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利用三维黏弹性有限元模型 ,模拟出中国大陆的长期平均运动状态。其位移场与当前GPS结果比较有很强的一致性和较小的差异性 ,这从一方面说明了各时期板块边界的运动状态可能只是在均衡状态附近的幅度不大的震荡。进一步分析其应力场 ,由于海洋板块的俯冲 ,在大陆东部边界产生挤压、引张、挤压应力相间的情形 ,华北地区出现引张力作用 ,与其他研究结果一致。分析大陆东部的剖面 ,进一步证明大陆东部应力性质的变化 ,并且由于大陆岩石圈本身分层流变性会使应力逐渐集中到黏滞性较大的地壳部分。模拟显示在大陆岩石圈剖面中形成规模不等的位移对流环 ,还有待进一步的研究 相似文献
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三维黏弹性数值模拟华北盆地地震空间分布与构造应力积累关系 总被引：2，自引：1，他引：1
华北盆地为我国板内地震多发区域,历史以来相继发生多次破坏性大地震.前人地震勘探与震源定位结果揭示了华北地震的空间分布特征:横向上,华北地震基本发生在地壳的薄弱地带(Moho面上隆),或者地壳厚度的急剧变化带;纵向上,华北地震在地壳一定深度范围内呈现成层分布特征;主震一般在上地壳底部9~15 km深度范围,余震多发生在大约深5~25 km的上地壳与中地壳范围内,在中地壳下层与下地壳中仅有少量或者鲜见有余震发生.为研究解释华北盆地地震空间分布的以上特征,本文建立了华北盆地岩石圈三维黏弹性有限元模型.震源机制和GPS反映华北盆地处于NNE最大主压应力方向挤压,因此对模型边界施以恒定的位移速率边界条件;数值模拟华北岩石圈各层位在数百年以上长期匀速构造挤压作用下的应力积累特征,分析了华北地震空间分布与构造应力积累速率的关系,探讨了地壳结构与地壳分层流变性质对地壳应力积累的影响.计算结果表明,Moho面的隆起与地壳各层位岩石介质的黏滞系数是华北盆地地震孕育的重要因素.华北盆地在构造挤压的持续作用下,Moho面隆起处产生明显应力集中现象.该区域应力在长时期的积累过程中,在脆性的上地壳与中地壳上层,应力表现近于线性增长趋势,上地壳底部较其它深度有最大的应力增长率,其主震可以在应力积累至岩石破裂强度时发生;在脆、韧性转换的中地壳下层,应力增长速率次之,华北地震的大部分余震可能在该层位为主震所触发;而在柔性的下地壳应力增长近于指数形式,稳定状态之后其应力增长速率近于零,而鲜有地震发生.地壳各层位的应力增长率差异与地震成层分布的现象揭示了华北地壳的分层流变性质:脆性(上地壳)-较弱脆性(中地壳上层)-较弱韧性(中地壳下层)-较强韧性(下地壳)-韧性(岩石圈上地幔)的分层流变结构. 相似文献
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青藏高原东缘低地形变速率的龙门山断裂带上相继发生了2008汶川Mw7.9级地震和2013芦山Mw6.6级地震.地震勘探与震源定位结果揭示了龙门山区域地震空间分布特征：纵向上,龙门山断裂带这两次地震主震均发生在龙门山断裂带上地壳的底部（14~19 km）,绝大部分余震均发生在上地壳范围（5~25 km）,而在其中、下地壳深度范围内鲜见余震发生;横向上,地震（Mw>3）在龙门山断裂带青藏高原一侧密集分布且曾有大震发生,而四川盆地地震稀少（Mw>3）.为探讨龙门山断裂带地震发生机理,并解释以上龙门山区域地震空间分布特征,本文建立了龙门山断裂带西南段跨芦山地震震中区域的四种不同流变结构的龙门山断裂带三维岩石圈模型,以地表GPS观测资料为约束边界条件,数值模拟龙门山断裂带岩石圈在数千年以上长期匀速构造挤压作用下的应力积累特征,探讨了地壳分层流变性质对地壳应力积累的影响,分析了该区域地震空间分布与构造应力积累速率的关系.计算结果表明：该区域在数千年的应力积累过程中,脆性上地壳中应力表现近于恒定值的线性增长趋势,龙门山断裂带上地壳底部出现应力集中积累现象,这一应力集中现象可以解释龙门山断裂带汶川地震与芦山地震主震的发生,及其大部分余震在脆性上地壳中的触发;青藏高原一侧上地壳应力积累速率远远高于四川盆地的应力积累速率,这一应力积累分布现象可以解释龙门山区域青藏高原一侧地震密集而四川盆地地震稀少的地震空间分布特征;通过比较不同流变结构模型中的应力积累状态,认为导致这一应力积累空间分布状态的重要控制因素在于青藏高原中、下地壳较低的黏滞系数与四川盆地中、下地壳较高的黏滞系数的差异.在柔性的中、下地壳内,应力增长近于指数形式,稳定状态之后其应力增长速率近于零,构造应力积累难以达到岩石破裂强度,因而鲜见地震发生.地壳各层位的应力增长率差异与地震成层分布的现象共同揭示了龙门山区域岩石圈分层流变结构：脆性上地壳、韧性中、下地壳（青藏高原一侧较弱,四川盆地一侧较强）、韧性岩石圈上地幔. 相似文献
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《地球物理学进展》1989,(3)
通过对欧洲、亚洲和美洲俯冲形成造山带地区的15个弹性岩石圈厚度可靠地估计后,我们认为大陆岩石圈的强度作为深度的函数与大洋岩石圈显著不同。大陆岩石圈的强度可比所预计的、具有相同热年代的大洋岩石圈的强度高得多或低得多,这取决于岩石圈的应力状态。我们认为这是两种效应相互作用的结果。对一亿年以上的大陆板块来说,大陆下面的热板块越厚,其弹塑性转变点就越深,并且由于大陆地壳的塑性蠕变激活能低,导致上部弹性岩石圈在很高的扭曲应力作用下大规模破裂。若年龄为10亿年的岩石圈弹性板块的厚度为100km,则热板块的厚度至少为250km。在高应力状态下弹性板块变薄的程度与下地壳中包含塑性带的简单屈服包络线的计算结果相一致,大陆物质的屈服强度低,表明有效弹性板块的 相似文献
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青藏高原-天山大陆内部地壳变形三维数值模拟研究 总被引：1，自引：0，他引：1
大量研究事实证明,板块相互作用除了在板块边缘产生地壳强烈变形外,其应变可以扩展到远离板块边界的大陆内部,对板块相互作用的远程效应以及大陆内部地壳变形的动力学机制目前仍然有争议.本文结合前人对大陆岩石圈流变学研究的知识和现代GPS观测结果,应用三维有限元数值模拟技术探讨了印度大陆向北推挤与青藏高原-天山地壳变形的动力学关系.模拟地壳的流变学用Maxwell黏弹性模型近似,印-藏的汇聚速度用大量GPS观测的速度边界约束,而欧亚大陆内的远程边界用弹簧约束.在重力方向上,模型考虑了重力加载和位于深部的静岩压力边界.通过大量模型的计算,在均一的地壳流变学框架下印-藏汇聚的应变使研究区内发生整体隆升;然而当考虑青藏高原,塔里木地块和天山等区域中地壳流变学可能存在的横向不一致时,可以发现印藏汇聚的应变经青藏高原吸收后可以跃过塔里木导致天山地区的强烈变形.这暗示新生代以来发生在天山地区强烈地壳变形的动力学可能与印-藏汇聚过程中青藏高原-塔里木天山一带岩石圈流变学存在横向不均一有关.这对我们进一步认识板块相互作用的远程效应和大陆内部岩石圈变形机制有一定理论意义 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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大森-宇津定律的一种可能机制以唐山大地震为例 总被引：2，自引：0，他引：2
为了探讨大森-宇津定律的物理机制, 本文在余震区等效黏度远低于其外部, 且构造应力场在整个余震活动时间间隔内基本保持不变的假设条件下, 提出了一个开尔文黏弹性地震震源体概念模型． 该模型可用于模拟主震后断层蠕变和震源区应力调整触发的余震序列以及蠕变停止后余震终结、 介质恢复到弹性状态、 断层重新闭锁和积累下一次地震的整个过程． 有限元方法可用来计算非均匀黏弹性地震震源体模型中主震和每次余震所引起的应力场及其随时间的演化过程． 在此基础上, 采用开尔文黏弹性地震震源体概念模型和有限元方法模拟了1976年唐山MS7.8地震余震序列． 结果表明: 经验的大森-宇津定律可以用开尔文黏弹性震源体模型来解释, 这意味着余震衰减的频度取决于蠕变的速率; 余震序列持续时间受控于震源体的黏度, 即黏度越大, 蠕变时间越长, 余震持续的时间也就越长． 相似文献
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大地震发生之后通常会诱发一系列的余震序列,对比1976年MS7.8唐山大地震和2001年MS8.1昆仑山大地震周边区域的地震事件可以看出,唐山大地震余震活动时间要明显长于昆仑山大地震余震活动时间.余震序列往往与震后形变密切相关,而影响震后形变的因素不仅与地震发震断层和震级有关,同时与岩石圈的结构有关.考虑到唐山大地震的发震区华北地块和昆仑山大地震的发震区青藏高原有着较大的岩石圈结构差异,本文采用PSGRN/PSCMP软件计算了岩石圈分层模型的大地震同震和震后形变,分析了地壳弹性模量、弹性厚度以及黏滞性系数对同震和震后形变的影响,进而讨论了影响唐山地震和昆仑山地震余震序列差异的原因.计算结果显示,震后形变会在黏弹性效应的作用下逐渐调整,震后形变的持续时间与地壳弹性模量、地壳弹性厚度和下地壳黏滞性系数有关.上地壳和下地壳弹性模量越大,震后形变达到稳定值的时间越短,弹性模量对震后形变稳定值影响很小.地壳弹性厚度越大,震后形变达到稳定值的时间越短,当断层面底端深度小于地壳弹性厚度时,地壳弹性厚度的增加会引起震后形变稳定值的减小;下地壳厚度对震后形变达到稳定值的时间和稳定值基本无影响.下地壳黏滞性系数越大,震后形变达到稳定值的时间越长,反之亦然.结合唐山地震区的华北地块和昆仑山地震的青藏高原深部结构发现,两者之间的上地壳弹性模型差别不大,唐山地震区地壳弹性厚度略大于昆仑山地震区,但昆仑山地震区下地壳黏滞性系数明显低于唐山地震区.这些因素均决定了昆仑山地震的震后形变持续时间短（余震时间序列短）而唐山地震的震后形变持续时间长（余震时间序列长）.由此可见,岩石圈结构差异可能是导致唐山地震和昆仑山地震余震序列差异的主要因素之一. 相似文献
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提出了两种在作二维线弹性问题有限单元分析时根据区域内部应力方向观测结果反演区域边界作用力的方法,即约束反演法和应力张量拟合法.用边界受力的圆盘问题对方法的有效性作了检验.应用所提出的反演方法,根据中国东部及附近地区的主压应力轴方向观测结果,采用二维线弹性有限单元模型,反演出了周围板块边界作用力的相对大小.结果表明,为了在总体上拟合观测资料,菲律宾海板块沿琉球岛弧对中国东部的挤压力不可能太大;台湾地区受到的指向北西方向的挤压力很强;太平洋板块向北西西方向的挤压与北部西伯利亚地台的抵挡,二者的联合作用可以成为我国华北和东北地区主压应力轴取北东东方向的原因.在反演出的边界力作用下,长江流域和东南沿海之间出现一片低剪应力区,正好与少震区的位置大体一致. 相似文献
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提出了两种在作二维线弹性问题有限单元分析时根据区域内部应力方向观测结果反演区域边界作用力的方法,即约束反演法和应力张量拟合法.用边界受力的圆盘问题对方法的有效性作了检验.应用所提出的反演方法,根据中国东部及附近地区的主压应力轴方向观测结果,采用二维线弹性有限单元模型,反演出了周围板块边界作用力的相对大小.结果表明,为了在总体上拟合观测资料,菲律宾海板块沿琉球岛弧对中国东部的挤压力不可能太大;台湾地区受到的指向北西方向的挤压力很强;太平洋板块向北西西方向的挤压与北部西伯利亚地台的抵挡,二者的联合作用可以成为我国华北和东北地区主压应力轴取北东东方向的原因.在反演出的边界力作用下,长江流域和东南沿海之间出现一片低剪应力区,正好与少震区的位置大体一致. 相似文献
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7级以上的强震并不是在一片空白上突然发生的,而是在一种间歇性的地震活动背景下发生的,研究这种背景地震活动的规律,为判定一个活动期的强震的潜在震源区提供信息。本文通过对华北历史上记录到的18次7级以上强震的震前史和震后史的研究,提出了华北地区强震背景地震活动的四条规律:①强震前多有6级以上的背景地震发生;②并且多有信息地震发生;③短时间近距离的两个强震之间可能出现缓震现象;④强震具有一定的减震作用。文中根据这四条规律,对华北地区1501——1730年的强震潜在震源区做了判别分析。 相似文献
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A STUDY REVIEW ON CHARACTERISTICS OF SEISMIC ACTIVITY OF ACTIVE-TECTONIC BLOCK BOUNDARIES IN MAINLAND CHINA 
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下载免费PDF全文 More than 80 percent of strong earthquakes(M≥7.0)occur in active-tectonic block boundaries in mainland China, and 95 percent of strong earthquake disasters also occur in these boundaries. In recent years, all strong earthquakes(M≥7.0)happened in active-tectonic block boundaries. For instance, 8 strong earthquakes(M≥7.0)occurred on the eastern, western, southern and northern boundaries of the Bayan Har block since 1997. In order to carry out the earthquake prediction research better, especially for the long-term earthquake prediction, the active-tectonic block boundaries have gradually become the key research objects of seismo-geology, geophysics, geodesy and other disciplines. This paper reviews the research results related to seismic activities in mainland China, as well as the main existing recognitions and problems as follows: 1)Most studies on seismic activities in active-tectonic block boundaries still remain at the statistical analysis level at present. However, the analysis of their working foundations or actual working conditions can help investigate deeply the seismic activities in the active-tectonic block boundaries; 2)Seismic strain release rates are determined by tectonic movement rates in active-tectonic block boundaries. Analysis of relations between seismic strain release rates and tectonic movement rates in mainland China shows that the tectonic movement rates in active-tectonic block boundaries of the eastern region are relatively slow, and the seismic strain release rates are with the smaller values too; the tectonic movement rates in active-tectonic block boundaries of the western region reveal higher values, and their seismic strain rates are larger than that of the eastern region. Earthquake recurrence periods of all 26 active-tectonic block boundaries are presented, and the reciprocals of recurrence periods represent high and low frequency of seismic activities. The research results point out that the tectonic movement rates and the reciprocals of recurrence periods for most faults in active-tectonic block boundaries exhibit linear relations. But due to the complexities of fault systems in active tectonic block boundaries, several faults obviously deviate from the linear relationship, and the relations between average earthquake recurrence periods and tectonic movement rates show larger uncertainties. The major reason is attributed to the differences existing in the results of the current earthquake recurrence studies. Furthermore, faults in active-tectonic boundaries exhibit complexities in many aspects, including different movement rates among various segments of the same fault and a certain active-tectonic block boundary contains some parallel faults with the same earthquake magnitude level. Consequently, complexities of these fault systems need to be further explored; 3)seismic activity processes in active-tectonic block boundaries present obvious regional characteristics. Active-tectonic block boundaries of the eastern mainland China except the western edge of Ordos block possess clustering features which indicate that due to the relatively low rate of crustal deformation in these areas, a long-time span is needed for fault stress-strain accumulation to show earthquake cluster activities. In addition, active-tectonic block boundaries in specific areas with low fault stress-strain accumulation rates also show seismic clustering properties, such as the clustering characteristics of strong seismic activities in Longmenshan fault zone, where a series of strong earthquakes have occurred successively, including the 2008 M8.0 Wenchuan, the 2013 M7.0 Lushan and the 2017 M7.0 Jiuzhaigou earthquakes. The north central regions of Qinghai-Tibet Plateau, regarded as the second-grade active-tectonic block boundaries, are the concentration areas of large-scale strike-slip faults in mainland China, and most of seismicity sequences show quasi-period features. Besides, most regions around the first-grade active-tectonic block boundary of Qinghai-Tibet Plateau display Poisson seismic processes. On one hand, it is still necessary to investigate the physical mechanisms and dynamics of regional structures, on the other hand, most of the active-tectonic block boundaries can be considered as fault systems. However, seismic activities involved in fault systems have the characteristic of in situ recurrence of strong earthquakes in main fault segments, the possibilities of cascading rupturing for adjacent fault segments, and space-time evolution characteristics of strong earthquakes in fault systems. 4)The dynamic environment of strong earthquakes in mainland China is characterized by “layering vertically and blocking horizontally”. With the progresses in the studies of geophysics, geochemistry, geodesy, seismology and geology, the physical models of different time/space scales have guiding significance for the interpretations of preparation and occurrence of continental strong earthquakes under the active-tectonic block frame. However, since the movement and deformation of the active-tectonic blocks contain not only the rigid motion and the horizontal differences of physical properties of crust-mantle medium are universal, there is still need for improving the understanding of the dynamic processes of continental strong earthquakes. So it is necessary to conduct in-depth studies on the physical mechanism of strong earthquake preparation process under the framework of active-tectonic block theory and establish various foundation models which are similar to seismic source physical models in California of the United States, and then provide technological scientific support for earthquake prevention and disaster mitigation. Through all kinds of studies of the physical mechanisms for space-time evolution of continental strong earthquakes, it can not only promote the transition of the study of seismic activities from statistics to physics, but also persistently push the development of active-tectonic block theory. 相似文献
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南海北部陆缘地震带基本特征及区域稳定性初步分析 总被引：3，自引：0，他引：3
讨论了南海北部陆缘断裂构造的格局及其活动性，提出南海北部陆缘地震带与邻区其它地震带有别的新观点，对该区各地震带的地震活动进行了探讨，分析了强震构造与活动断裂的关系。通过综合分析，将该区划分为强活动、中等活动和微弱活动三大区域。 相似文献
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通过对1966年以来的华北地区地震活动期强震前的前性兆系列研究,得出华北地区在现今活动期内有统一的地壳应力场作用的结论。 相似文献
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华北地区是我国的政治、 经济和文化中心, 也是我国地震多发地区之一。 华北地区历史地震资料记载时间较早且较为连续, 是研究我国强震活动的理想试验场。 选取第三、 第四活动期M≥6.0地震目录作为基础资料研究华北地区强震活动特点。 首先探讨华北地区强震活动与活动地块、 边界带的关系, 然后从时间和空间上分析华北地区强震活动的轮回性阶段及其期幕活动特点, 最后计算未来5年华北地区发生下一次M≥6.0地震的累积概率和条件概率。 研究结果表明: ① 华北地区M≥6.0地震活动主要集中在活动地块的边界带, M≥7.0地震则全部发生在活动地块的边界带上, 同时华北地区地震应变释放速率与边界带的构造活动速率呈线性相关; ② 第四活动期各活跃幕的能量释放均低于第三活动期, 因此华北地区未来仍可能发生M≥6.0地震; ③ 第三、 第四活动期的主体活动区存在显著差异, 且第四活动期的强震活动较第三活动期向东迁移; ④ 在2020年年初发生第四活动期闭幕M≥6.0地震的累积概率为80%左右, 而在2022年年底前发生M≥6.0地震的条件概率为50%。 本研究可为华北地区地震大形势分析和中长期地震危险性预测提供重要参考。 相似文献
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对中国本世纪第五次大震高潮的探讨 总被引：2，自引：0，他引：2
本文首先指出从1988年11月澜沧7.6级地震开始,中国可能已进入了本世纪的第五次大震活动高潮,并将持续到2000年左右,之后将中国划分成十余个地震带,通过各带地震活动强度起伏的节律分析以及外部环境条件的辅助论证,确定出了滇、川、藏、青、北疆和东北深震区是本次大震的主体活动地区,并大致给出了它们发震的时间顺序。 相似文献
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对地震活动性进行层次结构分析可划分出不同的地震区带,中国大陆的地震活动可分为9个地震区带,分析各个区带的地震活动性可作出某一活跃期强震发生主体地区的判别,对某一个地震区带的地震活动进行层次结构分析可作出地震危险区预测。用震源面投影图代替点投影的震中分布图可更合理地解释一个构造带上强震的发生过程,更清楚地勾画出未来强震的孕震范围。对强震破裂区闭锁段、背景空区、孕震空区的关系用实测震例进行了解释。 相似文献
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利用日本海区丰富的震史资料,研究了该区强震活动时—空变化的某些特征,并以此为据,将1900年以来的地震活动划分了三个地震轮回,同时还分析了各轮回的强震地区分布及其持续时间。分析了中国东北地区深震(mb≥6.0)及浅震(MS≥5.0)的成组性活动特征,研究了日本海西部深震与中国东北地区浅震的相关性。这些结果可作为研究日本海区强震高潮到来和结束的标志以及为判断未来主体活动区等强震预测问题提供线索。 相似文献
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依据“固定质量法”的定义及原理,本文给出了一种判断地震空间分布分形结构及计算D_q的方法。利用该方法对华北地区地震的空间分布特征进行了初步研究。结果表明,在满足一定的统计条件下,不同区域范围内、不同时间段的地震分布均具有分形结构。围绕海城、唐山大震区分别选择4个大小不同的区域,分不同时段计算其D_q—q谱。结果表明,强震前后其形态无显著变化。强震前在较大的区域范围内,D_o值有降低的趋势,震后回升;在震源区周围较小区域内,D_o的变化相反;而有的区域强震前后D_o值没有变化。 相似文献
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从时空展布和应变积累释放角度,对中国大陆及大陆西部和东部地区地震活动进行分析,认为青藏高原地震区是中国大陆强震活动主体区域,在目前空间格局不发生改变的情况下,巴颜喀拉地块区及边界、川滇地区是强震活动主要场所的可能性较大;其次为新疆地震区,其强震主体区域依次为南天山与西昆仑交汇区、阿尔泰地区、南北天山地区;中国大陆东部目前可能处于第2轮回后剩余释放阶段或可能已进入第3个轮回的应变积累阶段,总体应变积累水平较低,发生强地震的可能性较小,若进入活跃期,华北地震区应是M≥6.0地震活动的主体区域。 相似文献