哥伦比亚地震原因（美国七天七次奇怪地震，竟是由人工湖引发！人工湖何以引发地震？）

虽然在一般情况下，地震的发生往往是由于板块边界或板块内部的错动和破裂而突然释放能量导致的，但是从20世纪60年代开始，人们发现了许多人类活动引发地震的现象，这就是诱发地震。

上图：（1930-2014）全世界人类活动诱发地震分布

诱发地震是指由于人类活动改变了地壳应力和应变而引发的地震，这些人类活动包括：油气开采、矿床开采、地热开采、废水注入深井、修建水库等。而所有诱发地震的人类活动中，又以水库诱发地震的震级为首。据美国南卡罗来纳州自然资源部称，自 10 月 25 日之后的七天里，南卡罗来纳州哥伦比亚市已检测到七次地震。人们怀疑这些地震是 40 年前建造的一个湖泊引发的。

该湖位于南卡罗来纳州詹金斯维尔的 215 号高速公路旁的费尔菲尔德县，毗邻布罗德河，距哥伦比亚市中心约 35 分钟路程，被命名为蒙蒂塞洛湖。它于 1978 年建成，是由南卡罗来纳州电力和天然气公司运营的抽水蓄能设施，主要为单个核反应堆提供冷却水。

上图：日落时分在南卡罗来纳州的蒙蒂塞洛湖

然而，自从工程师于 1978 年建造蒙蒂塞洛湖以来，地质学家已经记录了数千次地震，因为新水库的压力变化影响了地下。例如从 1996 年到 1999 年，湖周围发生了 700 多次小地震。而在今年，南卡罗来纳州则已经发生了 20 次地震，其中约三分之一发生在詹金斯维尔地区。不过虽然这些地震的强度足以被美国地质调查局的仪器检测到，但却无法被人们注意到，因为大部分都太小了。直到自 10 月 25 日之后频繁的地震，让人们开始注意这座人工湖。

但不同于普通民众，蒙蒂塞洛湖始终都受到官方的严密监控。因为在建造该湖之前的1961 年，美国科罗拉多州丹佛东北部的，一家名为落基山兵工厂的化学武器设施的操作人员曾钻了一口深井，用于处理受污染的废水。该井位于 75 英尺高度断裂的前寒武纪片麻岩中，于1962 年 3 月开始将废水压力注入破裂的前寒武纪岩石。自从开始注入流体以来，丹佛地区已记录了 710 次地震。大多数地震的震中都在阿森纳井 5 英里半径范围内。因此在蒙蒂塞洛湖建造之初，科学家就已经猜到它可能会引发地震，并进行了严密的监控。

为什么人工湖会引发地震？

在蒙蒂塞洛湖发生的事情被称为“水库诱发的地震活动”，但要注意的是，并不是所有的水库蓄水后都会引发地震，甚至还有一些水库蓄水后，其地震活动反而减弱了。而且造成地震物理原理始终相同：首先，岩土体中含有一些软弱的结构面，蓄水后起到了一个润滑作用，岩土体就更容易沿着结构面发生破坏，可诱发地震。其次我们都知道水会产生压强，大型水库蓄水后势必会产生极高的压强，作用于水库的岩土体上，局部区域超出了岩土体的强度，最终导致岩土体的破坏，诱发地震。

上图：世界一些主要水库诱发地震表

特点是震中密集于库坝附近，或是密集于水库最大水深处及其附近，或是位于水库主体两侧的峡谷区。并且震源极浅，震源体小，多在地下10km范围内。在水位的急剧下降或上升，特别是急剧下降，往往有较强地震产生。而“水库诱发的地震活动”按类型又可分为岩溶塌陷型与断层破裂型。岩溶塌陷型水库诱发地震最常见，多为弱震或中强震。我国在岩溶地区的大型水库有8个，其中4个诱发了地震。断层破裂型水库诱发地震发生的概率虽然较低，但有可能诱发中强震或强震。我国的新丰江水库和印度的柯依纳水库的诱发地震都属于这种类型。

上图：柯依纳水库

那是 1967 年 12 月 10 日，印度马哈拉施特拉邦的柯依纳水库成为全球头条新闻。这所在 1962 年，于印度科依纳建造的一座宏伟的大坝，发生了 6.6 级毁灭性地震，造成至少 177 人死亡，2,200 多人受伤，数千人无家可归，此外还损坏了大坝本身并使发电站停止运转，从而使孟买工业陷入瘫痪。这被认为是由于建造水库而产生的最强烈的地震，并且该地区在之后依旧不时感觉到震颤。

另一场毁灭性的大坝灾难，发生于意大利的 Vajont 大坝。在该水库开始蓄水后的大约 15 天内，就记录了大约 60 次冲击。最终在 1963 年 10 月 9 日晚上，3.5 亿立方米的岩石从托克山上脱落并沉入水库。产生了 230 米高的巨浪，超过大坝 110 米，溢出淹没了下游一公里的 Longarone 镇和其他三个村庄，造成 2,600 人死亡。

但这些都是极端事件，实际绝大多数水库诱发地震的震级小于里氏 5 级，属于弱震或微震，约占总数的80%以上；较强的水库诱发地震不到总数的20%，其中5．0～5．9级的中等强度地震10例， 6.0～6．5级强度地震也仅有 4 例。相比全球现有的58713座水坝数量，水库诱发地震造成的危害可以说是微乎其微。