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中蒙边界区中生代推覆构造与伸展垮塌作用的运动学和动力学分析 总被引：11，自引：1，他引：11
中蒙边界的亚干地区经历古生代造山作用之后, 中生代经历两次重大的构造事件: 造山期(晚三叠-早侏罗世)为地壳的缩短导致总体向南的特大型推覆构造; 晚造山期(晚侏罗-早白垩 世)近南北的地壳伸展, 形成变质核杂岩. 经构造的运动学和动力学分析查明, 造山期形成的推覆构造上盘总体运动方向约180°, 运动学涡度约为−0.10, 属缩短-增厚型剪切作用, 最大主压应力轴方向近水平. 晚造山期伸展作用形成拆离断层, 上盘总体运动方向约165°: 早期运动学涡度平均为0.74, 属简单剪切为主减薄型剪切作用, 最大主压应力轴倾角66°; 晚期伸展作用的运动学涡度为平均0.55, 属纯剪切为主减薄型剪切作用, 最大主压应力轴方向近直立. 表明推覆构造导致地壳的增厚, 原处于地壳上层的岩石下沉进入韧脆性转化带以下的下地壳, 增温的下盘岩石和其下部分重熔的物质因其体积的增大和比重的减小而上浮, 而上盘岩石则因构造增厚负荷加大. 在上方负荷和下部热隆的联合作用下, 夹持其间的韧性剪切带中的垂向纯剪切组分增大. 当垂向纯剪切组分超过简单剪切组分时, 韧性剪切带转化为伸展-减薄型剪切带. 这一递进转化过程体现了推覆构造和伸展构造时空关系和其间运动学和动力学内在的本质联系: 推覆构造引起地壳增厚的过程中孕育了伸展的因素, 伸展组分的递增最终导致晚造山的伸展垮塌. 相似文献
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为了研究水分对断层泥抗剪特性的影响,在湖北省当阳县砂岩岩体中的天然断层带上进行了现场大尺度的剪切实验。实验用直剪法进行。试体的尺度为30×50×60cm~3。以含水粘土断层泥的天然断层面为剪切面。剪切面的面积为3000cm~2。先对试体在一个确定的正应力下进行剪断实验,然后继续对它在不同的正应力下进行摩擦实验。实验表明,剪断实验表现为塑性破坏及随后的位移强化现象。摩擦实验的摩擦强度略高于剪切破坏强度。剪切破坏强度方程为:τ=0.03+0.30σ。其中σ为正应力,τ为剪应力。单位均为MPa。 相似文献
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研究了加纳谷(南加州)加速度传感器垂直台阵记录的剪切波在浅层(<200m)的各向异性效应。应用埋深在结晶基岩(220m)、风化结晶岩(22m)及沉积岩(15,6和0m)的传感器记录的地震事件,我们分析了剪切波的竖向传播走时和在不同深度处的偏振方向。剪切波水平分量的速矢端迹图展示了明显的线性的和固定的偏振方向,与地震位置和震源机制无关。偏振取向随深度而变化,在220m深度是N325°±13°,而在22,15,6和0m深度处是N25°±20°。(a)对剪切波在深部(>220m)的传播,220m深度处的偏振方向和距7km的美国地质调查局KNW台站观测得到的结果是一致的。通过对本区地震资料的处理研究,我们可以推断岩石构造各向异性是由矿物和(或)微裂纹沿某一方向的定向排列引起的。(b)对于剪切波在浅部的传播(<220m),观测到220m和22m间的快剪切波偏振方向为N0°±20°,且速度快8±2％。快、慢剪切波之间的传播延迟大致等于信号的半个主周期,且地表下质点的线性偏振可据椭圆运动的主方向来确定。N±20°的快剪切波偏振方向与圣安德烈斯断层区的水平最大主压应力方向一致。浅层各向异性的范围与蚀变花岗岩形成的低速有关。本文认为,介质各向异性或者是由应力在蚀变(如热液)介质中孔隙或裂纹发生形变引起的,或者是由两个具有不同线状构造方向的结晶岩单元的叠加而形成的。记录资料显示出,在0～200m的浅层中,各向异性强烈影响了小于30Hz的正常频段范围内的短周期地表记录。 相似文献
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已钻探的爱琴海（希腊）米洛斯岛地热田，由深度为4－6km的地方震的地震波密集地进行了采集，大量三分向地震仪记录到这些地震。8个月观测期间发生在岛上的地震活动形式是在3个不同地区的一些震群。所有地震的震源机制都有表征几站直立的最大主压应力的膨胀象限。这表明存在着与爱琴海区构造一致的扩张应力场。许多记录中观测到剪切波分裂。多数快剪切波偏振约南北向排列，与地面观测到的断层构造走向平行。有些地震图上快剪切波偏振为北东40°，主要在地热钻孔间的台站观测到这样的偏振，可能表明了在地热田中现代应力场作用下排列起来的微裂纹取向。对地热井孔附近的剪切波到时的延迟的研究可以推断各向异性强弱的变化，其分布看来与P和S波速度异常检测出来的裂纹介质的限度有关。 相似文献
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研究区胶东东部位于华北东部苏鲁超高压变质带东端, 发育逆冲推覆构造. 采用多尺度构造研究和构造年代学研究相结合的方法, 可将胶东东部逆冲推覆体划分为石岛推覆体、荣成推覆体、米山推覆体、牟平推覆体等四个推覆体. 这些推覆体以相应的走滑逆冲型剪切带为底界, 主要活动于中生代. 研究表明, 由石岛剪切带、荣成剪切带至牟平剪切带, 古差异应力值和韧性变形强弱序列呈现逐渐降低的趋势, 与变形温度的变化趋势呈负相关. 根据逆冲推覆构造研究、40Ar/39Ar同位素测年数据以及前人在区域上的同位素构造年代学研究成果, 推测研究区中生代构造的发展主要经历了四期运动: 三叠纪末(约210~180 Ma)的逆冲推覆运动; 侏罗纪-早白垩世(约180~130 Ma)的伸展运动; 早白垩世(130~120 Ma)的走滑逆冲运动; 晚白垩世以后(约120 Ma~)的伸展运动. 其中, 早白垩世(130~120 Ma)的走滑逆冲运动期剪切带的活动序列为石岛剪切带→荣成剪切带→牟平剪切带→米山剪切带, 引起了推覆体的逆时针旋转效应. 胶东东部逆冲推覆构造与郯庐断裂带的两期走滑事件时代吻合、运动学相容, 可吸收或调节部分郯庐断裂带的走滑运动量, 从而导致该断裂带北段走滑量的显著变小. 相似文献
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天山构造带位于中国大陆西北部,是典型的岩石圈陆内缩短造山带.本文利用新疆区域数字地震台网2009年1月至2014年12月的近场小地震波形资料,采用剪切波分裂分析对天山构造带及邻区的地壳各向异性特征进行研究,获得了研究区域内39个台站的快剪切波偏振方向和慢剪切波时间延迟.剪切波分裂参数的空间特征显示,研究区上地壳各向异性具有分区性,各向异性特征与局部构造、地壳介质变形和应力分布有关.天山构造带的快剪切波偏振呈现出两个优势方向的特点,第一优势方向大致平行于台站附近断裂和天山构造带的走向,与断裂构造和应力的综合影响有关,另一个优势方向反映了主压应力的直接作用.北天山山前断裂带东段的断裂弯折部位和南天山局部地区的剪切波分裂参数与东、西两侧不同,与准噶尔盆地、塔里木盆地的南北向挤压作用密切相关.快剪切波偏振优势方向的剧烈变化揭示,在准噶尔盆地和塔里木盆地双向挤压隆起的过程中,天山构造带产生了强烈的局部不均匀变形.塔里木盆地西侧快剪切波偏振具有两个优势方向,一个为NNE方向,与帕米尔高原受到印度一欧亚板块碰撞产生的北向挤压作用有关,另一个为NW方向,指出了塔里木盆地区域主压应力方向.准噶尔盆地北部也存在NE和NW两个快波偏振优势方向,主要与断裂的影响有关.天山构造带区域内的慢剪切波时间延迟总体上低于塔里木盆地西侧和准噶尔盆地北部,同时慢剪切波时间延迟的结果也进一步证实了天山构造带的局部强烈变形. 相似文献
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采用与永登地震相同的方法,研究了1996年6月1日天祝-古浪5.4级地震前后地壳介质剪切波分裂、电性各向异性随时间的变化特征.结果表明临震前电性主轴、快S偏振方向都是从北偏西方向转为北偏东,而该次地震的P轴为北偏东50°,三者总体上是一致的.由于该次地震与松山电磁台同处一个断层构造上,因此视电阻率变化在各频段均较强,但ρyx比ρxy变化大,这一点与永登地震不同.另外,由于收集的小震资料较少,快慢S波时间延迟的分析结果没能反映出应力强度的积累,另一个原因可能是该次地震孕育与永登地震后应力调整纠缠在一起的结果(两者距离120多公里). 相似文献
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内蒙古大青山地区的临河-集宁断裂带是华北板块北缘的一条重要断裂带。它主要由韧性剪切带、韧脆性剪切带和推覆构造等构成。推覆构造自南向北可分为叠瓦逆冲推覆构造带、紧闭褶皱-逆冲断层变形带、宽缓褶皱一断层转折褶皱带、滑脱褶皱一断层传播褶皱带等4个变形带。断裂带从韧性到脆性表示了其出露深度不同。并有由南到北活动强度逐渐减弱的趋势。该区主要分布有以金为主的多金属矿床和以煤、大理岩为主的非金属矿床。区内金多金属矿床多与韧性剪切带有关,断裂构造为金属矿床的形成提供了空间,也是成矿物质的通道。研究指出了该地区的找矿前景与方向。 相似文献
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黑龙江亚板块中强地震空间网格化特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
节理是当岩体受区域性的应力作用时,岩石中沿破裂面的两侧岩块没有位移或相对位移很小的断裂。俞鸿年、芦华复（1998）给出了共轭剪节理与主应力轴的关系模型。节理和断层是发生在岩石中的断裂,均形成岩石面破裂。大尺度的剪切带（断层）与地震的发生有密切关系,而中等尺度的剪切带（如岩石的节理面等）往往是决定岩石或岩体强度的主要因素（陈顒等,2001）。 相似文献
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库车坳陷节理和剪切破裂发育特征及其对区域应力场转换的指示 总被引：4，自引：0，他引：4
叠合盆地的演化必然经历过区域应力场的变化, 研究沉积盆地区域应力场的性质及其转变对于认识盆地形成与演化过程中受力状态、构造变形特征有着重要意义. 节理与剪切破裂作为微小应力场变化的敏感标志, 以其在区域上广泛分布并具有一致方位的重要特征, 可以用来恢复区域应力场的状态及其演化过程. 通过对中、新生界发育的节理与剪切破裂的方位、几何样式、序列关系及其与断层、褶皱的先后关系的仔细观测和分析, 发现NEE-SWW和NNW-SSE方向的系统节理在全区发育最普遍, NW-SE方向的系统节理与剪切破裂较少; 而且NEE-SWW向系统节理最早形成, NWW-SEE向和NW-SE向系统节理较晚, 而一些方向不一的共轭剪切破裂可能同时或晚于NWW-SEE向和NW-SE向系统节理形成. 根据节理和剪切破裂与应力的各种关系, 结合库车坳陷的区域构造活动历史和构造变形特征, 认为NEE-SWW向系统节理的形成是该地区在白垩纪晚期区域隆升作用诱发的弱伸展作用的产物, 而NNW-SSE向和NW-SE向的节理则是同构造期的变形, 与新近纪近N-S的强烈挤压变形作用有关, 共轭剪切破裂则可能是受左行走滑作用的结果. 在进入新近纪后, 最大主应力(σ 1)的方向从垂向变成水平, 应力场发生了转变. 相似文献
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为理解震源机制和所作用的应力张量之间的关系,模拟了东西向挤压、垂直向拉张的挤压应力体系,南北向挤压、东西向拉张的走滑应力体系和垂直向挤压、东西向拉张的拉张应力体系所产生震源机制及其剪应力和正应力的表现.结果表明:挤压应力体系可以产生逆断型、走滑型和逆走滑型的震源机制,并随着应力形因子R的增大,逆断型震源机制数目逐渐减小,而走滑型和逆走滑型震源机制数目逐渐增加;走滑应力体系兼有各种类型的震源机制,随着R值的增大,正断型和正走滑型震源机制数目逐渐减小,而逆断型和逆走滑型震源机制数目逐渐增加;拉张应力体系兼有正断型、走滑型和正走滑型震源机制,随着R值的增加,正断型震源机制数目逐渐增加,而走滑型和正走滑型震源机制数目逐渐减小.挤压应力体系在震源机制节面上的最大剪应力分布在R=0时沿倾角45°分布,随着R值增大至1,逐渐演变为沿着以(0°,90°)和(180°,90°)为中心的圆弧分布;拉张应力体系的最大剪应力分布则随着R值自0增大至1,最大剪应力自以(0°,90°)和(180°,90°)为中心的圆弧分布逐渐演变为沿倾角45°分布;走滑应力体系则随着R值自0增大至1,最大剪应力自以(0°,90°)和(180°,90°)为中心的圆弧分布逐渐演变为以(90°,90°)为中心的圆弧分布.三种应力体系所表现的震源机制P,T轴分布呈现复杂多样性:R越小,震源机制的T轴分布在拉张主应力周围的区域范围越小,而P轴分布在挤压轴周围的区域范围越大,R=0.5时两者分布区域范围均衡,R超过0.5时越接近1,震源机制的P轴分布在挤压主应力周围的区域范围越小,而T轴分布在拉张轴附近的区域范围越大. 相似文献
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The turbulence field of airflow in the lee of a dune has significant impacts on dune dynamics and related processes. We used particle image velocimetry in a wind tunnel simulation to obtain detailed velocity measurements in the lee of two‐dimensional transverse dune models, then used the results to analyse their turbulence fields. The dune models used in this study had a single lee angle of 30°, and a total of six stoss angles: 3°, 5°, 10°, 15°, 20° and 25°. We used vorticity, turbulence intensity, Reynolds stress and turbulent kinetic energy to characterize the turbulence fields. These parameters were functions of stoss angle, wind velocity, distance from the dune crest and height above the ground surface. The stoss angles could generally be divided into two groups based on the profiles of mean velocity, turbulence and Reynolds stress. Stoss angles of 3° and 5° usually had similar profiles, and angles of 15°, 20° and 25° formed a second group with similar profiles. The profiles for the stoss angle of 10° were usually transitional and were intermediate between the two groups. Vorticity, Reynolds stress and turbulent kinetic energy increased monotonically with increasing free‐stream wind velocity, but their variations with respect to the stoss angle were complex. The stoss angles of 15° and 20° had the maximum values of these three parameters, thus these angles may have special significance in dune development given the characteristics of the mean velocity fields and turbulence fields they produce within the lee airflow. It is the streamwise velocity component and its turbulence that determine the surface shear stress. Copyright © 2008 John Wiley and Sons, Ltd. 相似文献
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Andreas Klügel Thomas R. Walter Stefanie Schwarz Jörg Geldmacher 《Bulletin of Volcanology》2005,68(1):37-46
Many volcanic rift zones show dikes that are oriented oblique rather than parallel to the morphological ridge axis. We have evidence that gravitational spreading of volcanoes may adjust the orientation of ascending dikes within the crust and segment them into en-echelon arrays. This is exemplified by the Desertas Islands which are the surface expression of a 60 km long submarine ridge in southeastern Madeira Archipelago. The azimuth of the main dike swarm (average = 145°) deviates significantly from that of the morphological ridge (163°) defining an en-echelon type arrangement. We propose that this deviation results from the gravitational stress field of the overlapping volcanic edifices, reinforced by volcano spreading on weak substratum. We tested our thesis experimentally by mounting analogue sand piles onto a sand and viscous PDMS substratum. Gravitational spreading of this setup produced en-echelon fractures that clearly mimic the dike orientations observed, with a deviation of 10°–32° between the model’s ridge axis and that of the main fracture swarm. Using simple numerical models of segmented dike intrusion we found systematic changes of displacement vectors with depth and also with distance to the rift zone resulting in a complex displacement field. We propose that at depth beneath the Desertas Islands, magmas ascended along the ridge to produce the overall present-day morphology. Above the oceanic basement, gravitational stress and volcano spreading adjusted the principal stress axes’ orientations causing counterclockwise dike rotation of up to 40°. This effect limits the possible extent of lateral dike propagation at shallow levels and may have strong control on rift evolution and flank stability. The results highlight the importance of gravitational stress as a major, if not dominant factor in the evolution of volcanic rift zones.Editorial responsibility: M Carroll 相似文献
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活动断层几何形状的确定为评估一个地区的地震危险性提供重要的理论依据,邢台老震区内构造背景复杂,前人对邢台地震的发震构造展开大量研究,取得丰富成果。通过震源机制节面聚类得到邢台地震发震断层的走向、倾角及其标准差,综合前人研究结果求取发震断层面的平均解;结合区域地壳应力张量,估计该断层的滑动方向及其误差,分析该区域的地震活动危险性。结果表明：邢台地震发震断层的走向为32.45°,倾角为79.44°,滑动角-153.96°,标准差为4.55°。该断层为走向NNE、倾向NWW的高倾角走滑型断层,而非正断性质的新河断裂。区域地壳应力场在断层面上产生的相对剪应力为0.83,相对正应力为0.59。该断层不是最大剪应力的断层面形状,但剪应力强度仍较大,表明该断层在地震能量积累和释放过程中仍起到必不可少的作用。 相似文献
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YOSHITAKA HASHIMOTO MIO EIDA TAKAYUKI KIRIKAWA RYOKO IIDA MIE TAKAGI NORIKO FURUYA AKIRA NIKAIZO TAKETO KIKUCHI TOSHIO YOSHIMITSU 《Island Arc》2012,21(1):53-64
Studying subduction zone fluid at shallow seismogenic depths is important to understand the nature of fault rocks at the updip limit of the seismogenic zone because fluid–rock interactions affect heat and mass transfer, and fault strength. In this study, we conducted detailed analyses of distribution of shear veins, and estimation of pressure–temperature conditions for shear vein formation for the Yokonami mélange, Shikoku, Southwest Japan, which is tectonic mélange zone in an on‐land accretionary complex. We found a seismogenic fault at the upper boundary of the Yokonami mélange, indicating that the Yokonami mélange was active at seismogenic depth. The field‐transect distribution of shear veins was examined. The frequency, the total and mean thicknesses of the shear veins were about 3.7 per meter, about 10 mm per meter, and about 3 mm per shear vein, respectively. Quartz within the shear veins shows elongate‐blocky textures, suggesting precipitation from advective flow. The pressure and temperature conditions for shear vein formation were examined by fluid inclusion analysis, ranging 175–225°C and 143–215 MPa, respectively. The temperature is almost consistent with the paleotemperature determined from vitrinite reflectance, suggesting that the shear veins were formed at up to the maximum depth. The depth might be consistent with that where the seismogenic fault was formed. On the basis of the pressure and temperature conditions and the distribution of shear veins, we estimated the minimum volumetric ratio of fluid to host rocks, assuming that the shear veins had precipitated from advective flow. The estimated amount of fluid is about 106 m3 per cubic meter of host rocks. The results suggest that a large amount of fluid migrates through mélange zones at shallow seismogenic depths. This fluid possibly originates from the dehydration of clay minerals from underthrusted sediments and an altered subducting slab. 相似文献
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Thrust and nappe tectonics have affected the eastern Jiaodong Peninsula, the easternmost terminal of the Sulu Ultra-high Pressure Metamorphic Belt. Four nappes have been mapped, named respectively the Shidao, Rongcheng, Mishan and Mouping nappes. The methods used included multi-scale struc- tural analysis and structural chronology analysis. These nappes define four deep level slip-thrust shear zones that were mainly active in the Mesozoic. The amount of ductile deformation decreases from the Shidao to Rongcheng to Mouping to Mishan shear zones, and shows an inverse relationship with temperature. 40Ar/39Ar chronological analysis and the chronological results of former workers reveal four movement steps defined by the development of thrusts and nappes in the late Triassic (210-180 Ma), extensional movement from the Jurassic to early Cretaceous (180-130 Ma), slip-thrust movement in the Early Cretaceous (130-120 Ma), and extensional movement since the Late Cretaceous (120 Ma). The order of boundary shear zone motion in the period of slip-thrust movement during the Early Cre- taceous (130-120 Ma) was along the Shidao, Rongcheng, Mouping and finally the Mishan shear zone. This resulted in clockwise rotation of the nappes relative to block west to the Tan-Lu Faults. Because of the similar evolutionary history of the Tan-Lu Faults and the thrust and nappe structure in the eastern Jiaodong Peninsula, slip dislocation along the Tan-Lu Faults might have been absorbed by thrust and nappe tectonics in the Jiaodong area in the Mesozoic era, resulting in much less dislocation on the Tan-Lu faults in North Eastern China than that in south along the Jiaodong Peninsula. 相似文献
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于2011年3月11日发生在日本东北部的MW9.0级逆冲型板间地震是日本有地震记录以来震级最大的一次地震.本研究基于NIED F-net矩张量解目录中的震源机制解,选取两个长轴相互垂直的矩形区域进行应力场2D反演,获取了日本海沟俯冲带地区应力场的空间及时间分布图像.结果表明：主震前,俯冲带地区应力状态在空间上大体趋于一致,即应力轴（P轴、σ1轴及SHmax轴）系统性地倾向板块汇聚方向,P轴、σ1轴倾角整体偏缓（<30°）,且远离震源区及日本海沟东侧区域内的应力轴倾角普遍大于主震震源区内应力轴倾角;主震前,受2003年5月26日在宫城县北部发生的MW7.0地震影响,位于MW9.0地震震源区西北侧的应力场出现明显扰动,σ1轴倾向顺时针偏转150°~180°,并于之后大体恢复至震前状态,同期其他地区没有明显变化,这种情况可能和主震断层局部（深部）的前兆性滑动有关;主震后,距离震源区较远处应力场变化不大,主震震源区内应力场发生显著改变,P轴及σ1轴均以大角度（>60°）倾伏于板块汇聚方向,SHmax轴顺时针偏转60°~90°且在日本海沟附近普遍平行于海沟轴.这项研究以时空图像的方式展示了大地震前应力场变化的特点,反映了大地震孕震过程中构造与地震的相互作用,对于理解大地震孕震过程有重要意义. 相似文献
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汤加—克马德克俯冲带是太平洋板块向澳大利亚板块俯冲碰撞的动力作用区,是全球俯冲带动力学研究的热点区域.本研究基于EHB地震目录,对汤加—克马德克俯冲带(18.5°S—28.5°S)区域进行平面拟合,得到该范围内俯冲带走向约为196°,倾角约为48°;利用该俯冲带研究区域内Global CMT目录,对不同位置、不同深度进行区域应力张量反演,得到汤加—克马德克俯冲带研究区内精细的应力图像.结果显示:(1)俯冲带浅部(60~300km)应力结构非均匀特征明显,主应力轴倾伏角变化多样,并且最大主压应力轴方位在24°S左右发生明显偏转,我们推测这可能与洋底构造路易斯维尔海链俯冲有关;(2)中部(300~500km)最大主压、主张应力轴由北向南逐渐发生偏转,这可能与由北向南流动的地幔流对俯冲板片产生推挤作用有关,并且这种推挤作用向南逐渐减弱;(3)深部(500~700km)最大主压应力轴沿俯冲方向分布;(4)本文的结果还发现了主俯冲带深部西侧"偏移"板片与主俯冲带应力结构不同,表明"偏移"板片与主俯冲带是分离的. 相似文献
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本文分析了日本海及中国东北的地震深度分布。证实了日本本州北部至中国东北的贝尼奥夫带(Benioff)基本是连续的,该带的倾向约为北85°西,倾角约为29°,深度在150公里以下贝尼奥夫带厚度约为20公里。研究了日本本州北部至中国东北的震级M_b≥5.0地震的震源机制解,发现中国东北地壳应力场与日本海地壳的应力场方向一致,来源于太平洋板块的挤压。在俯冲带上,深度在100公里到200公里之间的情况较为复杂,大多数地震显示的主压应力方向与贝尼奥夫带的倾向、倾角一致,有的T轴取向与贝尼奥夫带的倾向、倾角一致,有的特征方向与贝尼奥夫带倾向、倾角均不一致。深度在200公里至500公里之间,主压应力方向近于水平,并与贝尼奥夫带走向垂直,张应力轴相对集中。深度大于500公里时,主压应力方向与贝尼奥夫带的倾向、倾角一致,张应力轴相对集中 相似文献