地下水具有分布廣、易流動和不可壓縮等特征,當井-含水層系統(tǒng)處于封閉性良好的承壓體系中時,地下水能起到“靈敏測壓計”的作用,且具有可將井-含水層系統(tǒng)應力波動放大的能力。多年的觀測實踐及研究表明,中強地震發(fā)生前震中區(qū)部分觀測井會出現(xiàn)明顯的地下水異常變化,這種震前異常變化與地震孕育過程中的構造作用和巖體變形密切相關,斷裂帶或斷裂帶附近區(qū)域的地下水動態(tài)變化可能是構造變形乃至地震事件的敏感信號�！吨袊鹄分性敿氂涗浟说叵铝黧w前兆信息,前人也做過大量的流體前兆特征研究工作,隨著地下流體觀測技術的提高,觀測資料的采樣頻率明顯提高,這些高頻采樣的觀測資料中蘊含著豐富的構造信息。但是,并非所有的地下水位異常變化都與構造變形有關,地下水觀測井的水位也常常受到地下水開采、人工注水等因素的干擾,這些干擾不僅會引起地下水活動的異常變化,也會引起地震活動的增強。本文從遠場地震引起的地下水同震響應、地震孕育過程中的地下水異常變化、注水作用誘發(fā)的地震活動和地下水開采引起的水位下降等幾個方面,深入分析了地下水動態(tài)變化與地震活動之間的相關性,主要內容包括:1)分析了2011年3月11日日本Mw9.0地震引起的昌平井水震波特征,通過水震波與地震波響應特征的分析,證明了遠場大震引起井-含水層滲透性增強的認識;2)系統(tǒng)總結了地震孕育過程中地下流體前兆異常信息特征,并基于數(shù)字化觀測資料,引入概率密度分布法,分析了2008年汶川Ms8.0地震前南北地震帶地下水觀測資料中的高頻異常信息,結合區(qū)域構造應力場探討了異常與孕震過程的相關性;3)利用流體擴散系數(shù)法研究油田注水驅油、鹽礦注水采鹽引起的地震活動特征,基于三維地下水流動模型,運用有限差分方法分析了地熱開采所引起的區(qū)域水位降落漏斗。論文基于應用實踐提出了相應的分析手段和方法,并分別探討了地震活動引起的地下水動態(tài)變化和地下水作用誘發(fā)的地震活動特征。本研究的相關成果與方法,可為地下水動態(tài)的形成機理、地下水異常與構造作用的相關性、地下水誘發(fā)斷層錯動的機制等研究的實際需求提供理論基礎和分析手段。
【學位單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：P315.723
【部分圖文】：

中國地質大學（北京）博士學位論文第一章 緒論1.1 選題背景地震是地殼運動和構造活動的強烈表現(xiàn)形式。地震孕育和發(fā)生過程中，能引起局部或區(qū)域尺度深、淺部介質的結構、力學、物理化學性質的變化。作為地殼中普遍存在和活躍的組分的地下水，其動態(tài)變化能較靈敏地反映地震和構造活動的信息。哪些地下水異�？赡苁堑卣鹎罢�, 地震地下水異常的形成機理是什么,地震地下水異常與地震“ 三要素”之間的關系如何, 等等諸如此類的問題, 是地震地下水研究的重要任務（王廣才等，2010）。

地下水動態(tài)變化與地震活動的關系

昌平井-含水層系統(tǒng)及其井孔柱狀圖
【參考文獻】

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本文編號：2885481