随着全球全球矿产资源开采不断向深部推进，采掘扰动诱发的次生灾害日益频繁，严重威胁着地下作业人员的生命安全、工程结构的稳定性以及采矿设备的正常运行。破坏性高能级矿震（M>2.0）因震源浅、分布广，地表振动效应比同震级天然地震更强烈，已成为深部开采中亟待解决的核心安全问题。然而，目前对于高能级矿震的能量释放特征和机制还缺乏深入理解，尤其是其与天然地震在能量释放效率及破裂机制上的显著差异。针对这一问题，迫切需要开展高能级矿震能量释放特征的系统性研究，为灾害精准预警与防控提供理论支撑。

中国地震局地球物理研究所王子博博士与刘瑞丰研究员及其团队成员基于2014—2023年中国地震台网公开目录，运用波形特征分类方法，识别出中国大陆59次2.0级以上采矿诱发地震事件。团队基于中国地震台网提供的波形数据，通过震源谱反演与能流密度法，测定了59次事件的地震矩与辐射能量，进而揭示采矿诱发地震的能量释放特征与机制。核心研究内容包括：对比采矿诱发地震与天然地震的能量释放效率差异；检验基于天然地震建立的震级-能量关系对采矿诱发地震的适用性；分析两类地震事件S-P波能量比的差异。

研究结果表明：（1）能矩比（辐射能量与地震矩的比值）结果显示，采矿诱发地震的能量释放效率明显低于同震级天然地震，该差异源于其浅源应力积累水平较低及高频辐射能量占比不足；（2）采矿诱发地震与天然地震能量释放效率的差异表明，基于天然地震建立的震级-能量关系不适用于采矿诱发地震。因此，研究通过59次事件的线性拟合，建立了适用于采矿诱发地震矩震级与辐射能量的经验关系；（3）S-P波能量比结果显示，多数高能级采矿诱发地震与天然地震相似，呈现出构造应力主导驱动的破裂机制，但部分事件的S-P波能量比较低，说明这些事件的震源中可能存在塌陷型、张裂型等其他类型的破裂机制，不同事件震源机制的多样性与矿区复杂的地质结构以及采矿作业引发的多物理场耦合作用密切相关。

图1 采矿诱发地震震源参数测定流程

图2 采矿诱发地震能量释放效率分布图

本研究基于地震波形特征分析和震源谱反演方法，系统揭示了高能级采矿诱发地震的能量释放效率和机制及其与天然地震的差异。该成果为进一步分析矿震的发震机制和预警研究提供了参考。此外，研究建立的震级-能量经验公式为相关行业提供了有效的工具，可用于量化矿区地震风险等级，为深部资源安全开采和监管工作提供了科学依据。

研究成果2025年发表于学术期刊《Rock Mechanics and Rock Engineering》（Wang, ZB., Liu, RF., Wang, TT. et al. Energy Release Efficiency and Mechanisms of Mining-Induced High-Energy Earthquakes in China. Rock Mech Rock Eng 58, 5579–5593 (2025). https://doi.org/10.1007/s00603-025-04386-y）。研究受中国地震局地球物理研究所基本科研业务费（DQJB23K43）、山东能源集团重点科技项目（SNKJ2023A17-R01）和中韩台网运维与数据分析项目（2022–2024）（0722004）共同资助。

【作者简介】

王子博，博士，助理研究员。主要从事天然地震及诱发地震震源参数测定方法研究。E-mail: wangzb@cea-igp.ac.cn

刘瑞丰，研究员。主要从事震级测定方法与地震台网规划建设研究。E-mail: liurf@seis.ac.cn