信息來源：濟(jì)震微訊
20世紀(jì)60年代開始，人們發(fā)現(xiàn)了許多人類活動引發(fā)地震的現(xiàn)象。發(fā)生地震的斷層會有運(yùn)動、破裂的時(shí)刻，如果人類活動引起的地殼應(yīng)力場的變化，剛好是“壓死駱駝的最后一根稻草”，那就有可能誘發(fā)地震。這些人類活動有油氣開采、地?zé)衢_采、礦床開采、廢水注入深井、修建水庫等。
2017年，國際知名地球物理學(xué)家Foulger統(tǒng)計(jì)分析了全球 577 個(gè)誘發(fā)地震的實(shí)例。絕大數(shù)的最大震級都在2—5＋范圍，震中烈度在Ⅵ度以下，震源偏淺、極震區(qū)不大。采礦的誘發(fā)震例要比水庫的多，已經(jīng)把巖爆、陷落等震動都已經(jīng)記入了。廢水注入所誘發(fā)的最大震級偏高，多在 4.5 級，與作業(yè)中的水壓致裂強(qiáng)度有關(guān)。
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工業(yè)誘發(fā)地震
誘發(fā)地震的重要因素是向深井注水
誘發(fā)地震的奠基性研究成果，一般認(rèn)為是希利（Healy）1968 年在《科學(xué)》上的論文。他們根據(jù)大量的實(shí)測數(shù)據(jù)深入分析了震源機(jī)制、地應(yīng)力狀態(tài)和破裂機(jī)制，理論影響深遠(yuǎn)。地下采礦、石油提取和存儲、頁巖氣生產(chǎn)、巖鹽礦的采鹵、地?zé)豳Y源開發(fā)、CO2 封存等工業(yè)工程，都會誘發(fā)地震。
注水誘發(fā)地震的機(jī)制基本概念
1962 - 1969年美國丹佛（Denver）的地震，可能是最早的案例。當(dāng)時(shí)，美軍要處理凝固汽油彈的有毒廢物，遂在丹佛落基山軍械庫打了一口 3638 m的深井，1962 - 1966年間共注入了 1.65 億加侖的有毒廢液，在鉆井 16 km范圍內(nèi)發(fā)生了 710 次小地震，以及 1967年 3 次 5 級以上地震，地震頻率與注水量密切相關(guān)，作業(yè)隨后停止。
丹佛注水與地震的關(guān)系
情況類似的美國頁巖氣的主要產(chǎn)區(qū)—俄克拉荷馬州，由常規(guī)石油開采產(chǎn)生的大量廢水被注入到底層沉積巖中，造成地震發(fā)生次數(shù)自2009年以來急劇增長，隨著這一現(xiàn)象的愈發(fā)凸顯，使得俄克拉何馬州地質(zhì)調(diào)查局在2015年4月改變了看法，不再認(rèn)為這些地震是純自然原因引起，而確信這是油田鉆井工業(yè)廢水注入地下造成的。
1980—2015年間美國人工誘發(fā) 2.5 級以上地震的分布
與深井注水具有一定相似性的是深層地?zé)豳Y源開發(fā)。增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS）是一種不需要依靠自然熱液對流的新型地?zé)岚l(fā)電技術(shù)。過去的地?zé)嵯到y(tǒng)只開發(fā)能自然產(chǎn)生的熱量、水和巖石滲透性足以提取地?zé)豳Y源的地區(qū)，然而大部分地?zé)崮芏即嬖谟诟稍锖筒煌杆膸r石中，EGS技術(shù)通過“水力刺激”向巖石中泵入高壓冷水來提高滲透率，以增強(qiáng)和創(chuàng)造熱干巖中可獲取的地?zé)?，然而這與誘發(fā)地震活動密切相關(guān)。
幾次較大的EGS地震事件
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水庫誘發(fā)地震
蓄水改變了庫底巖石的荷載
水庫蓄水引起庫區(qū)或鄰區(qū)的地震活動性出現(xiàn)明顯的增高現(xiàn)象，稱之為水庫誘發(fā)地震，或簡稱水庫地震。水庫蓄水能夠誘發(fā)地震，直觀的原因是蓄水改變了庫底巖石的荷載，水蓄得越高，對庫底巖層的壓力就越大。而且水庫使周圍區(qū)域巖石的地下水位升高，使斷層間摩擦力降低，比蓄水前更容易產(chǎn)生滑動。總而言之，是水改變了斷層原先的應(yīng)力狀態(tài)和介質(zhì)的性質(zhì)，從而改變了地震的活動性。
庫容不大的水庫誘發(fā)地震的可能性不高，即使誘發(fā)了地震，震級通常也較小，往往低于大壩的抗震強(qiáng)度，因此造成垮壩事故的可能性也很小。目前，全世界已經(jīng)建成的水庫約有20萬座，但已出現(xiàn)誘發(fā)地震的僅有一百多座，造成破壞的也僅有十余次。
水庫誘發(fā)地震強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)
（源自：2018年《水庫誘發(fā)地震研究進(jìn)展》）
水庫誘發(fā)地震問題最早出現(xiàn)在20世紀(jì)30年代。20世紀(jì)初各國都廣泛修建水庫等大型水利工程，1931年，地震學(xué)家在希臘的馬拉松水庫大壩蓄水后監(jiān)測到小規(guī)模地震；1932年，在阿爾及利亞的烏德福達(dá)大壩，也觀測到地震現(xiàn)象。
但直到1962年中國新豐江水庫發(fā)生6.1級、1963年贊比亞-津巴布韋卡里巴 (Kariba) 水庫發(fā)生6.25級、1966年希臘克里瑪斯塔 (Kremasta) 水庫發(fā)生6.3級和1967年印度柯依納 (Koyna) 水庫發(fā)生6.5級四個(gè)6級以上的水庫誘發(fā)地震震例后，才引起了人們足夠的重視。其中，最為嚴(yán)重的印度馬哈拉施特拉邦的柯依納水庫6.5級地震，造成180人死亡、1500多人受傷。有數(shù)據(jù)顯示，自1962年開始蓄水之后這里發(fā)生的地震次數(shù)多達(dá)450次。
印度柯依那水庫
與天然地震相比，
誘發(fā)地震震源深度淺、震級較低，
活動有規(guī)律可尋，
很大程度上可以控制。
但究竟哪些因素能夠誘發(fā)地震，
如何合理控制人類工程活動
對地下巖石應(yīng)力狀態(tài)和物性的影響、
有效減少誘發(fā)地震的發(fā)生，
采取哪些防御措施
能夠避免誘發(fā)地震造成災(zāi)害，
仍是擺在我們面前的重大研究課題。
