王尚彥++陳本金++歐品智
摘 要:本文介紹了位于貴州省北盤(pán)江下游的董箐水庫(kù)庫(kù)區(qū)的地震情況和地質(zhì)背景,分析研究了影響庫(kù)區(qū)地震形成的因素。庫(kù)區(qū)斷裂構(gòu)造、巖石結(jié)構(gòu)等地質(zhì)背景是形成庫(kù)區(qū)地震的基礎(chǔ)條件,水庫(kù)水體是誘發(fā)條件。因此,較大的地震往往是在水體容量急劇變化(庫(kù)區(qū)水面升或者降)時(shí)或之后短期內(nèi)發(fā)生。
關(guān)鍵詞:地震 水庫(kù)地震 董箐水庫(kù)
中圖分類號(hào):TV52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)07(b)-0219-02
董箐水庫(kù)位于北盤(pán)江流域下游。北盤(pán)江屬珠江水系支流,發(fā)源于云南省宣威馬雄山西北麓,流經(jīng)滇東、黔西南,于貴州省望謨縣蔗香雙江口與南盤(pán)江匯合后稱紅水河。北盤(pán)江流域分屬云南、貴州兩省。該流域貴州境內(nèi)的梯級(jí)水電站包括中下游的善泥坡、光照、馬馬崖、董菁等6個(gè)水電站。董箐水庫(kù)位于貴州省西南部的北盤(pán)江下游,貞豐與鎮(zhèn)寧的交界河段上,右岸屬貞豐縣,距貞豐縣城約38 km,左岸屬鎮(zhèn)寧縣,距鎮(zhèn)寧縣城約101 km。董箐水庫(kù)距貴陽(yáng)城區(qū)221 km,距安順市131 km。董箐水電站為北盤(pán)江干流(茅口以下)規(guī)劃的梯級(jí)水電站的第三級(jí),也是最后一級(jí),上游為馬馬崖水電站,下游在望謨蔗香(雙江口)與南盤(pán)江匯合后進(jìn)入紅水河,為龍灘水電站庫(kù)區(qū)。董箐水庫(kù)壩址位于北盤(pán)江干流中下游段壩坪橋上游約800 m處,河谷為基本對(duì)稱的寬“V”形谷。
董箐水電站預(yù)可行性研究階段審定的開(kāi)發(fā)任務(wù)是“以發(fā)電為主,航運(yùn)次之,兼顧其它”。正常蓄水位490 m,死水位485m,總庫(kù)容9.58億 m2,調(diào)節(jié)庫(kù)容1.061億m2,屬日調(diào)節(jié)水庫(kù)。電站總裝機(jī)容量720 MW(4×180 MW),多年平均發(fā)電量25.88億kW·h。董箐水電站于2009年08月20日下閘蓄水。
1 地震情況
董箐水庫(kù)蓄水前監(jiān)測(cè)到的地震較少、震級(jí)較低。2007年4月—2009年8月,共在庫(kù)區(qū)監(jiān)測(cè)到地震65次,最大震級(jí)為ML2.6,震中位于貞豐縣。
但蓄水后庫(kù)區(qū)地震的頻度和強(qiáng)度明顯提高。2009年8月20日開(kāi)始蓄水至2012年12月底期間共發(fā)生地震2962次(表1)。在蓄水后的第一年度發(fā)生地震頻度急劇增多,隨著蓄水時(shí)間的增加,地震發(fā)生頻度減少。三峽水庫(kù)等水庫(kù)地震也呈現(xiàn)出這樣的特點(diǎn)[1~3]。庫(kù)區(qū)≥ML2.5級(jí)以上的地震也比蓄水前增加,共發(fā)生了81次。其中≥ML4.0的地震共有4次,分別是2010年1月17日發(fā)生于貞豐縣(ML4.0)、2010年10月4日發(fā)生于貞豐縣(ML4.7)、2011年10月3日發(fā)生于鎮(zhèn)寧縣(ML4.0)及2011年11月6日發(fā)生于鎮(zhèn)寧縣(ML4.6)的地震。這些4級(jí)以上地震發(fā)生在蓄水后的兩年內(nèi)①。≥ML2.5級(jí)的地震,一般是有感地震,在庫(kù)區(qū)及附近能感覺(jué)到震動(dòng)。地震主要集中在貞豐縣、鎮(zhèn)寧縣和關(guān)嶺縣三縣交界的三岔河附近(圖1)。
1875年6月8日在羅甸發(fā)生過(guò)M6.5級(jí)的地震[4]。2010年1月17日發(fā)生的ML4.0(Ms3.4)級(jí)地震,震中位于貴州省貞豐縣,由于巖石崩塌造成了6人死亡9人受傷[5]。
2 地質(zhì)背景
2.1 斷層
貴州北西向的埡都(水城)-紫云隱伏斷裂帶經(jīng)過(guò)庫(kù)區(qū)。埡都-紫云隱伏斷裂帶,是在一個(gè)寬10~80 km,長(zhǎng)大于300公里的古生代裂陷槽盆的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的[6]。埡都-紫云隱伏斷裂帶被認(rèn)為是控制貴州地震分布的主要斷裂帶[5]。
庫(kù)區(qū)有多組斷層通過(guò),一組為近北東向右旋平移斷層,一組為北西向的逆斷層,另一組為南北向斷層(圖2)。
2.2 地層
庫(kù)區(qū)地層主要為三疊系(圖2)。西部為碳酸鹽臺(tái)地相,由下三疊統(tǒng)的安順組和中三疊統(tǒng)的關(guān)嶺組組成。東部為碎屑巖盆地相,由中三疊統(tǒng)的新苑組、邊陽(yáng)組組成。中間為過(guò)渡相(臺(tái)地邊緣相),由下三疊統(tǒng)的紫云組和中三疊統(tǒng)的坡段組和壟頭組組成[7]。
安順組的巖石組成主要為薄-厚層細(xì)粒、鮞粒、角礫狀白云巖。關(guān)嶺組主要由薄-厚層白云巖、灰?guī)r和粘土巖組成。新苑組的巖石組合主要為泥質(zhì)和鈣質(zhì)頁(yè)巖、鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖、泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r。邊陽(yáng)組主要由巖屑砂巖、鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)粘土巖、鈣質(zhì)粘土巖、粘土巖組成。紫云組組成巖石為薄-塊狀礫屑灰?guī)r,薄層泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r和頁(yè)巖。坡段組主要巖石組合為藻屑、生物屑灰?guī)r和礫屑灰?guī)r。壟頭組主要由白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、藻屑灰?guī)r和核形石灰?guī)r組成[8]。
2.3 地貌
庫(kù)區(qū)是典型的喀斯特山地。北盤(pán)江在震中區(qū)呈近北西向切過(guò)。河谷組成巖石為堅(jiān)硬的碳酸鹽巖(灰?guī)r和白云巖),巖層裂隙發(fā)育、多組交切。谷坡陡峭,坡度大多80°以上。
3 形成地震的影響因素
董箐水庫(kù)在沒(méi)有蓄水前,地震的頻度和強(qiáng)度相對(duì)于蓄水后小的多,說(shuō)明水庫(kù)蓄水對(duì)庫(kù)區(qū)地震的形成有一定的影響。綜合調(diào)查研究庫(kù)區(qū)及其附近地震地質(zhì)背景,可以分析出,庫(kù)區(qū)地震形成的影響因素主要有以下幾個(gè)方面。
(1)庫(kù)區(qū)位于多組斷裂經(jīng)過(guò)區(qū)。控制貴州地震分布的近北西向的埡都(水城)-紫云斷裂帶經(jīng)過(guò)庫(kù)區(qū);近南北向的三疊紀(jì)時(shí)期的臺(tái)地和盆地的過(guò)渡帶經(jīng)過(guò)庫(kù)區(qū),這個(gè)過(guò)渡帶很可能存在古斷裂;有三組(燕山期形成)的斷層通過(guò)庫(kù)區(qū),一組為近北東向的右旋平移斷層,一組為北西向的逆斷層,另一組為南北向斷層。斷層切割巖層造成巖石破碎,當(dāng)水體淹沒(méi)這些斷裂帶時(shí),水體沿?cái)嗔衙鏉B透,改變斷裂兩側(cè)巖層的力學(xué)平衡狀態(tài),發(fā)生位移,可能形成地震。
(2)庫(kù)區(qū)地層結(jié)構(gòu)特殊。庫(kù)區(qū)巖層以碳酸鹽巖(灰?guī)r和白云巖)為主,這類巖石相對(duì)較硬,性脆易破裂形成多裂隙,易溶蝕形成多空隙,是含水層。但也有一些結(jié)構(gòu)相對(duì)比較致密的隔水巖層(薄層泥晶灰?guī)r、含泥質(zhì)灰?guī)r和白云巖、頁(yè)巖、泥巖等)的夾層。
一方面,這種巖層結(jié)構(gòu)為氣爆型地震的形成提供了巖石結(jié)構(gòu)條件。隔水巖層在上覆水體壓力下,圈閉含水層的流體(氣體和液體),當(dāng)流體壓力增大或上覆水庫(kù)水體壓力減小,流體從相對(duì)薄弱的地方噴溢,形成地震。另一方面,相對(duì)較軟的含泥質(zhì)的巖層(頁(yè)巖、泥巖、含泥質(zhì)灰?guī)r和白云巖等)在庫(kù)水的浸泡下,變軟,堅(jiān)硬的巖體會(huì)沿著這類軟弱的巖層滑塌,可能形成地震。
(3)斷裂構(gòu)造、庫(kù)區(qū)巖石結(jié)構(gòu)等地質(zhì)背景是形成庫(kù)區(qū)地震的基礎(chǔ)條件,水庫(kù)水體是誘發(fā)條件。從圖3可以看出:比較大的地震往往是在水位升高(或下降)時(shí)或之后短期內(nèi)發(fā)生。許多水庫(kù)誘發(fā)的較大的地震往往也是發(fā)生在庫(kù)水位較大變化時(shí)或之后短期內(nèi)[2~3]。這說(shuō)明庫(kù)水是重要的誘發(fā)地震的因素。值得說(shuō)明的是,不是所有高水位(或低水位)時(shí)或之后都有較大的地震發(fā)生(圖3)。
4 結(jié)論
通過(guò)調(diào)查分析可以得出如下基本認(rèn)識(shí):(1)董箐水庫(kù)蓄水后,庫(kù)區(qū)及其附近地震的強(qiáng)度和頻度有所增加,說(shuō)明水庫(kù)對(duì)地震的發(fā)生有一定的影響。(2)庫(kù)區(qū)巖斷裂構(gòu)造、巖石結(jié)構(gòu)等地質(zhì)背景是形成庫(kù)區(qū)地震的基礎(chǔ)條件,水庫(kù)水體是誘發(fā)條件。(3)較大的地震往往是在水體容量急劇變化(庫(kù)區(qū)水面升或者降)時(shí)或之后短期內(nèi)發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
[1] 郭軼,萬(wàn)偉,張輝,等.水庫(kù)誘發(fā)地震規(guī)律研究——以三峽地區(qū)為例[J].國(guó)際地震動(dòng)態(tài),2012(4):13-18.
[2] 鐘羽云,周昕,張帆.水庫(kù)水位變化與地震活動(dòng)關(guān)系研究[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué),3013,33(2):35-40.
[3] 馬文濤,藺永,苑京立,等.水庫(kù)誘發(fā)地震的震例比較與分析[J].地震地質(zhì),2013,35(4):914-929.
[4] 羅遠(yuǎn)模,張曉東,徐祥,等.1875年6月8日貴州羅甸地震再考證[J].貴州地質(zhì),2009,26(4):299-305.
[5] 王尚彥,梁操,文微亞,等.貴州貞豐-關(guān)嶺-鎮(zhèn)寧交界3.4級(jí)地震誘發(fā)巖崩分析[J].貴州地質(zhì),2010,27(3):223-225.
[6] 王尚彥,張慧,彭成龍,等.貴州西部古-中生代地層及裂陷槽盆的演化[M].北京:地質(zhì)出版社,2005:125-142.
[7] 貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局.貴州省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1987:277-321.
[8] 貴州省地礦局區(qū)調(diào)院.貴州地層典[M].貴陽(yáng):貴州科技出版社,1996:331-395.
注釋
①余翔,楊燕.貴州省水庫(kù)誘發(fā)地震監(jiān)測(cè)概述[M].貴州省地震志(地震出版社出版中).endprint
摘 要:本文介紹了位于貴州省北盤(pán)江下游的董箐水庫(kù)庫(kù)區(qū)的地震情況和地質(zhì)背景,分析研究了影響庫(kù)區(qū)地震形成的因素。庫(kù)區(qū)斷裂構(gòu)造、巖石結(jié)構(gòu)等地質(zhì)背景是形成庫(kù)區(qū)地震的基礎(chǔ)條件,水庫(kù)水體是誘發(fā)條件。因此,較大的地震往往是在水體容量急劇變化(庫(kù)區(qū)水面升或者降)時(shí)或之后短期內(nèi)發(fā)生。
關(guān)鍵詞:地震 水庫(kù)地震 董箐水庫(kù)
中圖分類號(hào):TV52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)07(b)-0219-02
董箐水庫(kù)位于北盤(pán)江流域下游。北盤(pán)江屬珠江水系支流,發(fā)源于云南省宣威馬雄山西北麓,流經(jīng)滇東、黔西南,于貴州省望謨縣蔗香雙江口與南盤(pán)江匯合后稱紅水河。北盤(pán)江流域分屬云南、貴州兩省。該流域貴州境內(nèi)的梯級(jí)水電站包括中下游的善泥坡、光照、馬馬崖、董菁等6個(gè)水電站。董箐水庫(kù)位于貴州省西南部的北盤(pán)江下游,貞豐與鎮(zhèn)寧的交界河段上,右岸屬貞豐縣,距貞豐縣城約38 km,左岸屬鎮(zhèn)寧縣,距鎮(zhèn)寧縣城約101 km。董箐水庫(kù)距貴陽(yáng)城區(qū)221 km,距安順市131 km。董箐水電站為北盤(pán)江干流(茅口以下)規(guī)劃的梯級(jí)水電站的第三級(jí),也是最后一級(jí),上游為馬馬崖水電站,下游在望謨蔗香(雙江口)與南盤(pán)江匯合后進(jìn)入紅水河,為龍灘水電站庫(kù)區(qū)。董箐水庫(kù)壩址位于北盤(pán)江干流中下游段壩坪橋上游約800 m處,河谷為基本對(duì)稱的寬“V”形谷。
董箐水電站預(yù)可行性研究階段審定的開(kāi)發(fā)任務(wù)是“以發(fā)電為主,航運(yùn)次之,兼顧其它”。正常蓄水位490 m,死水位485m,總庫(kù)容9.58億 m2,調(diào)節(jié)庫(kù)容1.061億m2,屬日調(diào)節(jié)水庫(kù)。電站總裝機(jī)容量720 MW(4×180 MW),多年平均發(fā)電量25.88億kW·h。董箐水電站于2009年08月20日下閘蓄水。
1 地震情況
董箐水庫(kù)蓄水前監(jiān)測(cè)到的地震較少、震級(jí)較低。2007年4月—2009年8月,共在庫(kù)區(qū)監(jiān)測(cè)到地震65次,最大震級(jí)為ML2.6,震中位于貞豐縣。
但蓄水后庫(kù)區(qū)地震的頻度和強(qiáng)度明顯提高。2009年8月20日開(kāi)始蓄水至2012年12月底期間共發(fā)生地震2962次(表1)。在蓄水后的第一年度發(fā)生地震頻度急劇增多,隨著蓄水時(shí)間的增加,地震發(fā)生頻度減少。三峽水庫(kù)等水庫(kù)地震也呈現(xiàn)出這樣的特點(diǎn)[1~3]。庫(kù)區(qū)≥ML2.5級(jí)以上的地震也比蓄水前增加,共發(fā)生了81次。其中≥ML4.0的地震共有4次,分別是2010年1月17日發(fā)生于貞豐縣(ML4.0)、2010年10月4日發(fā)生于貞豐縣(ML4.7)、2011年10月3日發(fā)生于鎮(zhèn)寧縣(ML4.0)及2011年11月6日發(fā)生于鎮(zhèn)寧縣(ML4.6)的地震。這些4級(jí)以上地震發(fā)生在蓄水后的兩年內(nèi)①?!軲L2.5級(jí)的地震,一般是有感地震,在庫(kù)區(qū)及附近能感覺(jué)到震動(dòng)。地震主要集中在貞豐縣、鎮(zhèn)寧縣和關(guān)嶺縣三縣交界的三岔河附近(圖1)。
1875年6月8日在羅甸發(fā)生過(guò)M6.5級(jí)的地震[4]。2010年1月17日發(fā)生的ML4.0(Ms3.4)級(jí)地震,震中位于貴州省貞豐縣,由于巖石崩塌造成了6人死亡9人受傷[5]。
2 地質(zhì)背景
2.1 斷層
貴州北西向的埡都(水城)-紫云隱伏斷裂帶經(jīng)過(guò)庫(kù)區(qū)。埡都-紫云隱伏斷裂帶,是在一個(gè)寬10~80 km,長(zhǎng)大于300公里的古生代裂陷槽盆的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的[6]。埡都-紫云隱伏斷裂帶被認(rèn)為是控制貴州地震分布的主要斷裂帶[5]。
庫(kù)區(qū)有多組斷層通過(guò),一組為近北東向右旋平移斷層,一組為北西向的逆斷層,另一組為南北向斷層(圖2)。
2.2 地層
庫(kù)區(qū)地層主要為三疊系(圖2)。西部為碳酸鹽臺(tái)地相,由下三疊統(tǒng)的安順組和中三疊統(tǒng)的關(guān)嶺組組成。東部為碎屑巖盆地相,由中三疊統(tǒng)的新苑組、邊陽(yáng)組組成。中間為過(guò)渡相(臺(tái)地邊緣相),由下三疊統(tǒng)的紫云組和中三疊統(tǒng)的坡段組和壟頭組組成[7]。
安順組的巖石組成主要為薄-厚層細(xì)粒、鮞粒、角礫狀白云巖。關(guān)嶺組主要由薄-厚層白云巖、灰?guī)r和粘土巖組成。新苑組的巖石組合主要為泥質(zhì)和鈣質(zhì)頁(yè)巖、鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖、泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r。邊陽(yáng)組主要由巖屑砂巖、鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)粘土巖、鈣質(zhì)粘土巖、粘土巖組成。紫云組組成巖石為薄-塊狀礫屑灰?guī)r,薄層泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r和頁(yè)巖。坡段組主要巖石組合為藻屑、生物屑灰?guī)r和礫屑灰?guī)r。壟頭組主要由白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、藻屑灰?guī)r和核形石灰?guī)r組成[8]。
2.3 地貌
庫(kù)區(qū)是典型的喀斯特山地。北盤(pán)江在震中區(qū)呈近北西向切過(guò)。河谷組成巖石為堅(jiān)硬的碳酸鹽巖(灰?guī)r和白云巖),巖層裂隙發(fā)育、多組交切。谷坡陡峭,坡度大多80°以上。
3 形成地震的影響因素
董箐水庫(kù)在沒(méi)有蓄水前,地震的頻度和強(qiáng)度相對(duì)于蓄水后小的多,說(shuō)明水庫(kù)蓄水對(duì)庫(kù)區(qū)地震的形成有一定的影響。綜合調(diào)查研究庫(kù)區(qū)及其附近地震地質(zhì)背景,可以分析出,庫(kù)區(qū)地震形成的影響因素主要有以下幾個(gè)方面。
(1)庫(kù)區(qū)位于多組斷裂經(jīng)過(guò)區(qū)??刂瀑F州地震分布的近北西向的埡都(水城)-紫云斷裂帶經(jīng)過(guò)庫(kù)區(qū);近南北向的三疊紀(jì)時(shí)期的臺(tái)地和盆地的過(guò)渡帶經(jīng)過(guò)庫(kù)區(qū),這個(gè)過(guò)渡帶很可能存在古斷裂;有三組(燕山期形成)的斷層通過(guò)庫(kù)區(qū),一組為近北東向的右旋平移斷層,一組為北西向的逆斷層,另一組為南北向斷層。斷層切割巖層造成巖石破碎,當(dāng)水體淹沒(méi)這些斷裂帶時(shí),水體沿?cái)嗔衙鏉B透,改變斷裂兩側(cè)巖層的力學(xué)平衡狀態(tài),發(fā)生位移,可能形成地震。
(2)庫(kù)區(qū)地層結(jié)構(gòu)特殊。庫(kù)區(qū)巖層以碳酸鹽巖(灰?guī)r和白云巖)為主,這類巖石相對(duì)較硬,性脆易破裂形成多裂隙,易溶蝕形成多空隙,是含水層。但也有一些結(jié)構(gòu)相對(duì)比較致密的隔水巖層(薄層泥晶灰?guī)r、含泥質(zhì)灰?guī)r和白云巖、頁(yè)巖、泥巖等)的夾層。
一方面,這種巖層結(jié)構(gòu)為氣爆型地震的形成提供了巖石結(jié)構(gòu)條件。隔水巖層在上覆水體壓力下,圈閉含水層的流體(氣體和液體),當(dāng)流體壓力增大或上覆水庫(kù)水體壓力減小,流體從相對(duì)薄弱的地方噴溢,形成地震。另一方面,相對(duì)較軟的含泥質(zhì)的巖層(頁(yè)巖、泥巖、含泥質(zhì)灰?guī)r和白云巖等)在庫(kù)水的浸泡下,變軟,堅(jiān)硬的巖體會(huì)沿著這類軟弱的巖層滑塌,可能形成地震。
(3)斷裂構(gòu)造、庫(kù)區(qū)巖石結(jié)構(gòu)等地質(zhì)背景是形成庫(kù)區(qū)地震的基礎(chǔ)條件,水庫(kù)水體是誘發(fā)條件。從圖3可以看出:比較大的地震往往是在水位升高(或下降)時(shí)或之后短期內(nèi)發(fā)生。許多水庫(kù)誘發(fā)的較大的地震往往也是發(fā)生在庫(kù)水位較大變化時(shí)或之后短期內(nèi)[2~3]。這說(shuō)明庫(kù)水是重要的誘發(fā)地震的因素。值得說(shuō)明的是,不是所有高水位(或低水位)時(shí)或之后都有較大的地震發(fā)生(圖3)。
4 結(jié)論
通過(guò)調(diào)查分析可以得出如下基本認(rèn)識(shí):(1)董箐水庫(kù)蓄水后,庫(kù)區(qū)及其附近地震的強(qiáng)度和頻度有所增加,說(shuō)明水庫(kù)對(duì)地震的發(fā)生有一定的影響。(2)庫(kù)區(qū)巖斷裂構(gòu)造、巖石結(jié)構(gòu)等地質(zhì)背景是形成庫(kù)區(qū)地震的基礎(chǔ)條件,水庫(kù)水體是誘發(fā)條件。(3)較大的地震往往是在水體容量急劇變化(庫(kù)區(qū)水面升或者降)時(shí)或之后短期內(nèi)發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
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注釋
①余翔,楊燕.貴州省水庫(kù)誘發(fā)地震監(jiān)測(cè)概述[M].貴州省地震志(地震出版社出版中).endprint
摘 要:本文介紹了位于貴州省北盤(pán)江下游的董箐水庫(kù)庫(kù)區(qū)的地震情況和地質(zhì)背景,分析研究了影響庫(kù)區(qū)地震形成的因素。庫(kù)區(qū)斷裂構(gòu)造、巖石結(jié)構(gòu)等地質(zhì)背景是形成庫(kù)區(qū)地震的基礎(chǔ)條件,水庫(kù)水體是誘發(fā)條件。因此,較大的地震往往是在水體容量急劇變化(庫(kù)區(qū)水面升或者降)時(shí)或之后短期內(nèi)發(fā)生。
關(guān)鍵詞:地震 水庫(kù)地震 董箐水庫(kù)
中圖分類號(hào):TV52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)07(b)-0219-02
董箐水庫(kù)位于北盤(pán)江流域下游。北盤(pán)江屬珠江水系支流,發(fā)源于云南省宣威馬雄山西北麓,流經(jīng)滇東、黔西南,于貴州省望謨縣蔗香雙江口與南盤(pán)江匯合后稱紅水河。北盤(pán)江流域分屬云南、貴州兩省。該流域貴州境內(nèi)的梯級(jí)水電站包括中下游的善泥坡、光照、馬馬崖、董菁等6個(gè)水電站。董箐水庫(kù)位于貴州省西南部的北盤(pán)江下游,貞豐與鎮(zhèn)寧的交界河段上,右岸屬貞豐縣,距貞豐縣城約38 km,左岸屬鎮(zhèn)寧縣,距鎮(zhèn)寧縣城約101 km。董箐水庫(kù)距貴陽(yáng)城區(qū)221 km,距安順市131 km。董箐水電站為北盤(pán)江干流(茅口以下)規(guī)劃的梯級(jí)水電站的第三級(jí),也是最后一級(jí),上游為馬馬崖水電站,下游在望謨蔗香(雙江口)與南盤(pán)江匯合后進(jìn)入紅水河,為龍灘水電站庫(kù)區(qū)。董箐水庫(kù)壩址位于北盤(pán)江干流中下游段壩坪橋上游約800 m處,河谷為基本對(duì)稱的寬“V”形谷。
董箐水電站預(yù)可行性研究階段審定的開(kāi)發(fā)任務(wù)是“以發(fā)電為主,航運(yùn)次之,兼顧其它”。正常蓄水位490 m,死水位485m,總庫(kù)容9.58億 m2,調(diào)節(jié)庫(kù)容1.061億m2,屬日調(diào)節(jié)水庫(kù)。電站總裝機(jī)容量720 MW(4×180 MW),多年平均發(fā)電量25.88億kW·h。董箐水電站于2009年08月20日下閘蓄水。
1 地震情況
董箐水庫(kù)蓄水前監(jiān)測(cè)到的地震較少、震級(jí)較低。2007年4月—2009年8月,共在庫(kù)區(qū)監(jiān)測(cè)到地震65次,最大震級(jí)為ML2.6,震中位于貞豐縣。
但蓄水后庫(kù)區(qū)地震的頻度和強(qiáng)度明顯提高。2009年8月20日開(kāi)始蓄水至2012年12月底期間共發(fā)生地震2962次(表1)。在蓄水后的第一年度發(fā)生地震頻度急劇增多,隨著蓄水時(shí)間的增加,地震發(fā)生頻度減少。三峽水庫(kù)等水庫(kù)地震也呈現(xiàn)出這樣的特點(diǎn)[1~3]。庫(kù)區(qū)≥ML2.5級(jí)以上的地震也比蓄水前增加,共發(fā)生了81次。其中≥ML4.0的地震共有4次,分別是2010年1月17日發(fā)生于貞豐縣(ML4.0)、2010年10月4日發(fā)生于貞豐縣(ML4.7)、2011年10月3日發(fā)生于鎮(zhèn)寧縣(ML4.0)及2011年11月6日發(fā)生于鎮(zhèn)寧縣(ML4.6)的地震。這些4級(jí)以上地震發(fā)生在蓄水后的兩年內(nèi)①?!軲L2.5級(jí)的地震,一般是有感地震,在庫(kù)區(qū)及附近能感覺(jué)到震動(dòng)。地震主要集中在貞豐縣、鎮(zhèn)寧縣和關(guān)嶺縣三縣交界的三岔河附近(圖1)。
1875年6月8日在羅甸發(fā)生過(guò)M6.5級(jí)的地震[4]。2010年1月17日發(fā)生的ML4.0(Ms3.4)級(jí)地震,震中位于貴州省貞豐縣,由于巖石崩塌造成了6人死亡9人受傷[5]。
2 地質(zhì)背景
2.1 斷層
貴州北西向的埡都(水城)-紫云隱伏斷裂帶經(jīng)過(guò)庫(kù)區(qū)。埡都-紫云隱伏斷裂帶,是在一個(gè)寬10~80 km,長(zhǎng)大于300公里的古生代裂陷槽盆的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的[6]。埡都-紫云隱伏斷裂帶被認(rèn)為是控制貴州地震分布的主要斷裂帶[5]。
庫(kù)區(qū)有多組斷層通過(guò),一組為近北東向右旋平移斷層,一組為北西向的逆斷層,另一組為南北向斷層(圖2)。
2.2 地層
庫(kù)區(qū)地層主要為三疊系(圖2)。西部為碳酸鹽臺(tái)地相,由下三疊統(tǒng)的安順組和中三疊統(tǒng)的關(guān)嶺組組成。東部為碎屑巖盆地相,由中三疊統(tǒng)的新苑組、邊陽(yáng)組組成。中間為過(guò)渡相(臺(tái)地邊緣相),由下三疊統(tǒng)的紫云組和中三疊統(tǒng)的坡段組和壟頭組組成[7]。
安順組的巖石組成主要為薄-厚層細(xì)粒、鮞粒、角礫狀白云巖。關(guān)嶺組主要由薄-厚層白云巖、灰?guī)r和粘土巖組成。新苑組的巖石組合主要為泥質(zhì)和鈣質(zhì)頁(yè)巖、鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖、泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r。邊陽(yáng)組主要由巖屑砂巖、鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)粘土巖、鈣質(zhì)粘土巖、粘土巖組成。紫云組組成巖石為薄-塊狀礫屑灰?guī)r,薄層泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r和頁(yè)巖。坡段組主要巖石組合為藻屑、生物屑灰?guī)r和礫屑灰?guī)r。壟頭組主要由白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、藻屑灰?guī)r和核形石灰?guī)r組成[8]。
2.3 地貌
庫(kù)區(qū)是典型的喀斯特山地。北盤(pán)江在震中區(qū)呈近北西向切過(guò)。河谷組成巖石為堅(jiān)硬的碳酸鹽巖(灰?guī)r和白云巖),巖層裂隙發(fā)育、多組交切。谷坡陡峭,坡度大多80°以上。
3 形成地震的影響因素
董箐水庫(kù)在沒(méi)有蓄水前,地震的頻度和強(qiáng)度相對(duì)于蓄水后小的多,說(shuō)明水庫(kù)蓄水對(duì)庫(kù)區(qū)地震的形成有一定的影響。綜合調(diào)查研究庫(kù)區(qū)及其附近地震地質(zhì)背景,可以分析出,庫(kù)區(qū)地震形成的影響因素主要有以下幾個(gè)方面。
(1)庫(kù)區(qū)位于多組斷裂經(jīng)過(guò)區(qū)??刂瀑F州地震分布的近北西向的埡都(水城)-紫云斷裂帶經(jīng)過(guò)庫(kù)區(qū);近南北向的三疊紀(jì)時(shí)期的臺(tái)地和盆地的過(guò)渡帶經(jīng)過(guò)庫(kù)區(qū),這個(gè)過(guò)渡帶很可能存在古斷裂;有三組(燕山期形成)的斷層通過(guò)庫(kù)區(qū),一組為近北東向的右旋平移斷層,一組為北西向的逆斷層,另一組為南北向斷層。斷層切割巖層造成巖石破碎,當(dāng)水體淹沒(méi)這些斷裂帶時(shí),水體沿?cái)嗔衙鏉B透,改變斷裂兩側(cè)巖層的力學(xué)平衡狀態(tài),發(fā)生位移,可能形成地震。
(2)庫(kù)區(qū)地層結(jié)構(gòu)特殊。庫(kù)區(qū)巖層以碳酸鹽巖(灰?guī)r和白云巖)為主,這類巖石相對(duì)較硬,性脆易破裂形成多裂隙,易溶蝕形成多空隙,是含水層。但也有一些結(jié)構(gòu)相對(duì)比較致密的隔水巖層(薄層泥晶灰?guī)r、含泥質(zhì)灰?guī)r和白云巖、頁(yè)巖、泥巖等)的夾層。
一方面,這種巖層結(jié)構(gòu)為氣爆型地震的形成提供了巖石結(jié)構(gòu)條件。隔水巖層在上覆水體壓力下,圈閉含水層的流體(氣體和液體),當(dāng)流體壓力增大或上覆水庫(kù)水體壓力減小,流體從相對(duì)薄弱的地方噴溢,形成地震。另一方面,相對(duì)較軟的含泥質(zhì)的巖層(頁(yè)巖、泥巖、含泥質(zhì)灰?guī)r和白云巖等)在庫(kù)水的浸泡下,變軟,堅(jiān)硬的巖體會(huì)沿著這類軟弱的巖層滑塌,可能形成地震。
(3)斷裂構(gòu)造、庫(kù)區(qū)巖石結(jié)構(gòu)等地質(zhì)背景是形成庫(kù)區(qū)地震的基礎(chǔ)條件,水庫(kù)水體是誘發(fā)條件。從圖3可以看出:比較大的地震往往是在水位升高(或下降)時(shí)或之后短期內(nèi)發(fā)生。許多水庫(kù)誘發(fā)的較大的地震往往也是發(fā)生在庫(kù)水位較大變化時(shí)或之后短期內(nèi)[2~3]。這說(shuō)明庫(kù)水是重要的誘發(fā)地震的因素。值得說(shuō)明的是,不是所有高水位(或低水位)時(shí)或之后都有較大的地震發(fā)生(圖3)。
4 結(jié)論
通過(guò)調(diào)查分析可以得出如下基本認(rèn)識(shí):(1)董箐水庫(kù)蓄水后,庫(kù)區(qū)及其附近地震的強(qiáng)度和頻度有所增加,說(shuō)明水庫(kù)對(duì)地震的發(fā)生有一定的影響。(2)庫(kù)區(qū)巖斷裂構(gòu)造、巖石結(jié)構(gòu)等地質(zhì)背景是形成庫(kù)區(qū)地震的基礎(chǔ)條件,水庫(kù)水體是誘發(fā)條件。(3)較大的地震往往是在水體容量急劇變化(庫(kù)區(qū)水面升或者降)時(shí)或之后短期內(nèi)發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
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①余翔,楊燕.貴州省水庫(kù)誘發(fā)地震監(jiān)測(cè)概述[M].貴州省地震志(地震出版社出版中).endprint