能型(岩矿相变型)：地下存在某些特殊矿物组成的地层如硬石膏、硅石层或其它硅酸盐矿物组成的地层时，在水化作用下，岩矿相变，体积膨胀，结果使其上覆地层产生横向拉伸、破裂而诱发地震。
1.2外动力地质因素诱发型 (1)采矿诱发地震型：由于地下矿洞或采空区围岩变形、脆性破裂、顶板岩层冒落、塌陷等岩石碎裂作用，引起岩体应力和应变能的集中释放，并产生弹性波传播所形成的地震现象，简称矿震。
(2)岩溶塌陷气爆型：在碳酸盐岩类分布地区，由于大型岩溶洞穴的自然塌陷或因暴雨或水库蓄水造成岩溶管道充水，洞穴中封闭的空气压缩而产生围岩爆裂，可导致中等强度的地震。
工程地质学——水库诱发地震研究54页PPT
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
地震工程地质研究.ppt
在我国三千多年的历史资料中，记录地震近万次， 其中上世纪以来破坏性地震达 6000多次；据1200～ 1989年资料统计，7级地震 147 次，8级及其以上巨 大地震共 19 次。建国以来发生>=7级的地震 12 次。 我国地震分布以西南、西北、华北、东南沿海和台湾 省区破坏性地震最多。其中台湾尤甚，大震多，频度 高；新疆和西藏次之。
西部挤压区 东南部滑移区 东及东北部张裂区
三、震源机制和震源参数
1.震源机制：地震发生的物理过程或震源物理过程。可以通过
多个地震台的地震记录图来确定。主要依据初到P波的方向。
1
－
－
＋＋
3 ＋
＋ 3
－
－
单力偶
1 双力偶
2.震源参数 ：反映震源断层的一些特征量或物理量
包括：断层走向、倾向、倾角、断层错动方 向、震源断层长度、 宽度、断层错距、震源应 力方向等。
一、几个概念：
1、震源：地震发源地（能量E、深度H） 2、震中：震源正对着的地面 3、震中距：地面受地震影响的位置距离震中的距离 4、震源深度：震中到震源的垂向距离 5、地震区（烈度>6度区）；地震作用；
远场（烈度衰减2度以上）近场地震
6、地震波：质点振动，弹性波，能量传播，
产生振动（地震力），破坏源动力，信息载体，透、反、折射传播。
我国有3000多年地震记录历史，发明了地震仪，编制了地震 区划图，制定了抗震规范，建立了地震监测台网，组建了诸多地震 研究工作机构及一大批从事地震的科技工作者。
工程地质研究：区域稳定性问题，建筑抗震，建筑场地选择， 地震稳定性，抗震措施工程地质论证——为规划设计 提供依据。
第三章 地震的工程地质研究
（2)地中海喜马拉雅地震带或欧亚地震带 仅次于环太平洋地震带的第二大地震带，震 中分布较前者为分散，所以带的宽度大且有分支。 以浅源震为主，中源震在帕米尔、喜马达雅有所 分布，深源震主要分布于印尼岛弧。环太平洋地 震借以外的几乎所有汉源、中源和大的浅源地震 均发生于此带，释放能量约占全球地震能量的15 ％。 (3)大洋海岭地震带 主要呈线状分布于各大洋的接近中部(图5— 13)。
63
（45~89）
6
（5~9）
VII VIII
大数多人仓惶逃出
轻度破坏——局部破坏、 0.11~0.30 开裂，但不防碍使用
125
(90~177)ຫໍສະໝຸດ 13(10~18)
摇晃颠簸，行走困难
中等破坏——结构 受损，需要修理
0.31~0.50
250
(178~353)
25
(19~35)
IX
X XI XII
坐立不稳，行动的人可能 摔跤
对于断层每一盘来说，断层错动的前进方向都会 受到压缩，而相反的一个方向就受到拉仲，于是 就呈现如图5—4所示的象限分布，即这种象限型 初动推拉分布是由于震源断层错动这种物理过程 所造成的。所以这样求得的结果称为震源机制断 层面解。后来发现，不仅P被初动是象限分布的， s波的初动分布也有如图5—5(b)所示的象限分布 的特点。但由于s被初动难于测定，所以这一点很 长时间是有争议的，直到发现由s波激起的面波 (亦即勒夫波)的初动也呈象限分布才得到公认。
25
(19~35)
倒塌——大部倒塌， 0.71~0.90 不堪修复 毁灭
0.91~1.00
1000
(708~1414)
100
(72~141)
地震的工程地质研究
? 4、按地震序列分类：
? 在一个地震序列中，最大的一次地震 称为主震。
? 主震之前发生的地震称为前震。 ? 主震之后发生的地震称为余震。
? 主震型地震：在一个地震序列中，若 主震震级很突出，其释放的能量占全 序列中的绝大部分，叫主震型地震。 约占60%。
? 震群型或多发型地震：主要地震能量 是由多个震级相近地震释放出来的。 约占30%。
? 三级地震难知晓，四级五级吊灯摇； 六级物倒房微损，七八房坏地裂掉； 九十桥断房屋倒，十一十二重灾到。
? 一般而言，震级越大，烈度就越大。 同一次地震，震中距小烈度就高，反 之烈度就低。影响烈度的因素，除了 震级、震中距外，还与震源深度、地 震的传播介质、表土性质、建筑物的 动力特性和施工质量等许多因素有关。
? 地震是地球内部构造运动的产物，是 一种普遍的自然现象。地球上每天都 在发生地震，每年发生约500万次地震， 其中约5万次人们可以感觉到；能造成 破坏的约有1000次；7级以上的大地震 平均一年有十几次，目前记录到的世 界上最大地震是8.9级，发生于1960年 5月22日的智利地震。
? 2、地震的成因分类
300千米）和深源地震，所释放的地震能量地震：由于地表或地下岩层突然 大规模陷落或崩塌而造成的地震
? 3、地震按震源深度分类：
? 1）浅源地震：震源深度小于70千米的地 震。
? 2）中源地震：震源深度在70至300千米 的地震，占12%，破坏性大。
? 3）深源地震：震源深度>300km，占3%。 震源深，波及范围大，破坏性小。
? （1）5.0～5.9级之间称中强震；
? （2）6.0～6.9级之间称强震；
? （3）7.0～7.9级之间称大震；
? （4） 8.0级以上称特大震，记录到的 最大震级8.9级。
工程地质学基础
教学大纲一、课程性质和目的本课程为高年级本科生开设的专业课的基础部分，是工程地质学科的骨干课程，同时也是土木工程、环境工程、水利水电工程等专业的重要必修课。
通过本课程的学习，为学生将来从事本专业的科学技术工作打下良好的基础。
目的：1．向学生传授内外动力及人类活动引起有关物理地质现象方面的基本知识，以及从工程地质角度研究这些动力地质现象（问题）的基本方法等。
2．通过本课程学习，具备解决某些重大工程地质实际问题的初步能力。
3．该课程应用性很强，要求学生尽可能紧密联系某些具体工程动力地质现象的实际进行学习，同时要求学生具备必修的专业基础知识，以便更好地掌握该门课程的内容。
二、课程的基本内容第一章绪论介绍工程地质学的主要研究内容、研究方法及实际意义，它与其它学科间的相互关系，工程地质学发展历史、现状和研究前沿。
如何学习该课程。
第二章活断层工程地质研究活断层的基本概念、基本特征、活断层鉴别及研究方法、活断层区建筑原则。
第三章地震工程地质研究地震的基本知识，地震效应，场地条件对震害的影响，地震小区划，建筑抗震原则及措施。
第四章砂土液化工程地质研究砂土液化机理及影响因素，砂土液化的判别方法，砂土液化的防护措施。
第五章岩石风化工程地质研究基本概念，影响岩石风化因素，风化壳及分带标志和方法，岩石风化防护措施。
本章教与学两方面没有难度，主要问题是实际工作中风化岩分带的标准很难把握，带有很大的不确定性，最好配合现场考察进行教学。
第六章斜坡变形破坏工程地质研究基本概念，斜坡应力分布特征，斜坡变形破坏形式及机理，崩塌形成条件及基本特征滑坡形态要素及分类、稳定性影响因素及评价，斜坡变形破坏预测预报及防治。
第七章渗透变形工程地质研究渗透变形概念及形式，产生渗透变形的基本条件，渗透变形预测，防治措施。
第八章岩溶工程地质研究溶蚀机理，岩溶发育的影响因素，岩溶渗漏、塌陷工程地质问题分析，渗漏及塌陷处理措施。
第九章水库诱发地震工程地质研究诱发地震的类型，水诱发机制，水库诱发地震发生的地质背景条件，水库诱发地震的基本特征，诱发地震的工程地质研究及预测。
地震的工程地质研究
地震的工程地质研究1 基本概念及研究意义地震：地表岩层中因弹性波的传播所引起的震动。
震源：地球深处因岩石破裂引起地壳振动的发源地。
震中：震源在地面的投影。
震源深度：震中至震源的距离。
按震源深度将地震分为：浅源地震（0~70km）中源地震（70~300km）深源地震（300~700km）我国地处两大地震带，是地震多发国家。
2 地震及地震波2.1 地震波地震时，震源释放的能量以弹性波的形式向四处传播，这种弹性波就是地震波。
地震波种类：体坡P波（纵波）、S波（横波）面坡R波（瑞利波）、Q波（勒夫波）2.2 震源机制和震源参数震源机制：地震发生时震源的物理过程。
震源参数：指描述震源物理过程的一组物理量。
一、震源机制推拉模式单力偶模式双力偶模式震源机制断层面解利用赤平投影可以表达地震P波初动最适合的象限分布特征。
[实例]解水河断裂带震源机制解与断裂带变形组合的关系。
二、震源参数震源实际上一个产生有限错动的断层面。
限定一个震源需要以下七个物理是：断层面长度、宽度、走向、倾向和倾角、断层错动方向、错距、破裂扩展速度。
2.3 地震的震级和烈度震级是表示地震发生时，震源释放的能量大小。
震波与释放能量大小的关系为：lg E=11.8+1.5M地震烈度是表示地震发生时对一个具体地点的实际震动的强弱程度。
它不仅取决于地震能量大小，还与震源深度、震中距离、传播介质特征等因素有关。
按地震发生时对人或地面的影响程度，可分为十二度。
（见表5－2） 平均震害指数：∑⋅=Nn i i i i =震害指数 0≤i ≤1 仅相类似条件比较才能真正确定出地震烈度的相对强弱。
有的学者想用地震力的大小来表描地震的破坏力。
但统计也较困难。
基本烈度：指在今后一定时期内，在一定地点的一般场地可能遭受的最大烈度。
3 我国地震地质的基本特征3.1 世界范围内的主要地震带及其大地构造环境地震并非均匀分布在地球各部分，而是集中于某些特定的条带，称为地震带。
地震工程地质研究
矿产资源
我国横断山区川、滇、藏3省交界的金沙江、澜沧 江、怒江地区地震较多，这里就形成一条南北长近
1000m、面积达55万km2的多金属成矿带。矿床规模很
大，是世界级成矿规模区。
石油勘探
勘探人员还通过人工地震来勘探石油。他们先通 过爆破引起轻微的地震,同时用仪器记下地震波向地 下传播和反射回来的时间以及震形等有关数据,经计 算处理后就可以初步判断地下构造的深度和形状,据
面波（L）
勒夫波（Q）：质点在XY面上曲线前进
地震波
体波：介质内部传播的波。
纵波：（压缩波）质点振动与波前进方向一致，周期短、振幅小
Vp
E(1 ) (1 )(1 2 )
横波：（剪切波）质点振动与波前进方向垂直，周期长、振幅大
VS
E G 2 (1 )
我国地震区带的划分有多种方案。
我国强震发生的地质构造条件
1.强震与活动断裂带的关系
（1）不同方向的断裂的交汇部位 （2）活动性深大断裂的转折部位 （3）活动性深大断裂的端部或其它锁闭段 2.强震与断陷盆地的关系
（1）倾斜断陷盆地较深、较陡一侧活动断裂最大断距段上；
（2）两盆地间或盆地内部由横向断裂控制横向隆起带两侧 （3）断陷盆地的锐角尖端，或断陷盆地带内多组断裂交汇
研究意义及工作
研究的意义： 成功预报地震，最大程度的减小损失； 增强建筑物的抗震性能。 工作： 地震危险性分析 地震区划 地震小区划
§2 地震及地震波的基础知识
体波：通过地球本体传播的波
面波：体波经过反射、折射后，沿地面传播的波 体 波 纵波（P）：压缩波
横波（S〕：剪切波－－破坏性最大
瑞利波（R）：质点在XZ面上椭圆滚动前 进
工程地质水文地质第三章 活断层和地震工程地质研究PPT课件
（1）活断层的地面错断直接危害跨越该断层的建筑物 例：宁夏石嘴山市红果子沟明代(约400a前)长城边墙水 平错开1.45m(右旋)，且西升东降垂直断距约0.9m。 西安地裂缝：临潼－长安活动断裂带
19.08.2020
中国地质大学工程学院 贾洪彪
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工程地质水文地质:第三章 活断层与地震工程地质研究
19.08.2020
中国地质大学工程学院 贾洪彪
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工程地质水文地质:第三章 活断层与地震工程地质研究
2.地震波 体波：通过地球本体传播的波 面波：体波经过反射、折射后，沿地面传播的波
纵波（P）：压缩波 体波
横波（S〕：剪切波－－破坏性最大 瑞利波（R）：质点在XZ面上椭圆滚动前进
面波（L） 勒夫波（Q）：质点在XY面上曲线前进
4、错动周期
应变能积累的速度：地壳应变速率S
地质体能够承受应变能的极限：断层 锁固段的强度
d：一次地震的错移量
S：断层的平均错动速率
19.08.2020
R＝ d s
中国地质大学工程学院 贾洪彪
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5、年龄判据
工程地质水文地质:第三章 活断层与地震工程地质研究
直接法：断层物质绝对年龄法
C14、热发光法等 间接法：错动地层年龄法
2、长度和断距
地震时地表断裂带长度和断 层最大位移量.
一般：震级越大，震源深度 越浅，地表断裂越长，断距 越大。
7.5级以上地震均出现地表错 断，而小于5.5级的较少出现.
19.08.2020
唐山大地震地表断层错动
中国地质大学工程学院 贾洪彪
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工程地质水文地质:第三章 活断层与地震工程地质研究
3、错动速率
第3章地震工程地质研究
M＝LOGA
A：距震中100公里处标准地震仪在地面所记录的震波 最大振幅。（微米）
标准地震仪：自振周期0.8秒，阻尼比0.8，最大静 力放大倍率为2800。
能量E（J）与震级（M)关系 ：
logE=4.8+1.5M
理论上M无上限，实际上，因地壳岩石强度有限，即 累积应变能有限，目前最大M为8.9级。
8 烈度：一次地震于某地地面震动强烈程度。
与地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质 条件有关。
一次地震只有一个M，但有不同 I 。震中烈度用I0表示。 震源深度和震中距越小，地表岩土越软弱，地震烈度越大。 浅源地震（据152次大震统计）震级与烈度的关系：
M=0.68I0+0.98
烈度是估算灾情，进行区划，抗震设计的直接依据。 震害大小取决于地震破坏力和地物本身抗震性两方 面，烈度划分以两方面作为标准。目前全世界均是以一 次地震造成一个地区的宏观震害（如房屋倒塌程度等）， 同时引入地震加速度等物理指标作为参考，划分烈度。 国际上有数十种划分标准，我国是国家地震局制定 的标准，根据一个地区某一地震及代表性地质条件（一 般二类土层）建筑破坏情况划分烈度。根据：人的感觉， 房屋及器物地物震害程度，加速度和速度（参考）。 等级：I—— 级 几个烈度概念：
2 地中海喜马拉雅地震带或欧亚地震带
仅次于环太平洋地震带的第二大地震带， 震中分布较前者为分散，所以带的宽度大且有 分支。以浅源地震为主，中源地震在帕米尔、 喜马达雅地区有所分布，深源地震主要分布于 印尼岛弧。环太平洋地震带以外的几乎所有深 源、中源和大的浅源地震均发生于此带，释放 能量约占全球地震能量的15％。
我国位于环太平洋和地中海一南亚两个 地震带之间，是一个多地震活动的国家。
工程地质学——水库诱发地震研究54页PPT
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
工程地质学——水库诱发地震研究
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会Байду номын сангаас快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
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1967－1972仅有宏观记 加剪应力超过1巴的岩石体积Vτ正 录，地震活动频率与水位 相关。
高度正相关。
确切定位的159次地震大多数位
范围地精内震选活p动pt 限于水库区小
于水库范围内，且绝大部分位于 坝附近库水最深的盆地中
5
印度 科因纳坝 块石混凝土重力坝，103
27.08 1962.6；1964.8
6.1（1962.3.19）
Ms ≥0.5 约110次 Ms ≥2.0 53次 （1968.3－1977.4）
719
和14个遥测台站
27 ~100 ~600 ~250
Boucher等 (1969)
Ryall& Sawage (1969)
Hamilton&Healy (1969); Hamilton等（1971）;
Stauder(1971)
Hamilton (1971)
~500
Hamilton等 (13971)
渐停息，87年底 恢复 注水，又开始发震。
胜利油田、江汉油田、武汉洪山均有此例。
5、水库诱发地震
——伴随水库蓄水过程，导致地壳应力状态
改变而出现库区及近区地震增强或减弱的现象。
最早出现于1931年希腊的马拉松水库，
4.7级地震，对雅典城产生破坏。
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4
水库诱发地震活动重要实例
美国 胡佛坝（米德湖）
中国 新丰江坝 单支墩大头坝，105
115 1959.10.20；1961.9.23
中国 丹江口坝 宽缝重力坝，97
160.5 1967.11
1963年地震频率明显增高
1959.10，广州台记录到来自库 区方向的2－4级地震三次；
1960.7的4.3级地震才引起重视
1968.3（Ms ≥2）
M ≥1.0，25000次 （1963－1971）
4.1（42.8.11）；4.4 （42.9.9）；
希腊 科列玛斯塔坝 心墙堆石坝，165
47.5 1965.7.21；1966.2
1965.8
M≥2.0的前震740次， 余震2580次（1966－ 1968） 6.3（1966.2.5）
5.0（66.3.8）；5.0 （66.4.3）； 5.5（66.5.4）；5.5 （66.6.11）； 4.5（66.12.12）
28
站
爆炸中心地面投影点 1964.4.22
~1
西南14km的小三角台
—6.3
~2000
站
爆前12d在爆炸中心
1.1 地面投影点32km内步
70d
3836
设的20个便携式和7
个遥测台站
离爆炸中心地面投影
~1
点32km内10个便携式
20d
278
和14个遥测台站
离爆炸中心地面投影
>1
点32km内11个便携式精选ppt 60d
采空区上覆岩体大范围下沉破裂
或冒落冲击底板，引起岩体破坏振动
而发震。
辽宁省北票煤田台吉井区,1921年开发, 1970年,当台吉竖井采掘到距地面500-900m 深时,井区开始出现微震活动.1977年4月28 日MS=3.8级. 特征：震级小，周期大，衰减快，
烈度高，余震衰减快。 影响范围小，
震源中且常位于开采端面附近。
2、岩溶气暴型地震 ——大型溶洞，一旦快速充水而使洞内
空气压缩，对岩体产生强大冲击力，使岩体
变形破裂或塌落引起地震。
特征：震源中，震级小，影响范围小，无群震，全世界有69例。
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2
3、地下爆破引发地震
世界上已有几起因地下核实验诱发地震。例如美国进行过系统 观测，结果如表（刘传正书P83表5—21）。
赞比亚 卡里巴坝 双曲拱坝，127
1604 1958.12；1963.8
1961.7
M≥2.0，1397次 (1959.6－1968.12）
6.1（1963.9.23）
5.6（63.9.23）；5.8（63.9.23）； 5.5（63.9.24）；6.0（63.9.25）； 5.3（63.10.5）；5.8（63.11.8）； 4.2（66.4.5）；5.5（67.4.20）
地震活动
与水库蓄水 的时空相关 性及其它特 征
水库水升高到100m以上 时发生地震，随水位进一步
增高地震活动加强，库水达
到正常高水位并继续上升时 发生主震，95％以上的地震 发生在距水库32km之内， 震中沿断层分布
充水开始后六个月水深
地震活动与库水位的变化对应
仅120m即发生6.3级主震。 关系不明显，但与库底岩石中附
第三章 水库诱发地震工程地质研究
第一节、概述
诱发地震——由于工程活动，对特定地质环境施加某种影响， 而导致一个无震地区发生地震或原发震区地震活动增强或减 弱的地震现象。
类型
▼水库地震 ▼向地下深部注液或抽液引起的地震
▼采矿诱发地震 ▼地下爆炸诱发地震
▼岩溶气暴型地震
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1
1、采矿诱发地震
——由于地下开采活动形成交 较大采空区，或因强烈排水疏干等，
核爆炸
日期
名称 大小 （百万t）
野外观测
观测时 间
观测 定位的 的微 微震数 震数
参考文献
1968.1.19
福尔特 利斯
1968.4.26
博克斯 卡
1968.12.19 本哈姆
1969.9.16 约罗姆 1970.3.26 汉德莱
爆炸中心地面投影点 1968.3.21
<1
西南10km的小三角台
—3.15
M ≥3.0，450次 （1963－1970）
M ≥4.0，35次 （1969－1974）
6.5（1967.12.10）
ML ≥0.4，297035次 （1961.9－1977.12） 其中ML ≥1.0，12862次 Ms≥0.6，33761次 （1960.10.13－1987.12.11） Ms ≥1.0，13643次
4、注液诱发地震
美国：丹佛盆地，深井3762m，
废液处理。62.3向井底注液，47天后，井
附近发生3-4级地震，其小震不断，66.2停止
注液，地震至70年才渐渐停息，其记录，
1584次，震源4.4—5.5km,震中呈椭圆形围绕
井口分布，右旋走滑。
我国：任丘油田，86.7.，845井注水，
86.9.6日发震，112次，12月停止注水，地震
坝型及坝高（m)
重力拱坝，222
库容 （亿m3 ）
开始蓄水及满库时 间
367 1935；1938.7
第一次地震 时间
1936.9
地震次数 6000次（1936－1945）
（起止时间） 10000次（1936－1971） 地
震 主震震级 活 （时间）
5.0（1939.5.4）
动 较大地震震 特级
征 （时间）