水庫誘發(fā)地震的形成機制有哪些
由眾多水庫誘發(fā)地震的資料可知,其誘發(fā)原因并不是由水庫荷載直接造成的,而是水庫荷載的某種作用疊加于已有的構造應力場上,促使水庫蓄水前巖體積累的應變能提前以地震的形式釋放出來。水庫荷載不是引發(fā)地震的直接因素,但水庫確實起到一定誘發(fā)作用。因此,研究水庫誘發(fā)地震的形成機制,主要在于水庫蓄水前的地質條件和水庫蓄水后庫水對庫底巖體的各種效應。
1、水的物理化學效應
這種效應使巖體斷裂面及充填物軟化和泥化,從而降低其抗剪強度,特別是巖體脆性破裂中能起很強的應力腐蝕作用。即使河谷巖體在蓄水前是含水,但因水壓低,微裂隙、裂紋中可以無水,蓄水后水壓力增大,導致庫水進入干的微裂隙、裂紋中,從而產(chǎn)生應力腐蝕作用。
2、水庫荷載效應
水庫對庫底巖石的荷載能在巖體內(nèi)造成附加應力,從而惡化斷裂面的應力條件。陡立結構面抗剪強度愈低,其應力集中程度愈高。大水庫庫底巖體內(nèi)若被深大陡立斷裂面所限,水庫荷載效應則能起到重要作用。垂直荷載還能造成巖體變形,也會產(chǎn)生一定附加應力,若與構造應力迭加,則能在誘發(fā)地震中起一定作用。
3、空隙水壓力效應
當庫水滲入巖體裂隙中,則使空隙水壓力增大,相應降低了作用在裂隙面上的有效正應力,從而降低了抗剪強度。只要巖體中裂隙是透水的,庫水滲入就會提高裂隙水的水頭和增加空隙水壓力,產(chǎn)生空隙水壓力效應,并與水庫蓄水相伴在誘發(fā)地震中起作用。
總之,上述效應僅是水庫誘發(fā)地震的誘發(fā)因素,其決定性因素仍是庫底的地質條件如果沒有地質條件這一決定性因素,僅靠水庫荷載效應和空隙水壓力效應的聯(lián)合作用,是不可能使庫底巖體錯動而產(chǎn)生地震的。

