我国的 33 个水库诱发地震震例中,绝大部分是岩溶塌陷型和浅表应力卸荷型,构造型水库地震所占的比例远远低于人们以往对诱发地震的理解和认识。尽管如此,由于构造型水库地震可能产生的破坏性强,依然是人们关注的重点。 因此,构造破裂型、岩溶塌陷型 和浅表应力卸荷型是最 常见也最重要的水库诱发地震类型。
外成成因水库诱发地震的提法是经过很长时间才逐渐被人理解和接受的。最初当我们向同行宣讲外成成因理论时曾被指是丢了西瓜拣芝麻,认为这些对大坝安全不构成威胁的微小震例没必要去过分关注,指示我们应该把重点放在预报破坏性水库地震上。实践证明,有效地识别和预测外成成因的水库诱发地震是非常有意义的事情。如今,无论是对已发震水库的趋势分析还是拟建水库的前期预测,首先要对水库地震的成因类型进行判断,然后再按照不同的成因类型分别加以论证。
像新丰江和柯依纳 (Koyna) 水库这样 6 级以上震例当然不是外成成因的水库诱发地震,包括 5 级以上震例属于内动力地质作用下由断层破裂引起的地震,它们与天然构造地震的成因是一样的,库水只是起到“触发”作用。
实际上,除了冻裂型以外,其它各类水库诱发地震的成因在天然地震中也都能见到,比如塌陷型地震、滑坡引起的微小地震。还有“矿洞塌陷地震”早在“七五”攻关水库区本底地震研究中就被发现,当时并没有引起重视。还有一类地震成因长久以来一直被地震专家们误解和忽视了,这就是浅表应力卸荷型地震。
三、被地震专家忽视的地震现象
众所周知,世界上每天都会发生无数地震,其中绝大部分是没有震感的微小地震。这些微小地震中一部分属于大地震的前震或余震,而更多的是与构造无关、呈随机分布的微小地震。至少在中国,几乎没有连微震都不出现的绝对平静地区。
通过对水库诱发地震的长期观察和研究,我们认为天然地震中呈随机分布的大部分微小地震也与地质构造无关,不受现代构造应力场的作用。这些微小地震是由岩石中的残余应力或局部应力场引起的,这与浅表应力卸荷型水库诱发地震的成因可能是一样的。
根据弹性回跳理论,断层所在的岩石在大地构造应力场的作用下,积累起大量的弹性应变能,当应力超过岩石或断层面的最大抵抗强度时,在瞬间产生错动而引起地震。科学家认为通过观测地应力和应变场的变化可以实