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本文以GPS观测、大地热流测量、较高精度地形数据、全球板块相对运动的REVEL模型为基础，建立了以青藏高原现代构造活动为主要研究对象的东亚地区构造形变场有限元模型.数值模拟结果显示，青藏高原内部和周边地区走滑断裂带的活动对东亚地区地壳运动速率和方向有较大的影响，特别是对青藏高原物质向东南方向运动有显著影响；不同构造块体岩石圈强度的差异直接影响了川滇菱形地块边界断层错动性质.在考虑青藏高原地形附加重力作用和周边板块汇聚作用对现今大型断裂带运动特征控制作用的同时，岩石圈之下的橄榄岩软流圈至转换带物质对流对岩石圈的拖曳力也是必须考虑的底部边界条件. 相似文献
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基于并行版ANSYS数值模拟软件平台,根据华北地区活动地块划分及活动断裂分布,结合GPS资料等,确定模型的几何边界范围是99.8°~121.4°E,27.9°~42.3°N,模型的边界范围包括华北活动地块区的绝大部分以及周边青藏、西域、南华和东北亚地块的部分地区。模型单元平均边长为25km,模型共划分为单元416 582个,节点582 392个。主要研究成果为:1)地壳运动速度模拟与分析对比:华北地区地壳运动速率的整体分布呈现由东向西逐渐减小、自北向南逐渐增大的特点,数值模拟结果与GPS观测运动速度大部分较吻合;2)断层运动性质模拟与分析对比:华北地区有限元模型考虑了华北地区已知所有晚更新世以来的活动断裂,模拟结果所得的断层运动性质与活动断裂地质调查的运动性质符合得较好;3)应变场模拟与分析对比:通过数值模拟,计算了1999—2004年和2004—2007年华北地区地表第1主应变和第3主应变(最大压应变)的大小和方向,与前人利用震源机制结果、GPS测量结果等资料反演得到的华北地区主应变场较一致。 相似文献
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采用有限元方法模拟了近20万年来青藏高原岩石圈形变演化过程，探讨了印度-欧亚大陆的碰撞对中国大陆岩石层形变和应力场的影响以及它们与强地震活动性的关系.结合现代GPS、地震和地质学观测的结果，对比分析了中国大陆在百万年、十万年和十年尺度上的形变和构造应力场的基本格局.研究表明：（1）印度-欧亚大陆的碰撞以及印度大陆的持续向北推进、挤压所产生的应力环境，一直主导了以青藏高原为核心的我国西部地域岩石圈构造、运动和演化，但其影响随着远离青藏高原地区而逐渐变小.（2）断层滑移和重力势作用对于青藏高原东西部以及塔里木盆地的影响相当大，它们导致青藏高原岩石层东西向形变速率增大，对青藏高原的中南部地区产生拉张效应，同时导致塔里木盆地出现整体的右旋趋势.（3）青藏高原区域水平方向形变速率和GPS观测结果吻合较好.但在垂直方向上，一些地区计算结果与观测数据相差较大，这说明单纯的挤压作用不是现代青藏高原隆升的惟一机制.现代青藏高原的隆升可能与其他驱动机制，如地幔对流、重力均衡以及剥蚀作用等有关.（4）印度板块的挤压作用基本上决定了中国大陆西部的主压应力场分布.（5）印度板块的碰撞对中国大陆的强地震活动性有重要影响，但华北地区是个例外，该地区的地震活动性很强而印度板块的挤压在该区域产生的影响却很小，说明其他的驱动力在一定程度上活化了华北地块. 相似文献
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采用较为符合实际岩石层变形的非线性幂指数本构关系,基于ANSYS有限元平台, 模拟了近20万年来中国大陆地区地表运动及演化过程,探讨了印度板块挤压作用和地幔对流拖曳力各自对于中国大陆地区地表形变运动格局的影响.模拟结果与观测数据的比较表明：在印度板块的挤压和地幔拖曳力联合作用下,中国及东亚大陆岩石层运动形变模式能够和现代GPS观测有较好的吻合; 印度大陆和欧亚大陆的碰撞以及印度大陆的持续向北推进、挤压所产生的应力环境,一直主导了以青藏高原为核心的我国西部地域岩石圈构造、运动和演化,但其影响随着远离青藏高原地区而逐渐变小;地幔对流产生的作用于岩石层底部的拖曳力是中国大陆（特别是远离碰撞带）岩石层运动构造变形的重要驱动力.然而在构造复杂和东部靠近太平洋板块的区域,模型预测结果和GPS观测还存在一定的差距,这说明在未来的中国大陆岩石层变形运动的数值模拟中,应当采用更为复杂的构造模型和驱动力因素. 相似文献
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中国大陆活动地块与强震活动关系 总被引：16，自引：0，他引：16
研究了中国大陆各Ⅰ级活动地块区强震活动特点, 包括强震活动的总体水平、地震应变能释放速率、震级频度关系、震源破裂特性和地震应力场特征等, 以及由GPS资料给出的各活动地块运动变形特征, 如各地块运动的速度、地块变形的应变速率、最大主压应变方向、地块运动变形中的张、压状态等. 在此基础上, 对中国陆区Ⅰ级活动地块区的强震活动特点和地壳运动变形性状进行对比研究, 给出各活动地块的构造动力环境及其运动变形的性状决定其地震活动的总体状况, 包括: 活动地块现今地壳运动变形的应变速率与地震应变能释放呈线性相关; 由震源机制给出的各活动地块的地震应力场与由GPS观测给出的现今地壳运动应变(应力)场的同一性, 以及震源破裂类型与地壳形变张、压状态的一致性等. 这些结果显示了中国大陆活动地块及其运动性状对强震孕育发生的控制作用. 相似文献
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基于近期关于青藏高原东北缘岩石圈速度、流变结构和地壳形变的观测和研究结果,建立了青藏高原东北部岩石圈三维有限元模型,并考虑了地幔对流拖曳力、高原重力势能、块体间相互作用等外部和内部条件对青藏高原东北缘岩石圈现今运动格局的控制作用.将地表运动速率的数值模拟结果与观测结果进行比较,结果表明:活动地块相互作用和高原地形蓄积的重力势能对高原内部向高原边缘逐渐变小的地壳运动特征具有控制作用,而以往关注不多的地幔对流拖曳力对青藏高原内部的地壳运动方向具有明显的控制作用;此外,基于岩石圈水平运动速率与下伏地幔对流速度差异、地震波各向异性观测提出的不同地块垂直连贯变形差异等观点,提出模型范围不同地块岩石圈底部地幔拖曳力作用强度存在差异的设想,并引入了地幔拖曳力强度因子并进行数值模拟,得到的地表形变速率模拟结果与GPS观测结果更为一致,模拟结果进一步支持了地震波各向异性观测提出的观点,即不同地块的壳幔耦合程度存在显著差异. 相似文献
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强震孕育和发生与较大空间尺度和时空演变的地壳运动,尤其是活动块体及其边界带的构造变形密切相关.Matsu'ura负位错模型认为受现今地壳运动驱动下的各活动地块间的相对运动在地块边界处有可能受到部分阻碍,从而导致应力应变积聚.若视块体边界区域的地表位移为刚性块体的(平移)运动减去边界上部(由若干断层段构成,每一断层段用弹性半空间的单一矩形位错模型模拟)对块体相对运动的部分锁定在地表产生的位移.则利用地表位移观测可将区域深部的多个块体与其边界断层联系起来,其通过反演确定的块体边界断层带的相对闭锁区,对地震预报很有意义.而实际存在的地壳变形还应包含块体本身的变形.本文研究建立一种块体弹性变形及其边界负位错部分锁定的水平形变复合作用模型,即增加块体应变参量.经比较研究,此模型较原Matsu'ura负位错模型及笔者以往所作的对模型的初步改进(增加块体旋转参量)更符合地壳运动实际,拟合效果大为改善;进而求取该复合模型形变应变场的时空演化图像,并借助年均应力降(主要反映剪应力强度)与年均地震矩(反映块体边界断层段的能量积累速率)度量断层锁定能量强度,其图像表现力和时空演变定量化程度大幅提高. 相似文献
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作为控制断层两盘相对运动的重要因素，断裂带介质力学性能与断层面上的滑动速率及应力状态、区域地壳运动速度场等密切相关.受印度板块北东向推挤以及阿拉善地块和鄂尔多斯地块的阻挡作用，青藏高原东北缘构造变形复杂.本文在综合区域动力学环境、活动断裂空间展布以及下地壳黏滞性结构的基础上构建了青藏高原东北缘三维有限元动力学模型；以GPS速度场为约束模拟研究了断层剪切力学性能对区域地壳运动速度场图像的控制作用，进而在最优模型基础上分析了当前青藏高原东北缘不同断裂的应力状态.结果显示：阿尔金断裂东段和广义海原断裂对区域地壳运动速度场控制作用强烈，但二者剪切力学性能相反，阿尔金断裂东段断层剪切模量与周边地壳介质相当，而广义海原断裂断层剪切模量可低至周边地壳介质剪切模量的1/10000；六盘山断裂和西秦岭北缘断裂对区域地壳运动速度场的控制作用较弱，模拟结果显示二者均具有较强的剪切力学性能.基于最佳模型的应力状态分析指出：阿尔金断裂东段，广义海原断裂西段的木里—江仓断裂、中段的金强河—毛毛山—老虎山断裂、东段的六盘山断裂，以及西秦岭北缘断裂中西段当前应力率水平较高，且与前人给出的青藏高原东北缘高闭锁区域吻合.动力学上的高应力率与运动学上的强闭锁良好吻合，预示着这些断裂是地震危险分析值得关注的区域. 相似文献
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强震的孕育、发生涉及大尺度的地壳运动和构造形变的分布.中国大陆西部现今构造形变强烈,一些强烈活动的深大断裂的分布,把地壳分割成了若干活动地块.GPS观测获得的大范围的水平运动速度场分布具有较好的空间有序性和协调性.大区域水平相对运动和变形的协调与平衡,主要是通过一些大的断裂带(活动地块的边界带)的剧烈运动和变形来调整实现的.大区域的继承性构造运动决定了这些大的活动断裂带的相对运动与变形的性质及其空间分布趋势.强震前局部区域的相对运动和变形的异常是与大区域的地壳运动和整体变形相联系的.强震活动引起的调整总体上是维护大区域地壳运动和变形的协调与平衡的趋势.研究大断裂带构造变形的趋势背景和识别异常区段,是预测未来强震地点的重要途径. 相似文献
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Current tectonic deformation and seismogenic characteristics along the northeast margin of Qinghai -Xizang block 总被引：2，自引：0，他引：2
Introduction The northeast margin of Qinghai-Xizang block has become the place with close attentions from geo-specialists at home and abroad for its significant tectonic movement and intensive seismicity. Quite a number of achievements have been obtained from the studies on geological structures and strong earthquake activities (DING, LU, 1989, 1991; GUO, et al, 1992, 2000; GUO, XIANG, 1993; HOU, et al, 1999; Tapponnier, et al, 1990; Gaudemer, et al, 1995). In the Development Program… 相似文献
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利用南北地震带及附近地区２０ 多年来的大地垂直形变资料, 结合区域地震活动资料, 初步分析归纳了大地形变时空分布与地震群体活动的关系。在此基础上, 进一步对南北地震带中南段之川滇菱形块体形变场中期动态演化图象与ｂ 值等地震活动参数图象进行了综合对比分析, 研究了形变场动态演化所揭示的区域现今构造运动的时空差异与反映地壳介质结构特性的ｂ 值的时空分布变化、强震前后地震非均匀度值分布变化以及地震空区等的关系。结果表明： 强震前区域形变场动态演化与地震活动参数的时空分布均具有一定的非均匀特征, 二者所反映的大区域应力场变化与介质结构的不均匀导致的强烈差异运动产生的应变能积累是强震孕育的主要原因。得出了一些利用大地形变场动态演化与地震活动参数图象相结合进行强震中期预测的有益结果。 相似文献
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冲绳板块位于菲律宾海板块向欧亚板块俯冲形成的西太平洋边缘活动带上,构造应力场图像及其动力学机制表现得相当复杂．采用伪三维有限元方法,以WSM2008 观测应力场数据的应力取向和应力型两方面指标作为主要约束,对冲绳板块构造应力场进行了数值模拟．通过对计算结果的分析,对模型涉及的各种作用力作出了估计．在此基础上,对冲绳板块岩石层的状态,以及该地区的板块动力学特征进行了探讨,并得到了以下一些初步认识:① 软流层静压推力控制着该地区构造应力场的基本形态;② 冲绳海槽的演化过程,例如该地区的岩石层减薄与其下地幔流的上升等,也在很大程度上影响了该地区的板内应力场空间分布特征;③ 琉球俯冲带边界力的作用是分段的,不同区段作用力对板内应力场的影响有所不同． 相似文献
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Chen Lianwang 《中国地震研究》2006,20(2):127-137
INTRODUCTIONInthe late 1980’s ,aninternational cooperation project in earth sciences ,the World Stress MapProject ,wasinitiated underthe World Lithosphere Program. Measurements andresearch achievementsof the present-daytectonic stress field worldwide were analyzed and sorted out .The project achievedgood results and based on them, a world stress database was set up,the world stress map wascompiled,andthe general andregional crustal stress patterns were discussed (Zoback,et al .,1989 ;… 相似文献
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河北平原文霸地区现今构造动态浅析 总被引：2，自引：0，他引：2
本文根据文安、霸县地区(简称文霸区)历年水准复测资料所反映的垂直形变时、空分布特征,对该区现今构造的动态进行了初步分析。认为该区在唐山地震前后,地块沿缓倾断裂生了由北向南的滑动。同时,根据震后形变大势的改变,滑块前端可能存在着应力积累。这预示着华北平原南部构造应力的加强。在这一过程中,老震区和起阻隔作用的北西向构造区可视为地震发生的潜在地区 相似文献
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青藏高原东北部是中国大陆构造环境特殊的主要构造域,毗邻青藏高原羌塘地块、塔里木盆地、四川盆地和华北克拉通,属于不同构造类型块体俯冲、碰撞及陆内汇聚的结合部,在中国大陆形成与演化的历史中扮演着重要角色.岩石圈有效弹性厚度(Te)及其各向异性与岩石圈流变性、力学结构紧密相连,研究青藏高原东北部的岩石圈Te及其各向异性将为我们认识大陆岩石圈的流变性及动力学过程提供重要信息.本文基于Fan小波相关性分析法,运用布格重力和地形资料获得了青藏高原东北部岩石圈Te及其各向异性二维分布的详细信息.研究结果表明研究区域内Te的分布范围在5～100 km之间;松潘-甘孜地块、祁连山造山带和龙门山地区的Te较薄(5 kme<40 km)、各向异性较强;而周缘的断裂带、缝合带的Te值都较低,其中龙门山断裂带Te只有5～20 km,且南、北两段各向异性存在明显差异.内部的若尔盖盆地Te值略显高值,说明其是仍保留有刚性的块体;北缘的柴达木盆地下伏为古生代的地壳,被认为是古老的克拉通碎片,Te较大(50 kme<90 km),显示为轮廓分明的刚性块体.并且我们发现研究区域内Te的各向异性轴垂直于大的块体边界.通过比较Te各向异性与SKS波的快波偏振方向、Rayleigh面波方位角各向异性的相互关系我们推测阿拉善地块各向异性源自地幔橄榄岩晶格的优势取向,岩石圈变形趋于垂直连贯变形模式;柴达木盆地各向异性源于历史构造事件残留在岩石圈中的"化石"各向异性;松潘-甘孜地块各向异性源自物质的侧向流动. 相似文献
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应力调制与预报研究 总被引：7，自引：0，他引：7
在地球动力作用和地壳运动的过程中构造块体呈现出整体运动的特征,表现在大陆地震的动力学特征具有明显的分区性。因而,大陆每个块体的应力场特征方向与强地震发生的主要构造力方向一致性较好。在它的作用下,块体边界或某些部位出现应力不均匀并有应变能的积累。孕震区应变能由线性积累向临界的非线性转化迹象会表现在弱震活动与主构造方向上固体潮交变应力场的呼应上。 交变应力场可加强孕震区应力集中部位的介质疲劳强度,从而在这些部位触发一些弱震,而且在附加应力场分别为正、负构造应力场方向时发生的弱震频次比例失调,这一过程与构造应力场的呼应显示了强震前弱震震源机制一致性较好的前兆特征,这种情形下的地震活动反映了一种应力调制作用,分析了1970年来的华北资料和1980年来的云南省资料,用直接图像分布、数值和等值线等3种方式讨论,表明它对强震有1~3年的中长期预报意义,R值评估均大于0.5。 相似文献
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Based on the recent observations about the movement and rheological structure of the lithosphere and deformation pattern of the crust, we developed a three-dimensional finite element model for the northeastern margin of the Tibetan Plateau. The model considered the impacts of both external and internal conditions, including mantle convection, gravitational potential energy and block interactions. We compared the simulated surface movement rates to the observed GPS velocities, and the results revealed that crustal movement gradually decreased toward the edge of the plateau. The factors controlling this pattern are the interactions of adjacent blocks, gravitational potential energy of the plateau, and also mantle convection as well. Additionally, according to the observation that there was an apparent difference between the horizontal movement rate of the lithosphere and convective velocity of the underlying mantle, and also based on the results of seismic anisotropy studies that suggest different strengths and deformation regimes of the lithosphere in different tectonic blocks, we proposed that the impact of mantle convection on the lithosphere may have varied in space, and introduced a parameter named mantle convection intensity factor in numerical simulations. Our simulation results show consistent surface movement rates with GPS observations, which further supports the viewpoint of seismic anisotropy studies, i.e., the degree of coupling between the crust and mantle varies significantly among different blocks. 相似文献
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Shi-Rong Mei 《地震科学（英文版）》1996,9(1):1-12
In this paper, the stress concentration process and the time-space distribution of stress when earthquakes are in preparation in one or more earthquake-generating bodies in a tectonic block have been analyzed and their relation with seismicity and earthquake precursors have been studied. The results show that: 1 When the regional stress field has intensified to a certain level, fracture begins in some block or blocks. The regional stress field will vary with time and the occurrence of strong earthquakes in groups is the result of the evolution of this dynamic stress field. In this process, the existence and development of more than one high stress concentration zone may give rise to a variety of pre-seismic anomaly-to-earthquake relations. 2 The process of stress variation in an earthquake-generating block generally appears as a nonlinear one. After the long-term elastic deformation, there may be more than one time of inelastic deformation and fault-softening from the beginning of the stage of inelastic deformation to just before the main fracture. Corresponding to such a nonlinearity, the stress and strain fields in the earthquake-generating block will display a complex pattern of time-space evolution; and thus the earthquake precursor fields controlled by stress and strain must display complexities in many aspects. 相似文献