利用三维孔隙弹性模型探讨紫坪铺水库对汶川地震的影响

详细信息   

• 责任者：孙玉军^c中国地质科学院地质力学研究所^d1983^e博士^f助理研究员 ; 张怀^c中国科学院计算地球动力学重点实验室 ; 董树文^c中国地质科学院 ; 郑亮 ; 张贝 ; 程惠红 ; 石耀霖
• 刊名：地球物理学报
• 出版年：2012
• 卷期：55^b7
• 关键词：汶川地震2008 ; 水库11^a四川20^a弹性常数 ; 孔隙 ; 小震 ; 扩散率 ; 孕震构造30^a库仑应力31^a紫坪铺
• 页码：2353～2361
• 索书号：P260.66/141
• 图表：^c表2参26插图
• 分类号：1410
• 文摘期号：2013/02

摘要

该文基于三维孔隙弹性理论，建立了紫坪铺水库及周边地区的有限元模型。根据紫坪铺水库开始蓄水到汶川地震发震时刻的水位变化情况，计算了整个区域的孔隙压力和库仑应力。详细讨论了断层及周围地层的弹性模量和扩散系数对计算结果的影响。计算结果表明：从弹性角度看，断层的弹性模量对汶川地震震源处的库仑应力影响很小；震源处的库仑应力随着断层和周围地层的扩散系数增大而增大。当给定弹性模量和扩散系数代表性值的时候，计算结果表明在汶川地震发震时刻，震源处的库仑应力变化量为+1 kPa左右，这表明紫坪铺水库使得汶川地震发震断层更加危险。是否这个量级的库仑应力就能够触发汶川地震还需要进一步探讨。通过分析库区周边小震的分布，发现小震分布区域均是库仑应力增加的地区，因此紫坪铺水库周边的小震应该与紫坪铺水库蓄水有直接关系。