地震按照成因不同,可分為天然地震和人工地震兩類。天然地震是指由地球內(nèi)部活動引發(fā)的地震,主要包括構(gòu)造地震、火山地震和陷落地震。人工地震是指由于人類活動引發(fā)的地震,主要包括人工激發(fā)地震和人工誘發(fā)地震,前者是指用人工爆炸的方法制造的地震,如核爆炸和炸藥爆破等;后者是指由于礦山開發(fā)、油氣開采或水庫建設(shè)等誘發(fā)的地震。
天然地震特別是構(gòu)造地震,破壞程度最大,震級最高,它是地球內(nèi)部巖石受到擠壓后,變形而積累了大量的彈性勢能,當(dāng)強(qiáng)度超過巖石的強(qiáng)度后,巖石斷裂,將勢能釋放出來而形成的地震。有關(guān)統(tǒng)計表明,世界上90%以上的地震以及所有造成重大災(zāi)害的地震都屬于構(gòu)造地震。
相比而言,人工激發(fā)地震由于地點(diǎn)可以由人自由確定,規(guī)模大小也可以控制,因此震級很小,破壞程度也很低。地震勘探即是利用人工激發(fā)地震的方法引起地殼振動(如炸藥爆炸、可控震源振動),再用精密儀器按照一定的觀測方式記錄爆炸后地面上各接收點(diǎn)的振動信息,利用對原始記錄信息經(jīng)過一系列加工處理后得到的成果資料推斷地下地質(zhì)構(gòu)造的特點(diǎn)。因此在地質(zhì)勘探中,地震勘探一直是一種重要的勘測方法。實(shí)踐證明,這類人工激發(fā)的地震一般不會對人們造成危害。
近些年來,由人為活動引發(fā)的人工誘導(dǎo)地震逐漸引起關(guān)注。例如,在一些油氣開采活動中,人們通過高壓向地下灌注廢水以及泥沙等物質(zhì),將巖石層壓裂,從而開采其中的油氣,但這同時增加了地下壓力,增加了地震發(fā)生的可能性。例如美國中部近年來小型地震次數(shù)大幅增加,研究表明,大部分是油氣開采活動引起的誘發(fā)地震。
有時在人為條件下,也可能引起構(gòu)造地震或陷落地震。例如水庫蓄水可以引發(fā)構(gòu)造地震,因為水庫大多建造在峽谷中,地下往往有斷層。水庫蓄水一方面增大了對地殼的壓力,同時水滲進(jìn)斷裂帶起到了潤滑劑的作用,減少了斷層之間的摩擦力,使它們易于滑動。比如,1962年3月廣東省新豐江水庫蓄水后不久發(fā)生的6.4級地震,就是世界上最大的水庫誘發(fā)地震之一。
另外,在礦山開采過程中,當(dāng)?shù)叵碌V體被采掘后,周圍的巖石就會失去支托,這往往會引起崩塌而形成陷落地震。這種地震有時也可能造成災(zāi)難性的破壞。這種現(xiàn)象在加拿大和南非等國家以及煤礦集中區(qū)時有發(fā)生。這類誘發(fā)地震往往會造成較為嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失,甚至還會造成次生災(zāi)害的發(fā)生,比如滑坡、崩塌等,因此需要積極采取有效措施進(jìn)行防范!
(作者單位:自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心)
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