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近日，廣東地震臺馬曉靜高工（第一作者）與中國地震局地球物理研究所蔣長勝研究員等人，在國際頂級期刊《Geophysical Journal International》（中科院期刊分區：地球科學2區）上發表論文《Induced seismic swarm triggered by tunnel excavation and pore pressure diffusion mechanism》。
論文對豐順地震序列的時空演化和發震機理進行了深入分析。基于廣東測震臺網和珠江三角洲地震預警臺網2017-2022年的數據，采用多種地震學方法進行數據處理：通過模板匹配、雙差定位獲取了微地震高精度位置；應用孔隙壓力擴散模型擬合得到地震遷移過程；并利用震源機制解和應力場反演分析了斷層活動特征。
圖1 研究區周邊活動構造和地震分布圖
研究顯示，震群開始于隧道涌水后約1個月，且在隧道日涌水達到峰值后顯著增加并發生3.7級主震，震群活動與隧道涌水在時間和空間上高度相關。地震主要分布在深度1-4 km，根據地震分布刻畫出3條NE向高傾角隱伏斷層，長度在3-7 km。地震活動早期呈孔隙壓力擴散驅動的遷移特征，擴散起始深度約2 km，擴散速率在0.012-0.059 m2/s。隨時間推移，地震活動逐漸向深部擴展，震源機制由正斷型向走滑型轉變，局部應力場由拉張型向剪切型轉變，表明地震的主導機制由流體擴散逐漸轉為應力觸發。
圖2 地震活動、隧道涌水和降水的時序特征分析
本研究首次揭示了地下工程施工涌水造成的較遠距離誘發地震的現象及其孔隙壓力擴散機制的誘導驅動作用，這為地下工程施工的安全防護，以及流體相關的地質過程的研究提供了新認識。
圖3 應力場時空演化分析
供稿：朱青
編輯：郭媛
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