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1.
应用快速傅里叶变换和有限差分法分析仅有物质迁入时,具有不同倾角的正断层、逆断层和走滑断层上附加强度的变化和分布。研究发现,地幔物质上涌对地震断裂酝育和发生具有重要作用,其机制是上拱力和物质迁入共同作用使岩右圈中产生断层强度弱化区。 相似文献
2.
本文应用弹性半无限空间内均匀膨胀的球体对球上介质的作用,作为地幔快速上涌触发构造地震的力学模型。按照地面垂直位移的年变化率,利用这个模型反推出这种虚拟的膨胀球的半径和膨胀强度。並计算出它在地壳中产生的附加应力。尽管此种附加应力比驱动地壳水平运动的力要小得多,但它能在高倾角断层上引起张性的法向应力,而且在隆起区内还有较高的附加剪应力。这些应力比固体潮、地极移动和地球转速变化等因素产生的附加应力都大得多。因此,地幔快速上涌对构造地震的触发作用应该比上述诸因素更大。由于近十余年来我国不少地区的走滑型强震大都发生在地壳上隆区或者在其边缘,而且发震断层都是高倾角断层,因此,本文能够对此作粗浅的解释。 相似文献
3.
利用中国西部地震台网的数据,通过体波层析成像反演了青藏高原及邻域的三维P波速度结构.根据地壳和上地幔的速度变化和构造特征,重点讨论了下地壳流动、地幔上涌、岩石圈减薄以及与藏北新生代火山岩和藏南裂谷系的关系等问题.分析表明,青藏高原中、下地壳平均速度偏低,低速区主要分布在拉萨和羌塘块体内部,随着深度的增加逐渐扩大到松潘—甘孜块体.上述低速区之间多被高速带分隔,暗示地壳中、下部的韧性变形被限制在特定的区域,不太适于产生贯穿整个青藏高原的大规模横向流动.此外,地幔上涌也并非普遍发生于整个青藏高原,而是集中在羌塘、松潘—甘孜以及喜马拉雅东构造结附近,导致上述区域的岩石圈地幔较薄,并且伴生火山活动和岩浆作用.此外,由于印度大陆岩石圈在向北俯冲,板片下沉过程中引起地幔上涌,热流物质有可能上升进入地壳,这一作用对藏北新生代火山岩和藏南裂谷系的形成以及中、下地壳的韧性变形产生了明显的影响. 相似文献
4.
中强地震空间分布“X”图像及其含义 总被引：1，自引：1，他引：0
基于西太平洋板块向欧亚大陆板块下俯冲产生的推挤,造成黑龙江亚板块地下的地幔物质上涌,使其上覆岩石圈受到垂直方向上涌力的作用。通过分析"X"节理的形成、与断层的关系、火山群"X"型断裂构造的特点,对黑龙江亚板块1999年以来中强地震空间分布进行研究,呈网格化特征分布。根据构造类比法和历史地震比拟法,网格化交汇处缺震区未来几年或更长时间存在发生中强地震的背景,即内蒙古扎兰屯,通辽和黑龙江五大连池,绥化历史老震区;尤其是2008年6月10日内蒙古扎兰屯附近(阿荣旗境内)发生M 5.2地震后该地区可能再次成为未来地震的危险区。本文研究结果对区域地震危险区的判定有借鉴意义。 相似文献
5.
利用宽频带流动地震台阵GHENGIS和吉尔吉斯地震台网KNET记录的地震波走时数据，反演了中天山地区的Pn波速度结构和各向异性.结果表明，中天山上地幔顶部平均速度偏低，具有构造活动地区的特点和明显的横向非均匀性；中天山南部地幔上涌区的Pn波速度非常低，表明存在较高的热流活动.Pn波速度的变化与地震分布有着密切的对应关系：地震大都发生在中天山北部Pn波高速区上方，而南部的Pn波低速区上方几乎没有地震.这一现象说明地幔上涌引起高温极大地降低了岩石层地幔的强度，并以热传导的方式进入地壳使其失去地震破裂强度而发生韧性变形.中天山北部和南部的各向异性也存在一定的差异，南部各向异性的快波方向为近南北方向，与SKS波的各向异性特征基本一致，反映了地幔物质的迁移方向；北部各向异性的快波方向呈向南凸出的旋转趋势，估计与哈萨克地台南缘楚河盆地地壳块体向天山挤入造成应力场的改变和岩石层变形有关. 相似文献
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2021年5月21日我国云南省大理州漾濞县发生了MS6.4级破坏性地震,该地震的深部孕震环境研究对理解其成因极为重要.本文利用滇西北地区 68个密集地震台站记录的远震波形数据,提取 P波接收函数,采用两步反演法和Bootstrap重采样统计技术,获取了滇西北地区精细的地壳上地幔 80 km深度范围内的 S波速度结构.结合前期所得地壳厚度与泊松比分布情况分析认为:滇西北地区地壳 S波速度结构在横向上和垂向上都具有强烈的非均匀性,浅表约有4 km厚的低速沉积层,中上地壳呈高低速相间分布特征;20～40 km深度范围内存在低速层,分布在维西—乔后—巍山断裂与红河断裂两侧.从横向上看,漾濞地震发生在维西—乔后—巍山断裂西侧的高低速过渡地区和泊松比高梯度带上.从垂直剖面上看,漾濞地震发生在中下地壳具有明显低速层、而上覆为相对高速的脆性地壳中,震源区地壳内存在的低速体为此次漾濞地震提供了可能的孕震环境.滇西北地区的中下地壳低速层被断层限制在特定的区域内,且该地区存在莫霍面隆起中心、非常高的泊松比值(＞0.3)以及上地幔低速异常,考虑到高热流、地幔高导层隆起、温泉幔源特征等综合分析推测低速体可能与地幔热物质上涌有关. 相似文献
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考虑地震是由于震源材料软化导致的一种基本机制,假设区域构造应力场在地震孕育过程中基本不变,震源区震前存在着热异常.我们根据热弹塑性增量理论,提出了两种材料模型,用弹塑性有限单元法模拟热状态对地震发生的影响. 模型1用来模拟断层外部区域的物质,其强度只和塑性变形有关而与热状态无关;模型2用来模拟断层物质,其强度只同热状态有关而与塑性变形无关.断层外部地震的发生被认为是岩石应变软化的结果;而断层内部地震的发生被认为是断层热软化的结果. 本文用上述模型分析了只有单一断层的热软化情况,并且得到了相应的断层错距、应力降和地震距. 相似文献
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基于华北地区（37°N—42°N,113.5°E—118.5°E）133个固定地震台站收集到的P波和S波震相数据,利用双差层析成像法反演了该地区地壳三维速度结构并对所用地震进行了重定位。结果显示:地震走时残差均方根的平均值由重定位前的0.265 s下降至0.008 s;重定位后的震源主要分布于6—16 km深度范围内;重定位后的地震在地质构造上主要呈条带状分布于断裂上,在速度结构上主要分布于高低速过渡带上且偏于高速区一侧,其中唐山、邢台震源区中下地壳内低速体的存在可能与深部流体、地幔热物质上涌有关;研究区内上地壳与中下地壳的高、低速分布特征有较大的差异,上地壳的速度主要受大地构造的控制,而中下地壳的速度与壳幔间作用、莫霍面隆升以及软流圈物质上涌等紧密相关。根据华北地区构造格局、演化过程、前人成果以及本文的地壳速度结构模型,本文推测华北克拉通破坏后,岩石圈大幅度减薄,软流圈物质上涌,这使得深部流体和高温岩浆沿着深部断裂和裂隙上涌侵入中下地壳,导致中下地壳发震层的部分熔融与弱化,从而为地震的孕育和发生创造了条件. 相似文献
9.
利用双差地震定位方法对鄂尔多斯东缘地区（34°N-41°N,110°E-115°E）2008年1月-2012年12月的中小地震进行了重新定位.重定位后,定位精度得到改善,震中分布更加集中.鄂尔多斯东缘拉张盆地内部震源深度较浅,大多小于13 km,向盆地两端震源深度有加深的趋势,特别是太原盆地北端,临汾盆地北端,以及运城与临汾盆地之间的峨眉台地,震源深度可达20~25 km左右.我们认为盆地内部地壳减薄,上地幔上隆,热作用导致地壳内部脆性层减薄,致使最大震源深度变浅;盆地之间的横向隆起区受区域应力场挤压剪切作用以及盆地内部上地幔上拱产生的水平向挤压力作用等,在横向隆起区与盆地接触带易产生应力集中,导致地震的发生,由于受脆性层厚度变化等的影响,在盆地向横向隆起区过渡部位出现震源深度加深的现象.鄂尔多斯东北缘地区地震分布弥散、震源深度相对较浅,可能与源自地幔的大范围深部热作用以及地壳脆性层厚度减薄有关.根据地震的空间分布特征,对部分盆地内部的断层特征进行了讨论. 相似文献
10.
大量的地质和地球物理资料表明 ,年轻的大陆构造活动区的下地壳可能因热软化而出现透入性非地震式顺层韧性流动 ,这种下地壳层流作用驱动大陆上地壳发生地震式脆性断块运动 ,形成盆山格局 ,发生圈层耦合。大陆下地壳低粘度物质顺层流动可能是在地幔岩浆底侵作用为下地壳提供热能和添加幔源物质的基础上 ,并在地幔上升派生的重力和剪切力作用下 ,造成大陆下地壳热软化物质从盆地下部的幔隆区顺层流向相邻造山带之下的幔拗区。在下地壳层流过程中 ,地温场和速度场发生变 相似文献
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结合微震活动的流体作用强度检测及孔隙压扩散模拟,讨论了三峡库区不同时期微震活动的主要影响因素。以2008年9月蓄水季为界划分前、后期,前期流体渗透导致的孔隙压力增加,使裂隙或断层面强度降低,是库区微震活动的主要影响因素,这一时期微震频次及ETAS模型参数μ值有起伏地缓慢增大,与库水位加卸载过程关系不明显; 后期由于流体渗透引起的孔隙压力变化趋于零,在新的流体平衡条件下,库水位加卸载过程所导致的裂隙或断层面上的应力变化,成为库区微震活动的主要影响因素,这一时期微震频次及μ值显示出与水位变化明显的关联特征。库区小震震源深度的时间变化支持上述观点。在此基础上,进一步讨论了水库“诱发”和水库“触发”地震的力学差异,认为前者主要缘于流体渗透导致的裂隙或断层面强度的“主动”降低,后者则主要与库水加卸载所导致的裂隙或断层面上应力增强有关。进一步推论认为,流体对小地震“诱发”、“触发”皆可能发生,但中强地震缘于流体“诱发”的可能性非常小,对水库区发生的中强地震,流体仅可能对处于临界状态的断层系统起到“触发”作用。 相似文献
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Magnetotelluric Studies at the San Andreas Fault Zone: Implications for the Role of Fluids 总被引：1，自引：1，他引：0
Fluids residing in interconnected porosity networks have a significant weakening effect on the rheology of rocks and can strongly
influence deformation along fault zones. The magnetotelluric (MT) technique is sensitive to interconnected fluid networks
and can image these zones on crustal and upper mantle scales. MT images have revealed several prominent electrical conductivity
anomalies at the San Andreas Fault which have been attributed to the presence of saline fluids within such networks and which
have been associated with tectonic processes. These models suggest that ongoing fluid release in the upper mantle and lower
crust is closely related to the mechanical state of the crust. Where fluids are drained into the brittle crust, and where
these fluids are kept at high pressures, fault creep is supported. Fluid fluxes from deeper levels, in combination with meteoric
and crustal metamorphic fluid inflow, and in response to fault creep, leads to high-conductivity zones developing as fault
zone conductors in the brittle portion of crust. In turn, the absence of crustal fluid pathways may be characteristic for
mechanically locked segments of the fault. Here, MT models suggest that fluids are trapped at depth and kept at high pressures.
We speculate that fluids may infiltrate neighboring rocks and in their wake induce non-volcanic tremor. 相似文献
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It has been proposed that large strike-slip faults such as the San Andreas contain water in seal-bounded compartments. Arguments based on heat flow and stress orientation suggest that in most of the compartments, the water pressure is so high that the average shear strength of the fault is less than 20 MPa. We propose a variation of this basic model in which most of the shear stress on the fault is supported by a small number of compartments where the pore pressure is relatively low. As a result, the fault gouge in these compartments is compacted and lithified and has a high undisturbed strength. When one of these locked regions fails, the system made up of the neighboring high and low pressure compartments can become unstable. Material in the high fluid pressure compartments is initially underconsolidated since the low effective confining pressure has retarded compaction. As these compartments are deformed, fluid pressure remains nearly unchanged so that they offer little resistance to shear. The low pore pressure compartments, however, are overconsolidated and dilate as they are sheared. Decompression of the pore fluid in these compartments lowers fluid pressure, increasing effective normal stress and shear strength. While this effect tends to stabilize the fault, it can be shown that this dilatancy hardening can be more than offset by displacement weakening of the fault (i.e., the drop from peak to residual strength). If the surrounding rock mass is sufficiently compliant to produce an instability, slip will propagate along the fault until the shear fracture runs into a low-stress region. Frictional heating and the accompanying increase in fluid pressure that are suggested to occur during shearing of the fault zone will act as additional destabilizers. However, significant heating occurs only after a finite amount of slip and therefore is more likely to contribute to the energetics of rupture propagation than to the initiation of the instability.We present results of a one-dimensional dynamic Burridge-Knopoff-type model to demonstrate various aspects of the fluid-assisted fault instability described above. In the numerical model, the fault is represented by a series of blocks and springs, with fault rheology expressed by static and dynamic friction. In addition, the fault surface of each block has associated with it pore pressure, porosity and permeability. All of these variables are allowed to evolve with time, resulting in a wide range of phenomena related to fluid diffusion, dilatancy, compaction and heating. These phenomena include creep events, diffusion-controlled precursors, triggered earthquakes, foreshocks, aftershocks, and multiple earthquakes. While the simulations have limitations inherent to 1-D fault models, they demonstrate that the fluid compartment model can, in principle, provide the rich assortment of phenomena that have been associated with earthquakes. 相似文献
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Experimental evidence of transformation plasticity in silicates: minimum of creep strength in quartz
《Earth and Planetary Science Letters》2003,205(3-4):273-280
Mechanical weakening due to solid state transformation of mineral phases has long been proposed to be a significant mechanism for localization of deformation in the Earth’s lithosphere and the mantle transition zone. However, experimental observations confirming such a proposition are lacking. Here we present a novel approach to prove the existence of a minimum in the creep strength of quartz at the α–β transition by observing the deformation of fluid inclusions in a quartz crystal using a hydrothermal diamond-anvil cell. Pressure differences required for permanent deformation of the quartz around fluid inclusions were significantly lower at the phase transition than in either the stability fields of α- or β-quartz. These results indicate that transformation plasticity of silicates can indeed cause a considerable localized reduction in the strength of the Earth’s crust and mantle. 相似文献
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大量研究表明,流体在断层弱化中起着非常重要的作用.在地壳浅部脆性域,自由水通过流体孔隙压力减小断层有效正压力,从而降低断层摩擦强度;在地壳深部,矿物中的微量结构水弱化岩石流变强度.另外,流体-岩石相互作用等化学过程,如长石水解反应,对断层强度的影响也非常显著.断层深部流体通过物理作用与化学作用影响着岩石的变形机制,从而影响断层力学性质与地震孕育和发生.断层内部流体孔隙压力周期性变化是断层带脆-塑性转化、裂缝张开与愈合等的直接体现,这种变化控制着断层强度与强震周期性发生现象. 相似文献
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高精度布格重力异常约束下的三维空间域挠曲形变模拟显示,大约以90°E为界,青藏高原东、西两部分的岩石圈强度存在明显的差异.在90°E以东,岩石圈有效弹性厚度为35~45 km,该岩层厚度可使刚性的上地壳与上地幔岩石通过中下地壳柔塑性地层的黏滞流动产生构造解耦;地壳处于区域均衡状态,下地壳热物质的流动膨胀是地壳隆升的主控要素.而在90°E以西,断裂带严重削弱了该区域的岩石圈机械强度,岩石圈有效弹性厚度小于15 km,向西逐渐减小,至喀喇昆仑断裂带变为零,断裂切穿莫霍面进入地幔,发生纯剪切构造形变;这里的地壳接近局部均衡,厚皮逆冲是地形隆升的主要因素.震源深度大于80 km的地幔地震大多发生在青藏高原西部,其岩石圈深部具有的脆裂特征很好地支持了岩石圈机械强度模拟的结果. 相似文献
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鄂尔多斯块体西缘及西南缘深部电性结构与该区地质构造的关系 总被引：6，自引：0，他引：6
对在地理位置上具有一定代表性的鄂尔多斯块体西缘及西南缘的３ 条大地电磁剖面进行了分析。盐池—阿拉善左旗剖面：整条剖面上均有壳内低阻层和上地幔低阻层分布,低阻层在银川断陷盆地上隆。定边—景泰剖面：壳内低阻层仅出现在弧形断裂带区,但上地幔低阻层在整个剖面上都有分布。在弧形断裂带区上地幔低阻层埋藏深度加大,但并不上隆,这与北面银川断陷盆地的上地幔上隆形成反照。分析认为,银川断陷盆地属于拉张性质,而弧形断裂带区属于挤压性质,由于均衡调整作用,造成了两者上地幔结构的反差。成县—西吉剖面：以天水太京测点为界,其南、北两段的电性结构差异较大,这为划分南、北两个地质单元提供了深部结构上的依据 相似文献
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作为青藏高原的东南边界,小江断裂带在高原物质的侧向逃逸中发挥着重要的作用.本文利用流动地震台阵及固定台站的走时观测资料,对小江断裂带及周边区域的壳幔三维P波速度结构进行了研究.结果表明,在中上地壳,小江断裂带内部主要为低速异常,其东侧主要为高速异常.在中下地壳,小江断裂带中部为低速异常,北部和南部主要为高速异常,其中北部的高速异常可延伸到地表附近,南部的高速异常可一直延伸到上地幔.我们推测,小江断裂带中部的低速异常与深部热作用有关;北部的高速异常可能是晚古生代地幔柱活动导致大量基性和超基性幔源物质侵入地壳引起的,它的存在对青藏高原物质向南逃逸起到了一定的阻挡作用,可能是导致川滇活动块体北部次级块体快速抬升的重要因素;南部顶界面向北倾斜的高速异常体对川滇活动块体向南滑移起到了进一步的阻挡作用,导致其上覆的中上地壳低速异常区发生较强的变形和强烈的地震活动,同时在上地幔深度范围起到了稳定的作用,使其南部区域的介质受青藏高原物质向南挤出的影响明显减小. 相似文献
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腾冲热海地下流体观测研究 总被引：7，自引：1，他引：6
指出前人在研究腾冲地热时的工作模式及其工３作结果,大多数只能反映腾冲水热活动区的静态特征和横向特征。同时提出：在腾冲热海开展地下流体观测的目的,就是通过对与现代幔源岩浆活动相关的热海水热显示区内部分泉点进行长期的连续观测,发现热海地下流体动态变化规律,预测热海热田的发展趋势。通过观测研究得出：⑴热海地区的地热海支处于不断变化之中,这种变化可能和该区的地下帽源物质活动有关;⑵热海热田自１９９３年以来 相似文献
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本文运用有限元计算方法模拟汾渭断陷带构造的地质和地球物理特征,并试图探讨其动力条件和构造应力分布。计算结果指出:单考虑水平作用力不能很好解释汾渭断陷带的构造特征,还应该考虑垂直力的作用。文中讨论了地幔隆起的两种主要力学作用,并尝试把垂直作用的效果反映在平面问题的模拟中 相似文献