发震机率与岩石性质有关，震级大小与岩石强度有关 脆性岩石强度高、完整性好，有利于应变能的积蓄 一般来说： 松散岩体：无震 裂隙岩体：块状>层状（发震可能性及强度） 构造破碎岩体：块状>层状
岩溶岩体：构造破裂岩系>裂隙岩系
出露的脆性岩类下伏的岩层性质对发生水库地震亦是十分重要， 如果下伏为硬石膏、蒙脱石、蛭石等亲水矿物组成的岩石，在 水的作用下，往往产生相变、水化、体积膨胀和放出热量等， 最终成为诱发水库地震的条件
•水库中的水沿已有的断裂、裂隙、节理和破碎带渗透到 地下深处，发生深成热化学作用。在水体运行过程中，由 于地温、热异常区的影响，使水温升高，甚至汽化，从而 形成新的局部地温异常区，促使地应力产生相对集中，使 岩体或断层沿原有的软弱结构面滑动而发生地震。
五、水库诱发地震的水诱发机制
（一）水岩作用机理
（2）非构造型（岩溶塌陷或重力） 碳酸盐岩地区的岩溶发育，水库蓄水改变了外力地质作 用的条件，导致地表和深度不等的局部岩体失稳，发生破坏 而伴生的地震现象。具有震级小、频度低、延续时间短、震 源极浅等特点。在序列上，属于群震型。 （3）混合型 在同一水库区同时或先后发生有构造型和非构造型的 地震，其特点兼而有之。
1。水的物理化学效应
★降低岩体及结构面强度 ＊润滑作用 ＊软化作用 ＊泥化作用
★促进岩体断裂的生长
＊楔裂作用 ＊应力腐蚀作用
2。水的荷载效应
水荷载→附加应力→垂直变形、挠曲变形 库基垂直沉陷 挤压 拉张 浅层
深层 库基水平位移
3。水的孔隙水压力效应
τ ＝σ tgυ c ( σ u)tgυ c
位于大型平移断层附近的潜在走滑型应力场发生水库地震 的可能性较高
位于板块俯冲、碰撞带附近属于潜在逆冲型应力场发生水 库地震的可能性较小，有的地震活动反而减弱
2、天然构造应力场的应变能积累速率
应变能积累速率很高的天然强震区，诱发因素所起的作用 远小于天然应力变化幅度……不易诱发强震
应变能积累速率中等到较高的地区，即天然强震区外围， 特别是蓄能条件良好，应力集中程度较高的地区，是易诱发 地震区 在应变能积累速率很低的稳定地块中，产生水库地震的可 能性较低
'
（二）不同天然构造应力场条件下水库地震的诱发机制 水荷载效应：
h
V w g h H V w gh 1 1
孔隙水应力效应：
●
A
u ρ w g h σ V
正断层
σ σ
3 1
蓄水后：水荷载效应
1 V
' 1
σ σ
1
3
3 H
★少数水库区的地震活动性随着库水位的增加而明显地降 低，呈负相关
地震活动的序列特点
1.震型 震型 物质结构特征 外加应力分布 类型
均匀
均布
主－余
某种程度上不 均匀
非均匀
前－主－余
极不均匀
很集中
群震
2.地震频度与震级的关系
㏒N＝a-bM
其中：N－震级≥M的地震数 a－与观测周期、观测区大小、地震活动水平有关的常数 b－受震源深度、震源均一性、震源应力条件的控制
3、水文地质条件
库区的地质构造条件是发生构造型水库地震的基础 水文地质条件是控制水库诱发地震的重要因素 有无通向深部孕震构造带的集中渗漏途径及其透水性是关键
4、地热条件 •在温度变化最大或物体物理性质不同的地方造成应力集 中，因此，由于温度场的变化、热膨胀系数的不同，加上 水体一系列因素的影响，有可能引起应力场的局部变化而 发生地震。在库区或周围常有温泉出露或火山活动的遗迹 存在。
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 马西断裂是区域内主要的现代活动断裂。
山西大同煤矿，据不完全统计，在1956～1980年间，因 顶板塌落而产生的有感地震达40多次，最大震级3.4级。 （1）围岩发生微量位移而导致的微震活动 （2）围岩极限应力区脆性破裂导致的冲击地震
三、水库诱发地震的基本特征
空间分布特征
★震中位置 ＊震中主要集中在断层破碎带附近
＊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 ★震源较浅，震源体较小，一般发生在低烈度区
★等震线形状
主要与库区构造、岩性条件有关 ＊构造型水库地震：椭圆形，长轴方向与所在地段的主 要构造线或发震断层走向一致或平行
" 1 ' 1
＝ u 3 H V 3
" 3 ' 3
σ3
σ1
σ
逆断层
σ
3
蓄水后：水荷载效应 σ
1
1 H
' 1
σ
1
3 V
' 3
σ
3
长期蓄水后：孔隙水压力效应
τ
＝ u 1 H V 1
" 1 ' 1
＊发生于新老地层接合部位的水库地震：等震线的长 轴方向与新老地层的接合线方向一致
＊岩溶区发生的水库地震：等震线多为不规则的多边 形或近似圆形，且与当地发育的岩溶形态一致或基本 一致
地震活动与库水位的关系
★绝大多数水库的地震活动与库水位呈正相关 ＊随着水库的蓄水，库区的地震活动逐步增强，且 经过几个高水位之后即发生主震。 ＊当库水位达到某一特定高程时并突然增高，便 随之发生主震。
ห้องสมุดไป่ตู้震级最高的：1967年印度柯依纳水库
M＝6．5 据世界大坝登记：至1986年，共有29个国家 报导了116例水库地震，其中：美国19例， 中国18例，印度12例，其中6级以上4例。 ※我国震级最高的：1962年新丰江水库地 震
M＝6．1
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，具有发电、防洪和改善航运等效益。
' 3
长期蓄水后：孔隙水压力效应
τ
＝ u 1
" 1 ' 1
＝ u 3 H V 3
" 3 ' 3
σ3
σ1
σ
走滑型 σ
1
蓄水后：水荷载效应 σ
3
1 H
' 1
3 H
' 3
长期蓄水后：孔隙水压力效应
τ
＝ u 1 H V 1
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Ⅵ度。
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Ⅷ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6.1级地震，震中 烈度达到了Ⅷ度。
（3）顶板崩塌而发生的塌陷地震
二、水库诱发地震的类型
李祖武等（1984）建议，以水库地质环境和释放应变能的类 型，把水库地震分为3类: （1）构造型 构造应变能聚集于活动断层的活动地段，初始应力较高的状 态下，由于库水的各种物理、化学作用而诱发。这类水库地震震 级大、频度高、延续时间长、震源较深等特点。地震序列上，多 属于前震—主震—余震型。
水库地震：b值大于当地同震级的天然地震，b≥1，前震的b 值一般略高于余震。
3.主震M0与最大余震M1的震级关系 水库地震：M0－M1＜1 M1／M0≈1
天然地震：M0－M1＝1.2 (浅源大震) M0－M1 与地震区应力状态和介质的不均一性有关
四、水库地震的地质背景条件
（一）区域背景条件 1、大地构造单元及构造应力场的类型 位于大陆断陷盆地或地堑、裂谷边缘的潜在正断型应力场 发生水库地震的可能性最大
（二）库区内的地质条件
1、构造条件 水库地震主要发生在构造复杂、断层众多、新构造运动明显 的水库。 45个发震水库与地质构造关系
构造类型及其他
发震水库数
占％
断裂、节理均发育
断陷盆地 新生代褶皱带
26
8 17
57.7
17.7 33.7
古生代褶皱带
周围有温泉
6
6
13.3
13.3
溶洞暗河发育
5
11.0
2、岩石性质条件
诱发地震工程地质研究 一、概述

定义：由于人类工程活动对特定的地质环境施加影
响 ，而导致无震区地震活动或有震区地震加强或减弱 的现象。

类型（诱发成因分类或人类活动方式）
▼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
▼岩溶气冒型地震
最早的：1931年希腊马拉松水库诱发地震
＝ u 3
" 3 ' 3
σ3
σ1
σ