本文關鍵詞：中國東北深源地震與美國德州注入誘發(fā)地震的研究及啟示，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：通常意義上地震一般指淺表天然引發(fā)的地震。除了這種占主要數(shù)量并且研究程度較高的地震之外,至少還有兩種特殊類型的地震。一種是震源深度超出巖石脆性變形深度——深源地震,一種是由人類活動引發(fā)——誘發(fā)地震。深源地震研究基于中國東北地區(qū),該地區(qū)位于西太平洋俯沖帶轉(zhuǎn)折端。本研究發(fā)現(xiàn)西太平洋俯沖板塊內(nèi),深度約為~250-350 km處存在一個規(guī)模約為200×500 km的地震空帶,空帶正下方為一孤立地震簇。該地震簇位于中國東北地區(qū),頻率深度分布和b值(0.6)等方面特征與西太平洋俯沖帶其它地震簇不同,并且也具有一個更為復雜的震源機制解樣式。基于這些不同的特征和前人的研究,本文提出了兩種可能的模型來解釋地震空帶和東北地區(qū)深源地震的特征。模型A,地震空帶是由于其下方熱異常引起板塊內(nèi)部無震變形;東北地區(qū)深源地震的異常特征是滯留板塊的受阻、屈曲(buckling)造成。模型B,地震空帶代表了俯沖板塊的部分缺失,缺失的板塊沿著俯沖板塊遷移到板塊轉(zhuǎn)折端部位,引起下方地震簇不同特征。兩種模型都很好的解釋了東北地區(qū)深源地震特征和前人的研究成果,并對如轉(zhuǎn)換帶中復雜不連續(xù)面的成因等問題,提供了更為簡潔的解答。誘發(fā)地震研究基于美國德州Cogdell地區(qū),該地區(qū)在1957-1982年開始通過注水來增加石油生產(chǎn),同時代的研究指出注水引發(fā)了這期間的地震。此后,1983-2005年,沒有任何地震活動的記錄;直到2006-2011年期間,再次報道了18個3級以上的地震。研究通過對USArray計劃安置的6個臨時臺站記錄的地震波形分析,使用多種方法重定位了93個發(fā)生在2009.3-2010.12期間的地震。結(jié)果顯示地震呈北東-南西線性分布與震源機制解的節(jié)點平面方向一致,指示了可能存在斷層。研究還對該地區(qū)水、石油和氣體的注入、抽出數(shù)據(jù)進行分析,發(fā)現(xiàn)水的凈注入速率在1982年之后一直處于較低的數(shù)值。但是二氧化碳氣體的注入?yún)s在2004年之后顯著增加。時間上的吻合及注入速率與地震數(shù)量的相關性表明2006-2011年地震是由氣體的注入引起。這是首次發(fā)現(xiàn)氣體注入能夠引發(fā)3級以上的地震,對于評估用于控制氣候變化的大規(guī)模碳存儲計劃有重要意義。
【關鍵詞】：深源地震 誘發(fā)地震 俯沖過程 碳埋藏
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P315
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-20
• 1.1 研究的背景及意義10-14
• 1.1.1 深源地震10-12
• 1.1.2 誘發(fā)地震12-13
• 1.1.3 小結(jié)13-14
• 1.2 研究現(xiàn)狀及存在的問題14-17
• 1.2.1 西太平洋俯沖帶深源地震14-15
• 1.2.2 德州油田誘發(fā)地震15-17
• 1.3 研究的內(nèi)容及方案17-18
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)及介紹18-20
• 2 數(shù)據(jù)與方法20-28
• 2.1 地震數(shù)據(jù)20-24
• 2.1.1 東北深震數(shù)據(jù)20-22
• 2.1.2 德州油田地震數(shù)據(jù)22-24
• 2.2 重定位方法24-26
• 2.3 孤立地震識別方法26-28
• 3 東北深震特征28-40
• 3.1 空間分布特征28-30
• 3.2 b-值特征30-32
• 3.3 震源機制解特征32-35
• 3.4 深度分布特征35-36
• 3.5 重定位特征36-40
• 4 深震與俯沖帶40-47
• 4.1 孤立地震與板塊40-41
• 4.2 地震特征與板塊41-45
• 4.3 不連續(xù)面與板塊45-47
• 5 橄欖巖相變實驗47-55
• 5.1 實驗目的47
• 5.2 實驗儀器47-49
• 5.3 實驗材料49-50
• 5.4 實驗細節(jié)50-51
• 5.5 實驗結(jié)果及討論51-55
• 6 美國德州誘發(fā)地震55-69
• 6.1 地震分布特征55-62
• 6.2 液體注入與地震62-64
• 6.3 氣體注入與地震64-67
• 6.4 小結(jié)67-69
• 7 誘發(fā)地震的討論及啟示69-76
• 7.1 氣體存儲與氣候變化69-72
• 7.2 注水與注氣地震72-74
• 7.3 誘發(fā)地震與注入井74-76
• 8 兩種地震的討論與主要結(jié)論76-85
• 8.1 兩種地震的討論76-83
• 8.1.1 震源機理76-81
• 8.1.2 地震災害81-83
• 8.2 主要結(jié)論83-85
• 致謝85-86
• 參考文獻86-99
• 個人簡歷99-10

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