A numerical method of viscoelastic finite element coupled with spring-block model to simulate the interaction of faults and crustal blocks     

于泳  洪汉净  刘培洵  陶玮  郑秀珍 《中国科学D辑(英文版)》2003,46(Z2)

A numerical method of viscoelastic finite element coupled with spring-block model is developed to study temporal processes from the slow tectonic motion of large-scale crust to the rapid failure of small-scale faults. Our modeling demonstrates that the motion of crustal blocks is driven by forces from tectonic plate boundaries, and the deformation is distributed on faults for the stress accumulating. The coupling model generates earthquake sequences that display a magnitude-frequency scaling consistent with Gutenberg-Richter law. The frictional heterogeneities affect earthquakes occurrence and stresses distribution of crustal blocks. Rupture of earthquakes starts at the nucleation node, and propagates bilaterally along faults with the stress triggering, release and redistribution. The failure of faults releases part of crustal stresses, the stress state of crustal blocks near fault is affected by the rupture of local segments on the fault, and the stress state of crustal blocks far away from the fault is controlled by the seismic activity of the whole fault.  相似文献   

粘弹性有限元与弹簧滑块耦合模型——断层与地块相互作用的数值模拟   总被引：5，自引：0，他引：5  

于泳  洪汉净  刘培洵  陶玮  郑秀珍 《中国科学D辑》2003,33(Z1):82-82

建立了粘弹性有限元方法和弹簧滑块的耦合模型,模拟了缓慢的大尺度地壳构造运动转化为急剧的小尺度断层失稳的时间过程,展示了地壳块体系统在板块边界作用下的相对运动,断层分配了主要的变形,导致了应力的积累,通过弹簧滑块模型模拟出服从Gutenberg-Richter定律的地震序列。断层摩擦强度的不均匀性控制了地震的发生以及块体的应力状态,地震破裂过程由成核点开始向两端扩展,伴随有应力的触发、应力释放和应力再分配的过程。断层的破裂事件释放了地壳块体的部分应力,靠近断层的地块应力受到局部破裂段的影响,而远离断层的地块应力状态受到断层整体地震活动的控制。  相似文献   

分层径流一维水动力学模型     

温灼如  张瑛玉  刘培 《水文》1987,(3)

一、前言在近代水文学研究中,实验流域是揭示降雨径流形成规律的重要手段。目前在国内外都花费一定的人力和资金去探索水文现象的基本规律,应用实验流域与代表流域所获得的成果外延或移植到其他流域或相似的地区,水动力  相似文献   

地表热红外辐射的小波分析及其在现今构造活动研究中的意义   总被引：18，自引：4，他引：14       下载免费PDF全文

陈顺云  刘培洵  刘力强  马瑾  陈国强 《地球物理学报》2006,49(3):824-830

地表热红外辐射的影响因素较多,不仅受到构造活动的影响,还受到大气、太阳以及植被等多种因素的干扰.如何排除这些因素的干扰,是热红外遥感用于研究断层活动或者地震活动的难点之一.从频率域看,地表热红外辐射主要存在3种频段：(1)高频, 周期小于1年的天气变化;(2)中频,以1年周期为主的太阳、植被与季节变化; (3)低频,大于1年周期的大气变化的长周期成份,地壳缓慢的运动引起的热辐射变化亦属于长周期变化.本文运用小波理论将地表热红外辐射分解为上述3个频率成份,并结合气象资料和地震活动进行综合分析.结果表明,低频成份的热异常更接近于断层活动所引起的热信息,能为断层或地震活动提供一定的指示信息.低频成份的高温异常区(条带)跟构造特征、地震活动密切相关.  相似文献   

断层阶区对滑动行为影响的实验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

马胜利  陈顺云  刘培洵  扈小燕  王凯英  黄元敏 《中国科学D辑》2008,38(7):842-851

研究断层带几何非规则体对断层活动的力学影响,对于理解断层带上的地震活动具有重要的理论和实际意义．通过中尺度标本岩石力学实验,研究了走滑断层带最常见的一种非规则体．断层阶区对滑动行为的影响．研究表明,拉张断层阶区由于强度较低而很容易发生破裂,破裂后的阶区对断层的滑动无明显阻碍作用,但阶区的微破裂对断层滑动失稳具有指示作用;含拉张阶区的断层带具有速度弱化特征,可用速率一状态摩擦定律表述．挤压阶区由于破坏强度很高,使得断层滑动较为困难,但随着应力水平的增加,阶区外断层端部拉张区的微破裂为断层在阶区未破裂之前发生粘滑失稳提供了变位条件,并因此可作为断层失稳的前兆;挤压阶区可作为断层分段的稳定标志,直到阶区完全破裂使两条断层完全连通．  相似文献   

识别断层活动和失稳的热场标志——实验室的证据   总被引：5，自引：0，他引：5  

马瑾  马少鹏  刘培洵  刘力强 《地震地质》2008,30(2):363-382

利用一套双向伺服系统对含压性和张性雁列断层的标本进行变形实验,实验中应用红外热像仪和接触式测温仪同步记录岩石变形过程中热红外辐射的亮度温度场和温度场的变化;使用数字CCD相机同步采集标本表面的数字图像,并利用数字散斑方法对采集到的图像进行分析得到位移场和应变场的演化过程。实验结果表明:1)在断层贯通前压性雁列岩桥区温度最高,而张性雁列岩桥区温度最低;数字散斑结果显示压性岩桥区平均应变最高,而张性岩桥区平均应变最低。温度场对两类雁列断层在岩桥区相反的受力状态有清晰的响应,可以为判断断层应力状态提供标志。2)雁列断层经历了从岩桥区应力积累、破坏到断层失稳错动两个变形阶段,升温机制也由应变升温变为摩擦升温;伴随升温机制的转变,在岩桥区观测到断层失稳错动前的破坏降温、温度快速起伏以及升温脉冲等现象,是观测失稳前兆的最佳部位。3)在雁列岩桥区裂纹端点附近观测到升温脉冲,表现为温度快升快降,随后即出现断层带的快速升温。升温脉冲现象可能与裂纹端部的应力奇异集中和破裂扩展引起的应力释放有关。裂纹端部的扩展是断层失稳错动的条件,随后断层带的升温正是断层失稳错动造成的。断层带开始升温发生在失稳前2～3s内,岩桥区的降温发生在失稳  相似文献   

低地温断陷构造－热演化过程及其石油地质意义:以珠江口盆地西江主洼为例          下载免费PDF全文

刘培  张向涛  杜家元  陈维涛  陶文芳  陶禹 《地质科技通报》2018,37(2):149-156

断陷盆地热演化史与盆地形成演变过程紧密相关，对成烃、成储、成藏等都有重要影响。通过构造演化分析及古地温恢复，结合研究区地质、地震资料，系统研究了该区构造－热演化过程，并明确了其石油 地 质 意 义。研 究 结 果 表 明:地温梯度相对较低的西江主洼，经历了多期的增温和降温过程，具体为缓慢增温、快速增温、地温反转、加速降温与持续降温５个阶段，且分别与盆地的初始断陷期、强烈断陷期、断坳转换期、坳陷沉降期及断块升降期各构造演化阶段相对应，古地温变化受控于构造演化。受构造－热演化过程影响，前期增温阶段有助于烃源岩快速演化，并奠定了晚期成熟的基础；后期降温过程使得低地温断陷生、排烃期相对变晚，生油窗持续时间更长；长期的低地温梯度背景，促使成岩演化趋缓，优质储层发育范围更深、更广；低地温断陷中温度增压作用不明显，导致成藏动力相对较弱，油气大多优先在近源圈闭内聚集成藏。   相似文献   

大陆地表温度场的时空变化与现今构造活动   总被引：5，自引：0，他引：5       下载免费PDF全文

马瑾  陈顺云  扈小燕  刘培洵  刘力强 《地学前缘》2010,17(4):1

试图利用地表温度场数据获取中国西部的构造活动信息。在建立热与应变关系的基础上,对中国西部MODIS/Terra地表温度产品进行分析处理。研究发现:(1)地表温度在一些地区发生偏离年变现象,这种年变偏离与一些活动构造带的活动有关;(2)在扣除年变基准场等主要气候因素后,年变残差(ΔT)中长周期成分(LSTLOW)更接近构造活动所引起的热信息,能为构造活动提供一定的指示信息。研究发现,一个地震的发生对周围不同构造区的影响不同,有的地区升温,有的地区降温。2004年印尼地震最大的影响是引起青藏高原中部巴颜喀拉—松潘地块的降温;(3)与前者相对应,发生在中国周边地区的不同地震引起的温度变化格局不同,对同一地区的影响也不同,例如2001年东昆仑8.1级地震引起龙门山断裂带升温,而2003年斋桑泊7.9级地震和2004年印尼9级地震却引起该带的降温;(4)不同地区地温变化的时间过程不同。这些现象均对构造变形过程有一定的启示。在上述现象的基础上,笔者结合GPS观测结果,不同深度的地温信息以及地震活动等资料,对地表温度场中包含构造活动信息进行了初步检验,并对地表温度场反映的区域构造变形模型进行了讨论。  相似文献   

岩石红外比辐射率简易测定方法及意义   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

陈顺云  刘力强  陈国强  刘培洵  马瑾 《地震地质》2004,26(3):512-518

利用地表辐射 (亮温 )求取地面温度需要通过岩石比辐射率进行换算。地球上的岩石千差万别 ,即使岩石学上分类一致的岩石 ,比辐射率也可以显著不同 ,需要大量的比辐射率时 ,现有测量方法显得过于复杂或环境要求过高 ,发展简便的比辐射率测量方法十分必要。实际上 ,在室温情况下 ,比辐射率为常数 ,可以通过测量一系列的温度和相应的辐射值 ,仪器本身的辐射和环境辐射可直接当作未知量参加反演 ,最终利用最小二乘法拟合获得比辐射率 ,大大降低了测量的难度。文中测量了1 6种岩石标本的比辐射率 ,方差一般保持在 0 .0 1左右 ,大多数 <0 .0 1 ;线性拟合的相关系数均 >0 99  相似文献   

中国地表亮度温度年变基准场   总被引：13，自引：1，他引：12       下载免费PDF全文

陈顺云  马瑾  刘培洵  刘力强  陈国强 《地震地质》2004,26(3):528-538

欲从热红外辐射中找到构造活动与地震活动的信息 ,需要考虑 2个基本问题 ,即大气的影响和地表热红外辐射的稳定场。通过以下方面的工作尝试对上述问题进行了研究 :1 )提出了地表亮度温度及年变基准场的概念。 2 )利用NOAA卫星 2 0年的观测资料 ,文中在获得地表亮温 (LSBT)的基础上 ,借用分离窗方法和小波分析方法 ,提取了中国地表亮温的年变基准场 ,为进一步分析异常场打下了基础。计算表明 ,大气的影响一般在± 1 0K范围内  相似文献