三峡秭归M4.5、吉林松原M5.5地震序列库仑应力变化的对比研究

来源 :中国地震局地震研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dashler
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近年来,水库蓄水、油气资源开采等人类活动诱发地震问题备受关注。本文选取三峡水库和吉林松原油田两个典型人类活动区开展地震活动研究,2014年3月27日和3月30日三峡秭归地区分别发生M4.5和M4.7地震,2013年10月31日至11月23日,吉林松原地区接连发生了5次M≥5级地震。秭归和松原研究区均属于弱震区,分别有水库蓄水和油田开采的人类活动。本文分别以上述两个震群为研究对象,探讨其序列的库仑应力变化和地震活动特征,以期对分析弱震区地震危险性及地震发生的可能机制提供帮助。本文基于三峡库首区和吉林松原地区地质构造背景与地震活动特征,以及地震台站记录到的2014年3月27日三峡秭归M4.5、2013年10月31日吉林松原M5.5地震序列的目录资料,分别计算两个震群各自主震的库仑应力,分析库仑应力变化结果对余震分布的影响,结合速率-状态(R-S)摩擦定律分析地震活动趋势,初步得到一些结论。计算2014年3月30日秭归M4.5地震在震源区产生的静态库仑应力变化,对位于库仑应力增加区的M4.7地震有触发作用。计算有效摩擦系数的不同取值与库仑应力变化的关系,探讨三峡水库库水渗流作用对地震的影响。基于速率-状态摩擦定律计算地震活动率,结果显示,主震产生的应力扰动导致仙女山断裂带一段时间内的地震活动水平高于背景地震活动水平。九畹溪断裂带附近地震活动水平略低于背景地震活动水平。计算2013年吉林松原M5.5震群主震的库仑应力变化,分析对余震有触发作用。计算松原研究区的地震活动率,分析地震活动趋势,对比拟合结果与实际地震分布情况。对比两个研究区地震序列的静态应力触发作用,除了松原2013年11月23日M5.0地震外,其他地震之间存在明显的触发作用。有效摩擦系数降低导致更多余震集中分布在库仑应力增加区。主震后一段时间内两个地区的地震活动率很高,松原研究区的地震频度低于三峡秭归研究区的地震频度,地震高频度时段集中在主震发生后的几个月内。三峡秭归研究区的地震震级较小,地震数目远大于松原地区的地震数目,两个地区的地震震源深度分布较浅且均属于短时间内发生多次中强震,与当地的构造地震有一定区别。对比两个研究区地震时空分布特征,探讨地震的成因机制。综合研究表明,仙女山断裂北端构造应力集中以及库水渗透扩散造成的孔隙压力增大是2014年M4.5震群发震的主要成因,松原地区的长期油气开采活动和区域断裂的叠加作用可能是导致本次震群发生的原因。
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