关于水库蓄水与地震发生之间的关系浅识

（只是自己目前的一点认识）

俯冲带示意图（图片来自网络，仅用于学术讨论）

这里我以俯冲带地震发生过程为例，根据目前我已经理解的程度，来简单介绍下地震发生的基本过程。

图中一个板块俯冲到另外一个板块下，他们之间的接触面，也可以理解为俯冲断层带。地震前，由于两个板块相互俯冲挤压，导致两个板块的岩石圈挤压应力逐渐增大。由于岩石圈的温度还不是特别高，力学性质以弹脆性为主，因此，等挤压应力累积到一定程度，超过两个板块之间的最大静摩擦力，那两个板块的岩石圈就会发生快速的相对运动，也就是发生地震。这个过程，类似于我们使劲挤压一根筷子，当力量达到一定程度，筷子肯定会瞬间崩断。

因此，一个地方是否发生地震，有如下几个关键因素在影响（或者说控制）：

1）地层（或者说石头吧）自身的综合强度，这个取决于地层的类型及本身内部裂隙的多少。比如说是沉积砂岩层的力学强度，总体比火山侵入的花岗岩要弱；另外，如果同样的地层类型，其裂隙越多，综合强度也越弱；

2）地层受挤压程度，这个好理解，挤压越厉害，就越危险；

3）地层内摩擦系数的大小。内摩擦系数越大，同样的挤压力下，其静摩擦力也就越大，抗挤压的能力也就越大（当然一旦发生地震，危害程度也越高）。

4）孔隙水/裂隙水的压力。通常情况下，岩层都存在很大孔隙和裂隙，而且在一些地势低洼地区，岩层孔隙和裂隙中都充满了地下水（称为孔隙水、裂隙水），如果孔隙水/裂隙水的压力增大，有效摩擦力降低，导致抗挤压能力降低，从而在挤压状态不变的情况下，也能发生地震。

因此，水库蓄水，主要不是通过蓄水给地层带来的压力来影响地层是否地震，因为其带来的压力，是竖直方向的，不是简单线性的叠加在水平挤压力上（这其实是一个三维空间应力张力问题，有兴趣的后续再详细解释）。但水库蓄水后，会使得地层内部孔隙水/裂隙水压力增大，降低了地层的有效摩擦力，从而在挤压状态不变的情况下，也能发生地震。

上面这些过程，虽然我用的是文字来定性描述，但其实，现在都在尽力用数学物理公式来定量表述，从而发展起来了岩石物理学和地球动力学等分支。其中，岩石物理学，旨在实验室或者野外原位条件下获取岩石在不同条件下（比如不同温度、压力、饱水度等）的各种物理性质（比如力学强度），然后基于这些基本岩石物性参数，放入地球动力学模型，进行数值模拟，来研究地层在各种构造挤压条件、及天体间引力作用对地球所产生的固体潮下，其内部应力状态随时间如何演化，达到什么条件就开始破裂等过程。（当然，这里只是地球动力学在实际应用中的一个方面而已）。

因此，我是相信，随着大家对地球内部成分、结构等全面探测与认识，对实际地质问题有一个很接近实际的约束后，再结合地球动力学和数值计算，是能够很好的了解清楚：地层从开始受挤压后，其内部应力及其他地球物理和地球化学场随时间演化的过程。

当然，这个过程，不是你我一两句话就做到了，而是需要几代或者更长时间，全球科技工作者共同体，共同努力，才可能攻克的。

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