地震触发、震群与余震活动过程中的孔隙压力作用

陈 涛 刘耀炜 杨多兴 张 磊 方 震 许丽卿

（中国地震局地壳应力研究所，地壳动力学重点实验室，北京 100085）

国际上对地震过程中孔隙压力作用的研究已成为认识和理解地壳流体作用的关键科学问题。普遍认为，孔隙压力作用是地震触发和影响震群与余震活动过程的重要因素之一。许多地震震源附近存在着低波速、高泊松比的异常区域，通常认为该区域赋存流体，存在高孔隙压力。断层中的高孔隙压力将减小有效应力，使断层失稳，触发地震。油气开采过程中，流体孔隙压力降低将增加附近岩石的剪应力而诱发地震。除了参与地震触发作用之外，多孔介质中的孔隙压力扩散常用来解释震群或余震活动的时空分布。在流体扩散的r-t图中，有流体孔隙压力扩散作用参与的震群或余震会表现出外包络线特征和延迟特征。并可依据孔隙压力扩散方程可以求得孔隙压扩散系数D，孔隙压扩散系数D影响着震群或余震活动的展布速度。不同类型的震群或余震的孔隙压扩散系数范围不同。水库蓄水将会导致地壳流体孔隙压力扩散，并诱发地震，水库诱发地震的孔隙压扩散系数范围为0.02～0.65 m2/s。刘耀炜等基于孔隙压力扩散机制分析了龙滩水库的小震精定位数据，并且基于不同孔隙压扩散系数进行了分区。提出龙滩水库发生的2次ML4.0以上地震均在孔隙压系数较大、裂隙较发育的Ⅰ型区域，该研究结果或许对震群的强度分析具有重要意义。地壳流体的运移是火山附近震群发生的主要原因之一，火山地震的时空分布与孔隙压力扩散有关，其孔隙压扩散系数范围为0.25～1 m2/s。……