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采用塑化松香作为岩石圈延性下层的相似材料，进行了板内塑性流动网络及多层构造变形的物理模拟实验。延性单层模型的实验表明，在边界挤压或“高原”重力势的作用下，依赖于延性层粘度的高低不同，主要形成剪切网络、压性褶皱以及二者过渡型式等一级构造。在延性／脆性双层模型中（脆性上层和延性下层分别相当于岩石圈上、下层），边界驱动力的远程传递，主要借助于延性下层的网络状流动，岩石圈下层（含下地壳和岩石圈地幔）的剪切网络，即塑性流动网络，控制着板内构造变形，导致脆性上层内剪切破裂网络、逆推断裂、纵向张裂以及其它次级断裂和褶皱的发育。实验还表明，上、下层之间非连续分布的软弱夹层（模拟壳内低速、高导层）并不妨碍下层塑性流动网络的扩展，但影响牵引力的向上传递及上层构造变形的强弱分布 相似文献
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川滇地区位于中东亚塑性流动网络系统东南部 ,研究区内岩石圈下层含右向网带 6条和左向网带 16条 ,受其控制在多震层内形成相应的地震带。多震层和岩石圈下层的构造应力场在总趋势上基本一致 ,进一步证明了下层网状流动对上层的控制。沿网带以不同交角展布的发震断裂组成地震构造带 ,其中多数右向地震构造带已发育成熟 (视成熟度Λ≥ 0 .8) ,而左向带除大理 -通海和腾冲 -景洪两带接近成熟外 ,多数的Λ值显著小于 0 .8。“川滇菱形块体”因塑性流动网络的存在和块体边界的变迁 ,其现今构造和动力学涵义有待探讨 相似文献
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根据“网状塑性流动”大陆动力学模型,岩石圈的变形方式由浅层脆性向深层延性的转变以及岩石圈下层网状塑性流动的控制作用,导致板块内部的多层构造变形。GPS方法或断层错动反演方法所测定的只是浅表地壳。多震层的应变速率可用“地震复发间隔法”,根据先后两次地震的复发间隔和后发地震的发震概率予以估计。基于岩石圈下层塑性流动网络共轭角与挤压变形之间的关系,可运用“共轭角法”估计该层的应变,并结合对于变形时间的估计,进一步推算网络的特征应变速率。文中给出了亚洲中东部地区岩石圈下层特征应变速率的等值线图,其数量级为10-15～10-14/s。控制多震层地震活动的主要是塑性流动网带,其应变速率大于网络的特征应变速率,除此以外,多震层的应变速率还受到驱动边界的直接作用、塑性流动波和上下层之间非连续分布软弱层的影响。根据青藏高原至华北平原11个潜在震源区所在地段多震层应变速率与岩石圈下层特征应变速率的对比分析,除临汾盆地1处偏差较大外,其余10处两者间表现出显著的线性相关,其比值β平均为1.75,分布范围为1.25～2.25。文中建议在进行中长期地震预测时,可根据岩石圈下层特征应变速率等值线图,结合比值β的引入,粗略地估计各潜在震源 相似文献
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岩石圈塑性流动与大陆板内构造变形研究进展评述 总被引：5，自引：0，他引：5
人们对大陆板内构造变形机制有两种不同认识,即“刚性”板块通过弹性实现应力远程传递和岩石圈通过下层塑性流动实现应力远程传递。通过对岩石圈各层变形属性和塑性流动的研究。认为通过处于塑性状态的下地壳和岩石圈地幔的塑性流动实现应力远程传递和控制板内构造变形更为合理。 相似文献
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根据地震的涡旋状分布图象和大型盆地的分布特征,指出中东亚地区存在着巨型的涡旋构造。该涡旋构造由主环（直径约２０００ｋｍ）及内、外分支构成,主环和内环绕四川盆地逆时针旋转,外分支环绕塔里木等大型盆地顺时针旋转。根据层析成像资料推测,上述涡旋构造是上升型地幔涡旋对岩石圈板块底界驱动作用的结果。综合地幔涡旋和岩石圈下层塑性流动网络的见解,提出了“涡旋／网络”大陆动力学模型。该模型认为来自地幔涡旋的板块底界驱动力和由岩石圈塑性流动网络传递的板块边缘驱动力,作为两种基本的驱动力源,控制着中东亚大陆的构造变形及地震活动 相似文献
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贝加尔裂谷区地壳上地幔复杂的各向异性及其动力学意义 总被引：1，自引：3，他引：1
位于西伯利亚板块东南缘的贝加尔裂谷是最典型的大陆裂谷之一,其形成的动力机制与演化过程一直是地学界争论的焦点.本研究使用一种改进的横波分裂测量方法——全局最小切向能量法,对研究区宽频带固定台站ULN和TLY记录的SKS震相和接收函数PmS震相进行分裂测量,得到了裂谷地区地壳和上地幔的各向异性属性.ULN台的SKS分裂测量结果表明,台站下方存在双层各向异性结构,其中,上层的快波偏振方向为N74°E,快、慢波分裂时差为0.80 s,下层的快波偏振方向为N128°E,快、慢波分裂时差为0.80 s;PmS震相分裂测量结果表明,台站下方地壳内存在单层各向异性结构,其快波偏振方向为N77°E,与SKS分裂测量的上层各向异性的快波偏振方向相近,快、慢波分裂时差为0.26 s,这说明SKS分裂测量的上层各向异性同时包含了地壳和地幔岩石圈.对TLY台进行SKS分裂测量时发现,台站下方上地幔结构表现出横向非均匀性:当反方位角<90°时,快波偏振方向在N60°E左右,快、慢波分裂时差为1.27 s;当反方位角>90°时,快波偏振方向约为N120°E,快、慢波分裂时差为1.40 s;PmS震相分裂测量没有获得有效的结果,并且不同方位的PmS震相到时基本一致,说明TLY台下方地壳结构接近各向同性.根据分裂测量结果,结合贝加尔裂谷区的构造演化过程,得到以下结论:(1)ULN台双层各向异性的上层主要是岩石圈原始结构的反映,并且存在地壳与地幔岩石圈的一致性形变,而下层指示着现今软流圈地幔的流动;(2)由于刚性的西伯利亚克拉通的阻挡,地幔流动方向在克拉通南缘发生了偏转,在深部绕克拉通边缘流动,因此形成了TLY台下方上地幔结构的横向变化. 相似文献
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以塑化松香和干凝滑石粉浆分别作为岩石圈延性下层（下地壳及岩石圈地幔）和脆性上层（上部地壳）的相似材料,就亚洲中东部大陆在板块边界推挤作用下的构造变形进行了模拟实验。初步结果表明,本地区在印度板块和菲律宾海板块的推挤下,形成两个塑性流动网络系统,它们控制了岩石圈上层构造变形,在分布格局上大致与地震的网络状分布相对应;东北部可能存在另一规模较小、作用较弱的驱动边界及相应的网络系统,由于它的影响,导致华北北部构造带和地震带的扭曲。实验还表明,大型压性盆地的形成与岩石圈下层稳定块体的存在有关 相似文献
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在全变率(NDR)指标的基础上,结合GIS技术进一步开发了孕震构造势位(LDLEPS)分析法,以便定量评估地震危险性。在充分利用已有资料基础上绘制了华北地区LDLEPS图和地震分布图,从图中发现,孕震构造势位与地震空间分布的轮廓、位置、震级大小等是完全匹配的,即LDLEPS图可以用来预测未来震情。为此,在2006年绘制了四川、青海等地LDLEPS图,并据图对该地未来震情进行了试验性预测,后来的结果表明预测基本上是正确的。文中进一步讨论了孕震构造的形成机制:华北幔柱亚热柱活动后期对地壳的热作用与构造再造作用而衍生出孕震的二元结构模型,即下层半塑性流变层与上层脆性层,下层动力因素控制上层孕震构造的形成与发展。根据LDLEPS图把华北地区划分出甲～己6个孕震构造异常区,其中乙异常区(京西北)地热资源丰富,是深部热物质溢出地表的表现。其地震成因是:下层流变层的流体沿断层面涌入上层,断层复活致震,这是下层动力因素对上层间接作用的结果,其发震机制类似于水库诱发地震。乙异常区仅产生中等震级以下的地震。甲孕震构造异常区(渤海及其边缘带)是下层流变层强劲动力因素直接控制上层孕震构造的形成与发展,从而产生中频强震以下的地震。另外对探槽剖面及海相沉积物震积岩的古地震遗迹研究发现,甲区史前曾发生大量古地震事件与古海啸事件。现今该区高势位孕震构造和强震事件是过去事件的延续和重复。同时指出,华北南缘之SN地块在构造地形与震情上存在明显差异。 相似文献
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岩石圈下层的网状塑性流动 ,作为包含塑性流动网络的黏塑性流动 ,控制着大陆板块内部的构造变形和动力学过程。塑性流动网络由两组网带共轭相交而成 ,而塑性流动网带是黏塑性流动过程中因剪切局部化、黏性摩擦生热和网带介质的弱化而形成的延性弱面 (弱带 )。研究表明 ,类似于断裂和节理等脆性弱面 ,延性弱面对介质强度的影响也具有条件性 ,即当应力方向改变时 ,只有在滑移角θ不超出一定限值的条件 (θ1≤θ≤θ2 )下才可能沿原有弱面滑移 ,显示其弱化效应 ;延性弱面可以用弱化度R表示其屈服限的相对降低程度 ,弱化度与滑移角下限值之间的关系为R =sin2θ1;根据亚洲中东部地区“塑性流动 -地震”网络的最大共轭角推算 ,网带的弱化度R近似于 0 81。基于延性弱面效应的认识 ,文中就网带由剪切滑移向压性褶皱的转化、网带的继承与弃置以及应力方向的允许偏角等问题进行了探讨 相似文献
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Bertalan Bodri 《Journal of Geodynamics》1996,21(4):309-328
On the basis of data on crustal structure and terrestrial heat flow, a 3-D geothermal model for the lithosphere in the Pannonian basin, Hungary, has been calculated. This model, together with information on crustal composition, laboratory data on rock friction, and certain assumptions about fluid conditions and strain-rate levels within the lithosphere, has been used to construct a rheological model of the area.The results obtained show a layered rheological structure where an aseismic part of the crust is “sandwiched” between an upper and a lower seismogenic crustal layers. According to the proposed rheological model, seismic activity in the upper crust may be expected down to depths of 10–12 km, which is confirmed well by the observed depth distribution of seismicity. The model also predicts a lower crustal seismogenic layer down to 20–22 km. Because of infrequent occurrences of deep earthquakes and/or a generally small number of reliable hypocenter depth determinations in the study area, this seismogenic zone is less constrained by observations.The depth of the different rheologic horizons within the crust is governed mainly by thermal conditions. The lower boundary of both seismogenic layers appears isothermal. Brittle-ductile transition in the upper crust coincides with the ˜200 °C isotherm, while in the lower crust it coincides with the ˜ 375 °C isotherm. The lowermost crust and the upper mantle beneath Hungary show ductile behavior, thus the possibility of siesmic activity at these horizons can be excluded. 相似文献
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3-D spherical shell modeling of mantle flow and its implication for global tectogenesis 总被引：1，自引：0，他引：1
In order to study the relationship between mantle flow and global tectogenesis, we present a 3-D spherical shell model with incompressible Newtonian fluid medium to simulate mantle flow which fits the global tectogenesis quite well. The governing equations are derived in spherical coordinates. Both the thermal buoyancy force and the self-gravitation are taken into account. The velocity and pressure coupled with temperature are computed, using the finite-element method with a punitive factor. The results show that the lithosphere, as the boundary layer of the earth's thermodynamic system, moves with the entire mantle. Both its horizontal and vertical movements are the results of the earth's thermal motion. The orogenesis occurs not only in the collision zones at the plates' boundaries, but also occurs within the plates. If the core-mantle boundary is impermeable and the viscosity of the lower mantle is considerable, the vertical movement is mostly confined to the upper mantle. The directions of the asthenospheric movements are not fully consistent with those of the lithospheric movements. The depths of spreading movements beneath all ridges are less than 220 km. In some regions, the shear stresses, acting on the base of the lithosphere by the asthenosphere, are the main driving force; but in other regions, the shear stresses are the resisting force. 相似文献
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《Journal of Volcanology and Geothermal Research》1999,91(1):65-78
The tectonic stresses can significantly affect the propagation of a magma-filled crack. It has been pointed out that the rheological boundaries control the emplacement of magmas through the effect of stress. However, it has not been clarified how the role of rheological boundaries depends on the regional tectonic and thermal states. We have evaluated the role of rheological boundaries under various tectonic and thermal conditions and found that the level of magma emplacement may jump according to the changes in the tectonic force or the surface heat flow. The stress profiles were estimated by a simple model of lithospheric deformation. We employed a three-layer model of the lithosphere; the upper crust, the lower crust and the upper mantle have different rheological properties. A constant horizontal force is applied to the lithosphere, and the horizontal strain is assumed to be independent of depth. When realistic tectonic forces (>1011 N/m) are applied, the rheological boundaries mainly control the emplacement of magma. The emplacement is expected at the MOHO, the upper–lower crust boundary, and the brittle–ductile boundary. For lower tectonic forces (<1011 N/m), the tectonic stress no longer plays an important role in the emplacement of magmas. When the tectonic stress controls the emplacement, the roles of rheological boundaries strongly depend on the surface heat flow. When the surface heat flow is relatively high (>80 mW/m2), the stress in the mantle is quite low and the MOHO cannot trap ascending magmas. For relatively low heat flow (<80 mW/m2), on the other hand, the MOHO acts as a magma trap, and the upper–lower crust boundary acts as a magma trap only when the magma supply rate is sufficiently high. Our results suggest that the emplacement depth can change responding to the change in the tectonic force and/or that in the surface heat flow. This may provide us a key to understand the relation between the evolution of a volcanic region and its tectonic and/or thermal history. 相似文献
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伽师强震群的深部动力学条件 总被引：4，自引：1，他引：3
根据天山造山带及其两侧的塔里木盆地和准噶尔盆地的岩石圈二维速度结构、二维密度结构、二维电性结构、壳幔过渡带的详细结构以及大地热流和震源深度的分布,再结合对新疆西北部的蛇绿岩带、高压变质带和岩浆岩分布的综合分析,建立了天山造山带的地球动力学“层间插入消减”模型。该模型认为,塔里木板块的中上地壳在库尔勒断裂附近向天山造山带的中下地壳层间插入;而下地壳连同岩石圈地幔向天山造山带的上地幔俯冲消减。在天山的西段（哈萨克斯坦境内）,费尔干纳地块由北向南插入到南天山之下约180km的深处,在其东段（中国境内）,塔里木盆地由南向北插入南天山之下。这两个具有不同方向的下降板片的接触部位为费尔干纳走滑断裂。我国的伽师、喀什、乌恰地震区均落在这两个具有不同俯冲方向板块的结合部位附近,有着特殊的深部构造背景。南、北两大板块的双向挤压必定产生强大的应力,在地震区附近,这种应力的积累与释放具有4个显著的特点：（1）板片的俯冲消减速度约高达每年22mm左右;（2）应力的积累与释放速率加快;（3）应力释放较容易;（4）应力释放较为集中。这4个特点可能是伽师地区在较短的时间内连续发生数次强震的构造因素。 相似文献
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以GPS观测资料和地震学研究成果为约束，针对不同流变参数的中国大陆岩石圈模型，数值模拟了岩石粘度与中国大陆板块边界作用强度的关系，探讨了陆-陆碰撞对中国大陆分层岩石圈运动的驱动机制．给出了陆-陆碰撞驱动力、附加地形与山根浮力及热浮力对中国大陆构造运动的驱动特点．印度板块、太平洋板块和菲律宾板块对中国大陆驱动的边界作用强度之比约是4：1．25：1，所引起的水平主压应力主要集中在坚硬岩石层；而附加地形等垂直方向作用力在水平方向产生的最大主压应力则主要集中在软弱岩石层．这种垂直方向上的作用力在高原南部地区阻碍陆-陆碰撞向北的推挤运动，在高原东北部增加对其它块体的推挤作用。 相似文献
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为了研究华南东部地区岩浆活动的深部构造背景,对吉安一福州宽频大地电磁测深剖面数据进行了系统的分析和处理,并利用非线性共轭梯度法进行二维反演,得到了武夷隆起带及周缘地区的岩石圈电性结构;结合区域重磁资料,详细分析了研究区内地壳、上地幔电性结构特征及地质含义.结果表明:华南东部地区岩石圈电性结构存在明显的分区性,并且壳内普遍发育不同成因的高导层,揭示出华南东部地区不同构造单元内的岩浆活动具有不同的成岩构造背景.其中,东南沿海褶皱带深部热侵蚀活跃,岩石圈物质和结构被强烈改造,电阻率普遍较低,软流圈上涌并伴随玄武岩浆底侵,导致岩石圈、地壳剧烈减薄;而武夷隆起带岩石圈电阻率相对较高,印支-燕山早期陆内挤压变形的构造形迹明显,晚中生代岩石圈拉张伸展作用对该地区岩石圈的物质结构有一定的改造. 相似文献