水库诱发地震是一类特殊的地震活动，与水库蓄水动态过程关系复杂，曾经在世界上多次导致破坏性后果。观测研究表明，部分水库蓄水后的地震活动水平和活动特征都与蓄水前有明显的差异，许多大型水库蓄水后都伴有地震活动异常，尤其是高坝大库，且巨大水库还可能影响库区周围较大范围的原有平衡状态（包括应力状态和介质状态），从而有可能加速库区附近断层的应力积累进程并触发大震。

木里县位于四川省西南边缘的凉山州，是云贵高原与青藏高原的过渡地带。该地区的地质结构复杂，地跨多条断裂带，包括小金河断裂带、鲜水河断裂带、安宁河断裂带、则木河断裂带，具备了发生中强构造地震的条件。同时雅砻江贯穿该于此，流域内建设有一座大型梯级水电站，该水电站具有高坝大库、规模巨大、库坝区地质条件复杂等特点，因此该地区除了本身具备发生中强构造地震的背景外，还具备了发生水库诱发地震的条件。2013年7月之后该地区地震活动频次较之前陡然增多（图1），这与雅砻江流域水库的蓄水有着密切的关系。

水库诱发地震在震源参数，震源机制解，序列特征等诸多方面与构造地震相比较，有其自己的特征。随着数字地震观测技术的发展，通过对水库地震数字波形资料的精细分析，在水库诱发地震与构造地震震源特征的差异方面也取得了一定的进展^[1-3]，推进了对水库诱发地震发生环境的认识。由于地震的应力降、拐角频率等震源参数携带了震源处应力场的变化信息^[4~5]，能反映震源破裂的一些特征，因此，震源参数特征是研究水库地震的一个重要方向；且震源参数的计算比较简单，这方面的研究也比较成熟^[6~9]，故本文试图从震源参数的角度出发，分析其在蓄水前后的特征，讨论水库地震与构造地震震源参数特征差异，试图对水库地震发生时介质和应力状态等构造条件和发生环境做一些初步分析。

选取资料范围为 100.8°~102.2°E， 27.4°~28.4°N，时段为2011年9月至2016年9月，共计94 640次M_L≥0地震。2011年9月至2013年6月期间，区域地震活动较弱，共记录M_L≥0地震1349次，其中M_L≥3.0级以上地震仅21次。2013年6月随着该地区水库蓄水，区域地震活动情况发生了明显的变化，地震频次陡然增加，且以小震为主。截止2016年9月区域共记录地震93 291次，其中M_L≥3.0级以上地震214次。2014年1月至6月水位逐步下降至1800 m，区域地震频次也相应有所下降，2014年6月之后水库再次蓄水，地震活动频次也再次增加。从图1可以看出区域内地震活动情况跟水位变化有着较好对应性。说明水库蓄水是导致木里盐源地震区地震活动情况发生变化的主要原因。

图1 地震活动频次及水位图Fig.1 Seismicity frequency and water level

从地震分布图来看，2013年6月之前，地震主要分布在小金河断裂北段、木里西侧锦屏山断裂带上以及东侧的金河—箐河断裂带上，总体来看地震分布较为离散，以断裂带为主。2013年6月在水库蓄水之后，区域地震明显增多，且呈现出较为明显的丛集性，主要分为两丛，一丛是库坝附近，该区域蓄水之前地震活动较弱，蓄水之后地震活动激增，日频次多次超过300，最高值达600余次，可以推断该区域地震活动以诱发地震为主。二是库区西侧宁蒗-盐源交界处，该区域一直以来都有地震发生，在蓄水之后表现更为活跃，可能为蓄水引起区域应力变化所致。

图2 木里地区水库蓄水前后震中分布图（左：2013年6月以前；右：2013年6月以后） Fig.2 Epicenter distribution before and after reservoir impoundment in Muli area

计算选取数据为研究时间段区域内38个台站有效清晰记录的168次M_L3.0级以上地震波形，通过相同的程序方法计算库区蓄水前后地震的地震矩、应力降、视应力及拐角频率等震源参数，分析其在蓄水前后的特征，讨论水库地震与构造地震震源参数特征差异，试图对水库地震发生时介质和应力状态等构造条件和发生环境做一些初步分析。所选区域地震及台站分布如图3所示。

数据处理中，为了保证准确性与可靠度，首先要在时间域中对原始数据进行处理，包括去除零点漂移，带通滤波（频带为1~20 hz），以保证用于分析的记录具有较高的信噪比；为了扣除仪器对地面运动的放大因素，再对带通滤波后的数据，经过快速傅里叶变换将信号转换到频率域后，扣除仪器幅频特性，以得到真实的地面运动记录；最后，回到时间域，选取S波段数据，根据以下不同公式，计算得到各震源参数。

图3 地震及台站分布图Fig.3 Distribution map of earthquakes and stations

式（1）、（2）中，S_D代表地动位移功率谱，S_V代表速度功率谱，Ω₀代表零频极限， β代表波速， E_S代表辐射能量；式（3）中，μ为震源区介质剪切模量，通常取μ=3.0×10⁴ MPa；S为断层面面积；D为断层面平均错距，E_S和M₀分别为地震波辐射能量和标量地震矩，可通过地震波形的分析和反演得到，二者之比即表示单位地震矩辐射出的地震波能量，故式（3）反应了地震视应力^[10]的物理意义为单位地震矩辐射出的地震波能量与震源区介质的剪切模量的积，是单位位错辐射的地震波能量的量度，因此可用视应力对一个地区的绝对应力水平进行间接估算，视应力越高，表示震源区应力水平越高，反之，震源区应力水平则越低。式（4）中，M₀为地震矩，是地震强度的量度，r为震源半径，与S波速度和拐角频率有关，而应力降的物理意义即为，地震前后断层面上的应力差值，应力降越大，震源区应力释放越充分，反之亦然。

研究所选用的波形来自水库台网宽频带地震记录，地震计型号为RSFS—1A，幅频特性如图4所示，显示在2～40 Hz之间平坦。

图4 台站幅频特性Fig.4 Amplitude frequency characteristics of stations

本文选取木里地区 2013~2016年间 168次M_L3.0级以上地震波形，计算库区蓄水前后地震的地震矩、应力降、视应力及拐角频率等震源参数，结合蓄水资料、频次变化对区域震源参数特征进行分析，得到的结果如下：

（1）从木里地区2011年9月至2016年9月地震频次及震中分布来看，在该地区水库蓄水之后，中小地震频次明显增加，发震地点也集中在库坝附近区域，说明水库蓄水导致该区域地震活动水平发生了较为明显的变化。

（2）区域视应力值随震级的增大而增大，二者时间的关系为：Lnσ_app=1.87M-8.11， R=0.72，反映了不同震级地震在应力水平积累等方面的差异。

（3）地震矩与视应力的关系显示，视应力有随地震矩增大而增大的趋势，意味着人类活动可能为该区域地震活动的主要因素。

（4）拐角频率与震级的关系可分为两段来看，当震级范围为M_L3.0~3.5时，拐角频率随震级增大而降低的现象并不明显，当震级范围为M_L3.5~4.4时，拐角频率随震级增大而降低的现象较为明显，说明震级越大，库区破裂尺度在增大，反应了区域应力积累，应力水平有所增强。

（5）利用Δ σ'_app=σ_app-σ'_app ，得到消除震级影响的归一化视应力值，其时空分布特征显示，归一化视应力随时间变化与频次存在着一定的相关性，整体水平逐渐增高，且最大地震发生在大坝附近，这些现象都可能为水库蓄水导致区域构造环境发生变化而造成。