地下水具有分布廣、易流動和不可壓縮等特征,當(dāng)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(yīng)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(gòu)造作用和巖體變形密切相關(guān),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(gòu)造變形乃至地震事件的敏感信號。《中國震例》中詳細記錄了地下流體前兆信息,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(shù)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(gòu)造信息。但是,并非所有的地下水位異常變化都與構(gòu)造變形有關(guān),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(yīng)、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(guān)性,主要內(nèi)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(yīng)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(jié)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(jié)合區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場探討了異常與孕震過程的相關(guān)性;3)利用流體擴散系數(shù)法研究油田注水驅(qū)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?zé)衢_采所引起的區(qū)域水位降落漏斗。論文基于應(yīng)用實踐提出了相應(yīng)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(guān)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(gòu)造作用的相關(guān)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(chǔ)和分析手段。
【學(xué)位單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：P315.723
【部分圖文】：

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）博士學(xué)位論文第一章 緒論1.1 選題背景地震是地殼運動和構(gòu)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(zhì)的結(jié)構(gòu)、力學(xué)、物理化學(xué)性質(zhì)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(gòu)造活動的信息。哪些地下水異常可能是地震前兆, 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(guān)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(wù)（王廣才等，2010）。

地下水動態(tài)變化與地震活動的關(guān)系

昌平井-含水層系統(tǒng)及其井孔柱狀圖
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱航;何暢;;注水誘發(fā)地震序列的震源機制變化特征:以四川長寧序列為例[J];地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報);2014年12期

2 劉遠征;馬瑾;馬文濤;;探討紫坪鋪水庫在汶川地震發(fā)生中的作用[J];地學(xué)前緣;2014年01期

3 申梅英;譚海芳;;濮城油田水淹層飽和度計算參數(shù)研究[J];測井技術(shù);2013年01期

4 徐順強;秦建增;李真;梁晨曦;周彬;潘暉;;濮陽地區(qū)油田注水引起的重力場變化與地震活動性的關(guān)系[J];華北地震科學(xué);2012年02期

5 張致偉;程萬正;梁明劍;王曉山;龍鋒;許艷;陳文康;王世元;;四川自貢—隆昌地區(qū)注水誘發(fā)地震研究[J];地球物理學(xué)報;2012年05期

6 何案華;趙剛;劉成龍;范良龍;;青海玉樹與德令哈地?zé)嵊^測井在汶川與玉樹地震前的異常特征[J];地球物理學(xué)報;2012年04期

7 邱澤華;唐磊;張寶紅;宋茉;;用小波-超限率分析提取寧陜臺汶川地震體應(yīng)變異常[J];地球物理學(xué)報;2012年02期

8 劉琦;張晶;;S變換在汶川地震前后應(yīng)變變化分析中的應(yīng)用[J];大地測量與地球動力學(xué);2011年04期

9 晏銳;蔣長勝;張浪平;;汶川8.0級地震前水氡濃度的臨界慢化現(xiàn)象研究[J];地球物理學(xué)報;2011年07期

10 孫小龍;劉耀煒;晏銳;;經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法在地下水資料處理中的應(yīng)用[J];大地測量與地球動力學(xué);2011年02期

本文編號：2885481