马文涛,男,1958年出生,理学博士。现任中国地震局地质研究所副研究员,硕士生导师。
教育及工作经历:
1982年云南大学地球物理系本科毕业。
1996年国家地震局地质研究所获固体地球物理专业博士学位。
研究方向:
主要从事地震学和地球物理学及其在活动构造中的运用、地震动力学模型和地球动力学模型的研究工作。
承担科研项目情况:
承担过1项国家科技支撑课题、1项“七五”三级子题、多项国家地震局“十五”三级子题、1项地震科学联合基金课题,参加了国家地震局“八五”二级子题、“九五”三级子题和“十五”三级子题、国家重点基础研究发展规划项目子题、国家自然科学基金和地震科学联合基金课题的相关研究工作;参加“浙江湖南镇水库诱发地震的研究”、“贵州乌江渡水库诱发地震的研究”和“湖南东江水库诱发地震的研究”等多项水库诱发地震和天然地震的野外小台网观测。
1. “十一五”国家科技支撑计划项目课题“典型水库诱发地震危险性评定技术及预警技术研究”。
2. 国家“十一五”科技支撑项目子专题“长江三峡水库加密台站建设”。
3. 中国地震局科技监测司任务课题“超大型水库资料收集与整理”。
4. 地震科学联合基金课题“宽频P波反演在1988年澜沧、耿马地震中的运用”。
5. 国家“七五”攻关专题“长江三峡工程水库诱发地震问题的研究”。
6. 国家“七五”攻关子题“长江三峡工程库坝区重点地段的地震强化观测和地震活动性的研究”。
科研成果:
1. 首都圈地区地壳最新构造变动与地震 徐锡伟; 张先康; 吴卫民; 马胜利; 江娃利; 顾梦林; 冉勇康; 于贵华; 马文涛; 林传勇; 李松林; 孙振国; 刘杰 【科技成果】中国地震局地质研究所; 中国地震局地球物理勘探中心; 中国地震局地壳应力研究所 2002-01-01
2. 长江三峡工程水库诱发地震的研究 胡毓良; 胡平; 赵蒙; 马文涛; 杨清源; 陈献程; 李方全; 张伯崇; 刘忠书; 高士钧; 曾心传; 丁旭初; 杨主恩 【科技成果】中国地震局地质研究所; 国家地震局地壳应力研究所; 国家地震局地震研究所 2000-01-01
在国内外中高级刊物发表论文60余篇,出版专著1部。
出版专著:
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发表中文论文:
1 紫坪铺水库与汶川地震关系讨论 马文涛; 徐锡伟; 徐长朋; 张新东; 李海鸥; 苑京立 中国地震局地质研究所; 山东省地震局; 河北省地震局邯郸中心台 【中国会议】中国地球物理学会第二十七届年会论文集 2011-10-17
2 影响水库触发地震库仑应力计算结果因素的讨论——以紫坪铺水库对汶川地震的作用为例 刘远征; 马文涛; 马瑾 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室; 华北水利水电学院资源与环境学院 【中国会议】中国地球物理学会第二十七届年会论文集 2011-10-17
3 紫坪铺水库库区小震层析成像 李海鸥; 徐锡伟; 马文涛; 谢蓉华; 苑京立; 徐长鹏 中国地震局地质研究所; 四川省地震局水库地震研究究所 【中国会议】中国地球物理学会第二十七届年会论文集 2011-10-17
4 一种确定震源机制的方法 马文涛 国家地震局地质研究所 【中国会议】1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集 1992-11-01
5 离散不等间距数据的关联维计算方法初探 马文涛 国家地震局地质研究所 【中国会议】1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集 1992-11-01
6 地球物质的化学、物理性质的综合测定研究 冯永革; 马文涛; 赵鸿儒 北京大学地球与空间科学学院; 中国地震局地质研究所 【中国会议】中国地球物理学会第二十届年会论文集 2004-10-01
7 地球物质综合物理、化学性质测定的研究之四 冯永革; 马文涛; 赵鸿儒 北京大学地球与空间科学学院; 中国地震局地质研究所 【中国会议】中国地球物理第二十一届年会论文集 2005-08-01
8 裂缝扩展前后波速场变化特征的实验研究 马文涛; 马瑾 国家地震局地质研究所; 国家地震局地质研究所 【中国会议】中国地震学会第五次学术大会论文摘要集 1994-12-01
9 构造物理场的演化过程与地震预报 马瑾; 刘力强; 马胜利; 刘天昌; 邓志辉; 马文涛; 曾正文 国家地震局地质研究所; 国家地震局地质研究所 【中国会议】中国地震学会第五次学术大会论文摘要集 1994-12-01
10 使用灰色聚类方法评估长江三峡水库湖北不同库段水库诱发地震的震级上限 马文涛; 徐锡伟; 于贵华; 苑京立; 徐长朋; 蔺永 中国地震局地质研究所; 活动构造与火山重点实验室 【期刊】地震地质 2012-12-15
11 地震“突变震源”说 冯永革; 陈立成; 吴发恩; 马文涛; 赵鸿儒 北京大学地球物理系; 北京交通大学理学院; 中国地震局地质研究所 【期刊】地球物理学进展 2012-12-15
12 天祝—古浪地区双差地震层析成像与古浪地震构造探讨 李海鸥; 徐锡伟; 马文涛 中国地震局地质研究所 【期刊】地震学报 2011-03-15
13 紫坪铺水库与汶川地震关系的讨论 马文涛; 徐长朋; 张新东; 徐锡伟; 李海鸥; 苑京立 中国地震局地质研究所拉萨地球物理国家野外科学观测研究站; 山东省地震局; 河北省地震局邯郸中心台 【期刊】地震地质 2011-03-15
14 阿尔金断裂带西段莫勒切河河口阶地的构造及气候意义 郑荣章; 徐锡伟; 马文涛; 李建平 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室; 中国地震局地质研究所国家地震活动断层研究中心 【期刊】地震地质 2011-06-15
15 青藏高原东南缘地震活动与地壳运动所反映的块体特征及其动力来源 程佳; 徐锡伟; 甘卫军; 马文涛; 陈为涛; 张勇 中国地震局地质研究所活动构造与火山重点实验室; 中国地震台网中心; 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室; 中国地震局 【期刊】地球物理学报 2012-04-15
16 利用水库诱发地震数据库快速为政府部门提供汶川M_s8.0地震灾害对策 马文涛; 李海鸥; 徐锡伟; 杨清源; 陈献程; 徐长朋; 于贵华; 张兰凤 中国地震局地质研究所国家地震活动断层研究中心 【期刊】地震地质 2009-12-15
17 水库诱发地震震例及背景数据库的设计与研制 陈晓利; 王喆; 马文涛 中国地震局地质研究所; 北京大学地球与空间科学学院 【期刊】地震地质 2009-12-15
18 青藏高原西部班公-怒江缝合带下方地壳结构与地块拼合模式 李海鸥; 徐锡伟; 姜枚; 马文涛 中国地震局地质研究所; 中国地质科学院地质研究所 【期刊】地震地质 2010-06-15
19 汶川地震发震构造应力场分析 马文涛; 徐锡伟; 于贵华; 徐长朋 中国地震局地质研究所 【期刊】国际地震动态 2010-06-25
20 长江三峡水库诱发地震加密观测及地震成因初步分析 马文涛; 徐长朋; 李海鸥; 苑京立; 徐锡伟; 张新东; 张兰凤 中国地震局地质研究所国家活动构造研究中心; 山东省地震局; 河北省地震局邯郸中心台 【期刊】地震地质 2010-12-15
21 三峡水库泄滩西地区地震双差定位及成因分析 李海鸥; 马文涛; 徐锡伟; 苑京立; 徐长鹏 中国地震局地质研究所 【期刊】地震地质 2010-12-15
22 汶川8.0级地震后紫坪铺水库库区地震的分布特征 李海鸥; 马文涛; 徐锡伟; 谢蓉华; 苑京立; 徐长鹏 中国地震局地质研究所; 四川省地震局水库地震研究所 【期刊】地震地质 2010-12-15
23 基于GIS的水库诱发地震成因分析 陈晓利; 马文涛; 杨清源 中国地震局地质研究所 【期刊】地震地质 2010-12-15
24 湖南常德地区桃源推测隐伏断层是否存在? 韩竹军; 聂晓东; 周本刚; 马文涛; 向宏发; 陈国光 中国地震局地质研究所; 中国电力投资集团湖南五凌水电开发有限责任公司; 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所 北京 【期刊】地震地质 2006-03-30
25 南天山地区巴楚-伽师地震(M_S6.8)发震构造初步研究 徐锡伟; 张先康; 冉勇康; 崔效锋; 马文涛; 沈军; 杨晓平; 韩竹军; 宋方敏; 张兰凤 中国地震局地质研究所; 中国地震局地球物理勘探中心; 中国地震局地质研究所; 中国地震局地壳应力研究所; 新疆维吾尔自治区地震局; 中国地震局地质研究所 北京; 乌鲁木齐 【期刊】地震地质 2006-06-30
26 浅层地震勘探资料地质解释过程中值得重视的问题 杨晓平; 郑荣章; 张兰凤; 陈献程; 马文涛; 徐锡伟; 王瑞光; 梁辉; 王琰 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所; 黑龙江省哈尔滨市地震局; 黑龙江省哈尔滨市地震局 北京 【期刊】地震地质 2007-06-15
27 四川汶川Ms8.0级地震北川-映秀地表破裂的复杂现象 邓志辉; 杨主恩; 孙昭民; 陈桂华; 马文涛; 孙谦 中国地震局地质研究所; 山东省地震局 【期刊】科学通报 2008-10-30
28 震源机制解分类与川滇及邻近地区最新变形特征 马文涛; 徐锡伟; 曹忠权; 于贵华; 李海鸥; 徐长朋 中国地震局地质研究所; 拉萨地球物理国家野外科学观测研究站; 西藏自治区地震局 【期刊】地震地质 2008-12-15
29 2007年6月3日宁洱6.4级地震地表变形的构造分析和解释 杨晓平; 陈立春; 马文涛; 陈慧; 周挚; 李岩峰; 谢英情; 施伟华; 常祖峰 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所; 云南省地震局; 中国地震应急搜救中心 【期刊】地震学报 2008-03-15
30 汶川8级强震极震区破坏情况与烈度 杨主恩; 邓志辉; 马文涛; 孙谦; 陈桂华 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所 北京 【期刊】地震地质 2008-06-15
31 汶川8.0级强震北川、映秀地表破裂现象 邓志辉; 杨主恩; 陈桂华; 马文涛; 孙谦 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所 北京 【期刊】地震地质 2008-06-15
32 昆仑山地震(M_w7.8)破裂行为、变形局部化特征及其构造内涵讨论 徐锡伟; 于贵华; 马文涛; 林传勇; Yann Klinger; Paul Tapponnier 中国地震局地质研究所; Institut de Physique du Globe; 75005 Paris; France 【期刊】中国科学(D辑:地球科学) 2008-07-15
33 汶川M_S8.0地震对四川省水电水利工程场地安全性评价结果的检验 马文涛; 李海鸥; 杨主恩; 陈桂华; 陈献程; 杨清源; 邓志辉; 孙谦 中国地震局地质研究所; 国家地震活动断层研究中心 【期刊】地震地质 2008-09-15
34 中国大陆中轴构造带地壳最新构造变动样式及其动力学内涵 徐锡伟; 于贵华; 马文涛; 陈文彬; 闻学泽 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所; 四川省地震局 北京; 四川成都 【期刊】地学前缘 2003-12-30
35 阿尔金断裂带晚第四纪左旋走滑速率及其构造运动转换模式讨论 徐锡伟; P.Tapponnier; J.Van Der Woerd; F.J.Ryerson; 王峰; 郑荣章; 陈文彬; 马文涛; 于贵华; 陈桂华; A.S.Meriaux 中国地震局地质研究所; Laboratoire de Tectonique; Institut de Physique du Globe de Paris; France; IGPP; Lawrence Livermore National Laboratory; Livermore; 中国地震局地质研究所; France 北京 【期刊】中国科学(D辑:地球科学) 2003-10-20
36 川滇地区活动块体最新构造变动样式及其动力来源 徐锡伟; 闻学泽; 郑荣章; 马文涛; 宋方敏; 于贵华 中国地震局地质研究所; 四川省地震局; 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所 北京 【期刊】中国科学(D辑:地球科学) 2003-12-30
37 北京黄庄—高丽营隐伏断裂立水桥段浅部活动特征的地震探测 马文涛; 唐文榜; 徐锡伟; 郝书俭; 储宝贵 中国地震局地质研究所; 中国新星石油公司北京计算中心; 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所 北京 【期刊】物探与化探 2005-12-20
38 延矾盆地北缘断裂深浅构造关系研究 于贵华; 徐锡伟; 马文涛; 朱艾澜; 刁桂苓; 张四昌; 张先康; 刘保金; 孙振国 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所; 河北省地震局; 中国地震局地球物理勘探中心; 中国地震局地球物理勘探中心 中国北京; 中国北京; 中国石家庄; 中国郑州 【期刊】地震学报 2004-02-15
39 首都圈地区的地震活动性与断裂的关系 马文涛; 徐锡伟; 于贵华; 张兰凤 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所 北京 【期刊】地震地质 2004-06-30
40 地震三角形分类图解法与华北地区地震成因分析 马文涛; 徐锡伟; 徐平; 于贵华 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所; 北京市地震局; 中国地震局地质研究所 北京 【期刊】地球物理学进展 2004-06-30
41 北京市立水桥附近黄庄-高丽营隐伏断裂的浅层地震勘探 马文涛; 徐锡伟; 郝书俭; 尹功明; 于光明; 于贵华; 储宝贵; 郑宝贵; 张兰凤 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所 北京 【期刊】地震地质 2004-12-30
42 2001年11月14日昆仑山库赛湖地震(M_S8.1)地表破裂带的基本特征 徐锡伟; 陈文彬; 于贵华; 马文涛; 戴华光; 张志坚; 陈永明; 何文贵; 王赞军; 党光明 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所; 中国地震局兰州地震研究所; 青海省地震局; 青海省地震局 北京; 北京10 【期刊】地震地质 2002-03-30
43 活断层地震地表破裂“避让带”宽度确定的依据与方法 徐锡伟; 于贵华; 马文涛; 冉永康; 陈桂华; 韩竹军; 张兰凤; 尤惠川 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所; 中国地震局地球物理研究所 北京 【期刊】地震地质 2002-12-30
44 拉萨市附近刘吾大佛寺间断裂的浅层地震勘探 马文涛; 凌宏; 曹忠权; 储宝贵; 张兰凤 中国地震局地质研究所; 中国地震局地质研究所; 西藏自治区地震局; 中国地震局地质研究所 北京 【期刊】地震地质 2002-12-30
45 使用CDSN资料确定澜沧地震震源参数 马文涛; 周挚 国家地震局地质研究所; 云南省地震局 【期刊】地震研究 1994-01-03
46 体波单震相测定震源机制的方法 马文涛 国家地震局地质研究所 【期刊】中国地震 1994-06-25
47 三峡地区极浅源地震振动波的近场地表效应 马文涛; 胡敏良; 陈献程; 杨清源; 胡平; 赵蒙 国家地震局地质研究所 【期刊】地震地质 1995-03-30
48 粘滑失稳及其物理场时空分布的实验研究 邓志辉; 马胜利; 马瑾; 刘力强; 刘天昌; 马文涛; 曾正文 国家地震局地质研究所 【期刊】地震地质 1995-12-30
49 岩石摩擦滑动中声发射的多普勒效应 马文涛; 马瑾; 马胜利; 刘力强 国家地震局地质研究所 【期刊】地震地质 1995-12-30
50 5°拐折构造变形物理场的实验研究与数值模拟 马瑾; 马文涛; 马胜利; 邓志辉; 刘力强; 刘天昌 国家地震局地质研究所 【期刊】地震地质 1995-12-30
51 雁列式断层变形过程中物理场演化的实验研究(一) 马胜利; 邓志辉; 马文涛; 刘力强; 刘天昌; 马瑾; 曾正文 国家地震局地质研究所 【期刊】地震地质 1995-12-30
52 雁列式断层变形过程中物理场演化的实验研究(二) 马胜利; 刘力强; 邓志辉; 刘天昌; 马文涛; 马瑾; 曾正文 国家地震局地质研究所 【期刊】地震地质 1995-12-30
53 雁列断层变形过程中的声发射特征 马文涛; 马瑾; 刘力强; 马胜利; 刘天昌; 邓志辉 国家地震局地质研究所 【期刊】地震地质 1995-12-30
54 长江三峡工程区微震的观测与研究 马文涛; 杨清源; 陈献程; 胡平; 胡毓良; 赵蒙 国家地震局地质研究所 【期刊】地震地质 1996-06-30
55 单裂缝岩石标本的弹性波频响特征初步分析 马文涛; 马瑾; 刘力强; 雷兴林 国家地震局地质研究所 【期刊】地震地质 1996-09-30
56 断层几何结构与物理场的演化及失稳特征 马瑾; 马胜利; 刘力强; 邓志辉; 马文涛; 刘天昌 国家地震局地质研究所 【期刊】地震学报 1996-05-15
57 长江三峡地区盐关微地震群的成因机制 杨清源; 陈献程; 马文涛; 胡毓良; 胡平; 赵蒙 国家地震局地质研究所; 国家地震局地质研究所; 国家地震局地质研究所 北京 【期刊】地震地质 1993-10-01
58 浙江湖南镇水库的诱发地震 胡毓良; 陈献程; 张忠连; 马文涛; 刘祖沅; 雷军 国家地震局地质研究所; 国家地震局地质研究所 【期刊】地震地质 1986-12-31
59 气爆型水库诱发地震的分析 胡平; 胡毓良; 马文涛; 陈献程; 杨清源 国家地震局地质研究所; 国家地震局地质研究所 【期刊】地震地质 1989-04-02
60 宽频P波反演1988年澜沧地震震源参数 马文涛; 刘启元; 范会吉; 胡平; 周挚 国家地震局地质研究所; 国家地震局地质研究所; 云南省地震局 【期刊】中国地震 1992-04-01
荣誉奖励:
先后获中国地震局科学技术进步一等奖1次、二等奖1次和三等奖2次。
资料更新中……
媒体报道一:
厚积薄发 惠泽民生
——专访中国地震局地质研究所副研究员马文涛
马文涛等正在汶川地震的北川县城灾害现场考察。
马文涛正在台站上检修数字地震仪。
数千年以前,当大禹治水掀开了人类征服自然的精彩篇章,人们大概从未想到,河流将在某一天跨越莽莽苍苍的历史,投入“水库”坚实的襟怀。人们也应该更没有想到,作为惠泽民生的福将,“水库”有一天也会反噬自然——诱发地震就是它最疯狂的举动之一。
水库诱发地震是指水库蓄水后引起库内及其附近地区发生地震的现象。由于其震源浅,引发的危害相对严重,特别是有可能引发工程灾害及岩崩、滑坡、滚石、泥石流、堰塞湖、塌陷等次生灾害。因此,不仅水电工程界与地震界对这种现象高度重视,政府与公众也异常关注。在科学与时代的聚焦中,中国地震局地质研究所副研究员马文涛的研究课题,就愈加意味深长了。
百折不挠,三十年征途漫漫
马文涛1996年12月在中国地震局地质研究所获得博士学位,硕士生导师,现在主要从事水库诱发地震、近场地震学和震源机制解的研究工作。承担过一项“十一五”国家科技支撑课题、一项“七五”科技攻关三级子题、多项国家地震局“十五”三级子题、1项地震科学联合基金课题,参加了国家地震局“八五”二级子题、“九五”三级子题和“十五”三级子题、国家重点基础研究发展规划项目子题、国家自然科学基金和地震科学联合基金课题的相关研究工作;先后发表第一作者文章25篇;获得中国地震局科学技术进步奖一等奖1次、二等奖1次和三等奖2次。熟悉马文涛的人都知道,在中国水库诱发地震研究领域,他算得上是一名有着30年丰富战斗经验的“老兵”。
1977年,马文涛进入了云南大学地球物理系。当时的中国,理科开设地球物理专业的院校仅有北京大学、中国科技大学和云南大学三所。云南属于地震多发区,进行地震研究与实验有很多便利条件,因此在求学阶段,他就积累了夯实的专业基础。1982年,作为这个专业恢复高考后的第一届毕业生,成绩优异的马文涛进入了中国地震局地质研究所。一进门,水库诱发地震研究组就将他纳入麾下。自此,就像一颗坚定的螺丝钉,马文涛的名字牢牢地拧在了中国水库诱发地震研究的动力引擎上。
那么,这颗“螺丝钉”面对的是一条什么样的科研攻坚路呢?改革开放以来,我国社会经济快速发展,能源的供需矛盾日渐突出。基于水力资源丰富,且水电属无污染能源等因素,大力开展水电资源成为了国家能源建设的重要发展方向。毋庸置疑,治国必先治水,兴国必先兴水,兴水才能富民,兴水才能强国。
马文涛先后参加了多项水库诱发地震观测、水库诱发地震活动性分析、震源机制解及发震应力场解析等项活动,进行了现场水库诱发地震调查、地质调查和水文地质调查,探讨了水库诱发地震成因和机理。马文涛分析了与水库诱发地震相关的坝高、库容、区域应力状态、断层活动性、岩性介质条件和天然地震活动背景等6种诱震因素,统计出水库诱发地震鉴别方法。在前人的水库诱发地震震例数据库基础之上,开展了矿山诱发地震、抽注液体(采油、采气、注水采盐和深井高压注入废水)、核爆和化爆诱发地震研究与数据库建设。
马文涛开展了水库诱发地震危险性评定方法研究,使用有限元法、灰色聚类法、断裂统计等方法,综合评判水库诱发地震危险性。根据水库都处在山区,受地形地貌的影响,在山峰地表引起随高程S波振幅的放大效应,引起山峰横向摆动,类似于地震波导致高楼摆动一样,易于发生工程灾害及岩崩、滑坡、滚石、泥石流、堰塞湖、塌陷等次生灾害。
前路漫漫,任重道远。
坚持真理,
小台距近场观测功不可没
根据水库诱发地震震源深度比较浅的特点,结合多年的地震观测经验,马文涛清晰地意识到:区域的地震台网或地震台阵不能提供满足水库诱发地震研究所需要的高精度空间参数,特别是震源深度参数误差过大,只有通过布设水库区的小台距密集台网才有可能得到高精度的近场地震空间数据,解决水库诱发地震研究中所面临的成因问题,深化人们对水库诱发地震机理的认识。
建立小台距密集台站工作量非常大,野外工作非常辛苦,不过这个在马文涛眼中,似乎从来就不算问题。从1982年起,浙江省湖南镇水库、贵州省乌江渡水库、湖南省东江水库、长江三峡地区等的野外地震观测任务从来就没少过他的身影,近年来他还主持开展了紫坪铺水库、长江三峡水库和贵州省董菁水库等的诱发地震观测任务,积累了第一手的高精度数字地震资料。
在他和同事们的共同努力之下,为配合“十一五”国家科技支撑计划课题——典型水库诱发地震危险性评定技术及预警技术研究,研究所增设了紫坪铺水库地震加密6个台站、长江三峡水库地震加密30个台站;取得了汶川地震和长江三峡水库地震的新资料,发现汶川8级地震的初始破裂深度在6~9公里之间,与紫坪铺水库水位变化存在着一定的相关关系,为研究汶川地震成因打下了一个很好的物质基础;分析了长江三峡水库诱发地震成因,新发现在巴东北岸神龙溪两岸存在着的三条线性地震分布在碳酸盐背斜轴部,走向东西向,与地层走向一致,属于水库蓄水后库水沿地下暗河渗漏而引起的水库地震,为减灾工作奠定了良好的基础。
在与水库诱发地震的博弈中,马文涛经常说:“人与世界的抗衡、灾难与繁荣,是相辅相成的。为了满足生活及工业需求,修水库是必然的,而面对水库诱发地震及灾害的发生,我们只有加强观测,深入研究,才能提升抗震设防的能力。”2010年1月17日,贵州省董菁水库库区曾经发生Ms3.4级水库地震,引起岩崩、滚石和山体滑坡,造成6人死亡、9人受伤的重大灾害。为研究贵州省董菁水库诱发地震活动特征,了解库区地震的构造背景,探讨水库诱发地震的机理、孕震环境和动力学过程,评定董菁水库地震危险性程度,解决董菁水库最高震级和发震地段问题,马文涛同中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院合作,于2011年9月在董菁水库原有库区地震台网10个短周期数字地震台站的基础之上,新增设了10个短周期数字地震台站,使得董菁水库库区地震台站之间的最小台距达到3~4公里。2011年10月3日在库区记录到Ms2.6级地震,2011年11月6日发生了Ms3.9级水库地震,正好处在董菁水库地震加密台网网内。原外围地震台站交汇这次Ms3.9级水库地震震中在董菁水库大坝下游3公里处,而从地震加密台网记录得到的波形初步判断,Ms3.9级水库地震震中应该在北盘江与打帮河交汇处董岗附近,这两点的平面距离相差了8公里左右,而从地表滑坡、岩崩和地表震动感觉也支持加密台网所得到的结果,说明在水库区使用小台距地震台网能够最有效地提高地震定位精度。因为坝址区及下游岩性是砂板岩,库区主要为岩溶发育的灰岩。如果地震分布在前者范围内,我们所要研究的是诱发断裂构造问题;而地震分布在后者区域,对应的是一个岩溶诱发地震问题。所以,采用不同的定位结果,对于董菁水库地震成因认识就完全不同,采用的地震危险性评价方法也要变化,才能得到比较符合实际情况的结论。提高地震台网定位精度的意义就在于此。
勇于创新,探究地震成因永不止步
废寝忘食的观测、夜以继日的论证,马文涛在研究水库诱发地震机理过程中,认识到水库地震的诱发因素特点与水的性质有关。水作为液体,它本身具有重量、不可压缩性、可溶性和流动性等多种物理化学特性。水库蓄水时,导致库水位变化形成一定大小的势能差,将水加载、卸载和通过孔隙、裂隙注入到地壳岩石之中,作为孔隙压力和附加应力及化学剂,改变了岩石应力状态、断裂泥和断裂面力学性质,导致断层由稳定状态向失稳状态转换,地壳发生脆性变形,引发地震,其过程可以简单地用库仑剪切破裂准则来加以描述。加载或卸载时,增大最大主应力或减小最小主应力,可以使摩尔圆半径增大或向左移动,可能使摩尔圆和岩石破坏包络线相交;水通过裂隙渗入断裂面,会降低岩石常数,或者减小断裂摩擦系数,或者减小断裂面上的正应力,或者增大孔隙压力,都可以使岩石破坏包络线平移、斜率发生改变,使摩尔圆和岩石破坏包络线相交,最终导致岩石失稳而发生地震。
以此为基础,马文涛开展了水库诱发地震鉴别的方法研究,认为水库诱发地震属于人类工程活动相关所引发的地震,它与天然地震相比较有较大的区别,在地震分布空间、发震时间、最高震级、地震震源特征、库水渗透的岩性条件和构造条件的水文地质条件、其他类型地震等方面都存在着一些特点,成为综合辨别水库诱发地震鉴别的方法。
潮平两岸阔,风正一帆悬。通过对12座上世纪90年代以来水库诱发地震新震例的现场地质调查和分析,极大地丰富了水库诱发地震数据库;使用我国大型水库532座、全世界150座水库诱发地震震例资料,对灰色聚类法中的水库地震预测指标进行了修订,形成水库诱发地震危险性综合评定技术,使得水库诱发地震危险性评定方法更具合理性、科学性和可操作性,并对长江三峡水库、新丰江水库和龙滩水库的不同构造部位的水库诱发地震危险性进行了评价,验证结果表明新丰江水库地震震级大于5级,长江三峡水库和龙滩水库地震震级上限都在4~5级之间,与实际情况吻合较好。
除此之外,马文涛在震源机制分析和地震分类方面也有独特的见解,他提倡把震源机制用三角图示法直观划分成一、二级地震类型,这就把地震学中的矩张量、断裂力学中的九种错动方式与构造地质学中的正断层、逆断层和走滑断层等复杂断层错动类型结合起来,修定了地震矩张量分解成迪卡尔坐标四种基本分量中没有正断层机制的物理解释,这对判断地震震源错动复杂类型来说,称得上是一个绝佳途径。
“风正潮平,自当扬帆远航;任重道远,更须快马加鞭。”三十年与水库诱发地震的交锋中,马文涛兢兢业业地践行着自己的使命,他常说:“研究的目的是为了应用于实践,科学提升抗震设防能力,保证人民生活和经济建设安全,就是意义所在。”他的研究中凝聚着数代人对水库地震理解的结晶,展示了水库地震机理的奥秘,孕育出防震减灾惠泽民生的力量。中国水库诱发地震的研究领域中,是这样的赤诚与智慧,支撑起了国计民生的刚硬脊梁。
文章来源:《中国科学报》2012-11-12
媒体报道二:
坚持小台距近场地震观测 探索水库诱发地震奥秘及评价方法——中国地震局地质研究所马文涛副研究员
当前我国经济高速持续发展,水电能源事业正处在最快速发展阶段,水资源也日益短缺,大力修建水利工程成为兴国之策,水库建设中所面临的水库诱发地震已经成为了当前我国所亟待解决的重大减灾问题之一。中国地震局地质研究所马文涛副研究员长期从事水库诱发地震研究,开展小台距近场地震观测,从地震活动性、震源机制、震源运动学、动力学以及地层几何学等方面,探索水库诱发地震奥秘及评价方法,反演活动构造几何学和运动学特怔,进行天然地震、人工诱发地震波型、震源机制参数及破裂过程和地震活动的非线性特征分析,用数字模拟方法建立起活动构造的动力学模型,分析应力、应变的分布及随时间的演化过程,进行了水库诱发地震危险性评价、灾害评估和对策研究,研究水库诱发地震机理,在震源机制分析和地震分类方面有独特的见解。
坚持小台距近场地震观测
马文涛副研究员根据水库诱发地震震源深度比较浅的特点和多年的地震观测经验,意识到区域的地震台网或地震台阵不能提供满足水库诱发地震研究所需要的高精度空间参数,特别是震源深度参数误差过大,只有通过布设水库区的小台距密集台网才有可能得到高精度的近场地震空间数据,解决水库诱发地震研究中所面临的成因问题,深化人们对水库诱发地震机理的认识。建立小台距密集台站工作量非常大,野外工作非常辛苦。从82年起参加过浙江省湖南镇水库、贵州省乌江渡水库、湖南省东江水库、长江三峡地区等的野外地震观测任务,近年来主持开展了紫坪铺水库、长江三峡水库和贵州省董菁水库等的诱发地震观测任务,积累了宝贵的高精度数字地震资料。
为配合典型水库诱发地震危险性评定技术及预警技术研究(“十一五”国家科技支撑计划课题2008BAC38B04)工作,增设了紫坪铺水库地震加密台站(6个台站,2008年12月到2010年9月)、长江三峡水库地震加密台站工作(30个台站,2009年3月到现在),取得了汶川地震和长江三峡水库地震的新资料,发现汶川8级地震的初始破裂深度在6~9公里之间,与紫坪铺水库水位变化存在着一定的相关关系,为研究汶川地震成因打下了一个很好的物质基础;分析了长江三峡水库诱发地震成因,新发现在巴东北岸神龙溪两岸存在着的三条线性地震分布在碳酸盐背斜轴部,走向东西向,与地层走向一致,属于水库蓄水后库水沿地下暗河渗漏而引起的水库地震。
2010年1月17日,贵州省董菁水库库区曾经发生Ms3.4级水库地震,引起岩崩、滚石和山体滑坡,造成6人死亡、9人受伤的重大灾害。为研究贵州省董菁水库诱发地震活动特征,了解库区地震的构造背景,探讨水库诱发地震的机理、孕震环境和动力学过程,评定董菁水库地震危险性程度,解决董菁水库最高震级和发震地段问题,马文涛副研究员同中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院合作,于2011年9月在董菁水库原有库区地震台网10个短周期数字地震台站的基础之上,新增设了10个短周期数字地震台站,使得董菁水库库区地震台站之间的最小台距达到3~4公里。2011年10月3日在库区记录到Ms2.6级地震,2011年11月6日发生了Ms3.9级水库地震,正好处在董菁水库地震加密台网网内。原外围地震台站交汇这次Ms3.9级水库地震震中在董菁水库大坝(以南)下游3公里处,而从地震加密台网记录得到的波形初步判断,Ms3.9级水库地震震中应该在北盘江与打帮河交汇处董岗附近,这两点的平面距离相差了8公里左右,而从地表滑坡、岩崩和地表震动感觉也支持加密台网所得到的结果,说明在水库区使用小台距地震台网能够最有效地提高地震定位精度。
探索水库诱发地震奥秘及评价方法
马文涛副研究员通过研究水库诱发地震机理,发现水库地震的诱发因素特点与水的性质有关。水作为液体,它本身具有重量、不可压缩性、可溶性和流动性等多种物理化学特性。水库蓄水时,导致库水位变化形成一定大小的势能差,将水加载、卸载和通过孔隙、裂隙注入到地壳岩石之中,作为附加应力和孔隙压力及化学剂,改变了岩石应力状态、断裂泥和断裂面力学性质,导致断层由稳定状态向失稳状态转换,地壳发生脆性变形,引发地震,其过程可以简单地用库仑剪切破裂准则来加以描述。
水加载或卸载时,增大最大主应力或减小最小主应力,可以使摩尔圆半径增大或向左移动,可能使摩尔圆和岩石破坏包络线相交;水通过裂隙渗入断裂面,会降低岩石常数,或者减小断裂摩擦系数,或者减小断裂面上的正应力,或者增大孔隙压力,都可以使岩石破坏包络线平移、斜率发生改变,使摩尔圆和岩石破坏包络线相交,最终导致岩石失稳而发生地震。
开展了水库诱发地震鉴别的方法研究,认为水库诱发地震属于人类工程活动相关所引发的地震,它与天然地震相比较有较大的区别,在地震分布空间、发震时间、最高震级、地震震源特征、库水渗透的岩性条件和构造条件的水文地质条件、其它类型地震等方面都存在着一些特点,成为综合辨别水库诱发地震鉴别的方法:
通过对12座上世纪90年代以来水库诱发地震新震例的现场地质调查和分析,极大地丰富了水库诱发地震数据库;使用我国大型水库532座、全世界140座水库诱发地震震例资料,对灰色聚类法中的水库地震预测指标进行了修订,形成水库诱发地震危险性综合评定技术,使得水库诱发地震危险性评定方法更具合理性、科学性和可操作性,并对长江三峡水库、新丰江水库和龙滩水库的不同构造部位的水库诱发地震危险性进行了评价,预测结果表明新丰江水库地震震级大于5级,长江三峡水库和龙滩水库地震震级上限都在4~5级之间,并得到了很好的实际情况验证。
在震源机制分析和地震分类方面有独特的见解,可以把震源机制用三角图示法直观划分成一、二级地震类型,这就把地震学中的矩张量、断裂力学中的九种错动方式与构造地质学中的正断层、逆断层和走滑断层等复杂断层错动类型结合起来,修定了地震矩张量分解成迪卡尔坐标四种基本分量中没有正断层机制的物理解释,这对于判断地震震源错动复杂类型是一个非常好手段和途经。
专家简介
马文涛,1982年2月云南大学地球物理系地球物理专业毕业,1996年12月在中国地震局地质研究所获得博士学位,硕士生导师,中国地震局地质研究所副研究员。承担过1项国家支撑课题、1项“七五” 三级子题、多项国家地震局“十五”三级子题、1项地震科学联合基金课题,参加了国家地震局“八五”二级子题、“九五” 三级子题和“十五”三级子题、国家重点基础研究发展规划项目子题、国家自然科学基金和地震科学联合基金课题的相关研究工作,现在主要从事水库诱发地震、近场地震学和震源机制解的研究工作,先后发表文章25篇。获得中国地震局科学技术进步一等奖1次、二等奖1次和三等奖2次。
文章来源:《科技成果管理与研究》2012年08月23日
媒体报道三:
为了大地安宁 潜心水库地震科研——记中国地震局地质研究所马文涛副研究员
马文涛,1982年2月云南大学地球物理系地球物理专业毕业,1996年12月在中国地震局地质研究所获得博士学位,硕士生导师,中国地震局地质研究所副研究员。承担过1项国家科技支撑课题、1项"七五"三级子题、多项国家地震局"十五"三级子题、1项地震科学联合基金课题,参加了国家地震局"八五"二级子题、"九五"三级子题和"十五"三级子题、国家重点基础研究发展规划项目子题、国家自然科学基金和地震科学联合基金课题的相关研究工作,现在主要从事水库诱发地震、近场地震学和震源机……
资料更新中……
文章来源:《海峡科技与产业》 2012年11期
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