本文關(guān)鍵詞：小灣水庫(kù)蓄水前后三維速度結(jié)構(gòu)研究

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【摘要】：小灣水庫(kù)位于多震、強(qiáng)震、高海拔、高烈度的云南地區(qū),其壩高292m,正常蓄水位1240m,總庫(kù)容約150億m3。2008年12月16日蓄水后,瀾滄江和黑惠江流域爆發(fā)了兩處成叢集分布的水庫(kù)誘發(fā)地震,因此高烈度區(qū)水庫(kù)誘發(fā)地震問(wèn)題值得我們?nèi)パ芯�。前人�?duì)小灣水庫(kù)的研究多集中在庫(kù)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、震源機(jī)制、地震活動(dòng)性和地震序列等方面,目前還缺乏基于地震學(xué)方法的上地殼速度結(jié)構(gòu)的研究成果。2005年5月21日小灣水庫(kù)地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)建成后,在小灣水庫(kù)蓄水前后都記錄到了較豐富和連續(xù)的地震資料,這給開(kāi)展小灣水庫(kù)不同蓄水階段庫(kù)區(qū)上地殼速度結(jié)構(gòu)變化研究提供了極為難得的有利條件。庫(kù)區(qū)地殼速度結(jié)構(gòu)的研究是探索水庫(kù)誘發(fā)地震成因機(jī)制的基礎(chǔ),對(duì)水庫(kù)地震預(yù)測(cè)具有重要意義。本研究首先使用Kissling方法對(duì)挑選出來(lái)的780個(gè)地震進(jìn)行“最小一維速度結(jié)構(gòu)”的反演,接著以該最小一維速度結(jié)構(gòu)作為初始速度模型,通過(guò)震源位置和三維速度結(jié)構(gòu)聯(lián)合反演的方法對(duì)小灣庫(kù)區(qū)不同蓄水階段地殼介質(zhì)進(jìn)行地方震層析成像反演,獲得了小灣庫(kù)區(qū)地震重定位、不同蓄水階段庫(kù)區(qū)上地殼介質(zhì)的三維P波速度結(jié)構(gòu)、S波速度結(jié)構(gòu)和Vp/Vs值分布圖。最后在此基礎(chǔ)上聯(lián)合小灣庫(kù)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、水位和巖性等信息進(jìn)行詳細(xì)的分析,取得以下一些認(rèn)識(shí):1、小灣水庫(kù)蓄水經(jīng)歷了5個(gè)階段,蓄水前后地震活動(dòng)空間分布圖像發(fā)生顯著變化。蓄水前研究區(qū)域地震大部分分布在黑惠江起源的徐村水電站附近和瑞麗-龍陵斷裂的南端,瀾滄江和黑惠江兩條河流經(jīng)過(guò)區(qū)域地震極少。但是蓄水后,瀾滄江流經(jīng)大寺一帶區(qū)域(第一叢)在蓄水第二階段庫(kù)水回水位到達(dá)后和黑惠江流經(jīng)牛街一帶區(qū)域(第二叢)在蓄水第三階段庫(kù)水回水位到達(dá)后都開(kāi)始爆發(fā)大量地震,并且這兩處地震都成叢集分布。2、蓄水后小灣庫(kù)區(qū)地震活動(dòng)爆發(fā)的頻次與蓄水位的相關(guān)性很好,即水位上升時(shí),頻次增加,反之,頻次下降,具有明顯的水庫(kù)誘發(fā)地震特征。兩叢內(nèi)地震活動(dòng)都是在庫(kù)水回水位到達(dá)后就開(kāi)始大量爆發(fā),因此小灣水庫(kù)誘發(fā)地震活動(dòng)屬于“快速響應(yīng)型”。3、采用Kissling方法計(jì)算得到小灣庫(kù)區(qū)“最小一維速度模型”,迭代13次后走時(shí)均方根殘差從0.81s減少到0.12s,下降率為85.19%,數(shù)據(jù)方差從1.64s2減少到0.04s2,下降率為97.56%。通過(guò)比較使用初始速度模型和最小一維速度模型進(jìn)行地震重定位后的走時(shí)均方根殘差發(fā)現(xiàn),最小一維速度模型能顯著提高地震定位質(zhì)量,要優(yōu)于初始一維速度模型。4、蓄水前小灣水電站附近幾十公里范圍內(nèi)三維P波速度和Vp/Vs值呈現(xiàn)出高低交叉分布的特點(diǎn),顯示了該區(qū)域構(gòu)造的復(fù)雜性和不均勻性。小灣庫(kù)區(qū)蓄水前后P波速度結(jié)構(gòu)有較好的一致性,而S波速度結(jié)構(gòu)則呈現(xiàn)明顯低速異常,異常在水平空間上主要集中在瀾滄江和黑惠江兩條流域10km范圍內(nèi),但在深度上面表現(xiàn)有所差異:第一叢區(qū)域S波低速和Vp/Vs高值異常只能深入到5km,這可能和瀾滄江河流下方花崗巖發(fā)育較為完整,庫(kù)水不易滲透有關(guān)。第二叢區(qū)域S波低速和Vp/Vs高值能大面積深入到5km,個(gè)別地方能持續(xù)到14km,這很有可能就是庫(kù)水在該區(qū)域的滲透深度。隨著蓄水時(shí)間的增加,波速比高值的形態(tài)發(fā)生了變化。5、小灣水庫(kù)區(qū)域地震絕大部分沿著斷裂兩側(cè)分布,在深度上形成一條條帶。蓄水前庫(kù)區(qū)構(gòu)造地震絕大部分集中于8~14km之間,重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域內(nèi)無(wú)3.0級(jí)以上地震;蓄水后第一叢內(nèi)水庫(kù)誘發(fā)地震主要發(fā)生在0~5km之間Vp/Vs高值區(qū)的下面,這可能是蓄水后,庫(kù)水荷載產(chǎn)生的強(qiáng)大壓力改變了5km深度以下介質(zhì)的物理特征,導(dǎo)致了該位置大量地震的發(fā)生。第二叢內(nèi)的水庫(kù)誘發(fā)地震絕大部分在0~10km之間Vp/Vs高值的內(nèi)部和邊緣地帶,少部分地震能深入到15km以下,這比少震弱震區(qū)水庫(kù)地震震源深度10km要深,這可能是位于高山區(qū)的維西-喬后斷裂能夠下切到較深的深度造成的。
【關(guān)鍵詞】：小灣水庫(kù) 速度結(jié)構(gòu) 波速比 地震層析成像 水庫(kù)誘發(fā)地震 地震重定位
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV697.24
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-12
• 第一章 緒論12-16
• 1.1 研究目的和意義12-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.1 水庫(kù)地震研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 小灣水庫(kù)研究現(xiàn)狀14
• 1.3 研究?jī)?nèi)容14-16
• 第二章 小灣水庫(kù)區(qū)域概況16-24
• 2.1 小灣庫(kù)區(qū)主要斷裂構(gòu)造16-18
• 2.2 小灣水庫(kù)地震臺(tái)網(wǎng)的建設(shè)情況18-20
• 2.3 小灣庫(kù)區(qū)地震活動(dòng)20
• 2.4 小灣水庫(kù)蓄水位與地震活動(dòng)分析20-23
• 2.5 小結(jié)23-24
• 第三章 地震層析成像研究的理論方法和應(yīng)用24-30
• 3.1 地震層析成像研究現(xiàn)狀24-25
• 3.2 地方震層析成像計(jì)算方法和原理25-27
• 3.3 地方震層析成像在水庫(kù)研究中的應(yīng)用27-30
• 第四章 小灣水庫(kù)最小一維速度模型及其應(yīng)用30-40
• 4.1 最小一維速度模型計(jì)算方法原理30-31
• 4.2 最小一維速度模型的計(jì)算31-38
• 4.2.1 數(shù)據(jù)資料31-33
• 4.2.2 最小一維速度模型33-36
• 4.2.3 臺(tái)站校正36
• 4.2.4 地震定位36-38
• 4.3 小結(jié)38-40
• 第五章 小灣水庫(kù)層析成像研究及其應(yīng)用40-72
• 5.1 小灣水庫(kù)蓄水前三維速度結(jié)構(gòu)研究42-51
• 5.1.1 數(shù)據(jù)資料42-45
• 5.1.2 層析成像結(jié)果45-51
• 5.2 小灣水庫(kù)蓄水后三維速度結(jié)構(gòu)研究51-60
• 5.2.1 數(shù)據(jù)資料51-53
• 5.2.2 層析成像結(jié)果53-60
• 5.3 小灣水庫(kù)蓄水第二階段和第三階段三維速度結(jié)構(gòu)研究60-70
• 5.3.1 數(shù)據(jù)資料60-63
• 5.3.2 層析成像結(jié)果63-70
• 5.4 討論70
• 5.5 小結(jié)70-72
• 第六章 結(jié)論72-74
• 6.1 取得的主要認(rèn)識(shí)及結(jié)論72-73
• 6.2 研究特色與創(chuàng)新之處73
• 6.3 存在的問(wèn)題及下一步研究設(shè)想73-74
• 參考文獻(xiàn)74-80
• 致謝80-82
• 作者簡(jiǎn)歷82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：903960