地球物理学报
地毬物理學報
지구물이학보
2011年
1期
108-120
,共13页
陈祖安%林邦慧%白武明%程旭%王运生
陳祖安%林邦慧%白武明%程旭%王運生
진조안%림방혜%백무명%정욱%왕운생
昆仑山大震%汶川大震%构造块体%数值模拟%破裂过程
昆崙山大震%汶川大震%構造塊體%數值模擬%破裂過程
곤륜산대진%문천대진%구조괴체%수치모의%파렬과정
本文用三维流变非连续变形(块体边界)与有限元(块体内)相结合(DDA+FEM)的方法,在青藏高原及其东侧四川盆地,鄂尔多斯块体地区三维构造块体相互制约的大环境中,考虑了龙门山断裂带东西两侧地势、地壳厚度和分层的明显变化,及断裂带东侧四川盆地及鄂尔多斯块体坚硬地壳阻挡的影响,通过用GPS资料做位移速率边界约束和震源机制约束,计算得到研究区的速度场和应力场与该地区GPS测量结果和震源机制分布结果基本相似.在此基础上,数值模拟2001年昆仑山大震的破裂过程;研究大震引起各构造块体边界断层应力状态变化特征,特别是对2008年汶川大震发震断层的影响.结果表明:(1)数值模拟昆仑山大震发震断层发生左旋走滑错动,最大水平错距约4.5 m,最大应力降约18 MPa.计算获得大震释放的主压应力场图像,最大剪应力变化等值线图,大震发震断层垂直面上位错等值线图及大震引起垂直位移变化三维图分别与大震的震源机制,地表破裂带同震位移分布,GPS同震位移图及地震波反演和GPS反演的结果总体上均比较相近.(2)计算获得的最大剪应力变化等值线图分布具有不对称特点,大震发震断层南侧变化梯度明显大于北侧.(3)模拟计算得到大震引起汶川大震发震断层库仑破裂应力增加约0.016 MPa(上地壳层).昆仑山大震破裂过程是在东昆仑断裂带其发震断层上发生的左旋走滑错动,引起东昆仑断裂带南侧巴彦喀拉块体进一步东扩和一定规模的变形,并受到该块体东侧四川盆地较硬地壳的阻挡,使得块体东边界断层中低倾角的汶川大震发震断层库仑破裂应力增大,应变能积累增强.可以认为这一破裂过程对汶川大震发震断层发生逆冲型失稳起了促进作用.
本文用三維流變非連續變形(塊體邊界)與有限元(塊體內)相結閤(DDA+FEM)的方法,在青藏高原及其東側四川盆地,鄂爾多斯塊體地區三維構造塊體相互製約的大環境中,攷慮瞭龍門山斷裂帶東西兩側地勢、地殼厚度和分層的明顯變化,及斷裂帶東側四川盆地及鄂爾多斯塊體堅硬地殼阻擋的影響,通過用GPS資料做位移速率邊界約束和震源機製約束,計算得到研究區的速度場和應力場與該地區GPS測量結果和震源機製分佈結果基本相似.在此基礎上,數值模擬2001年昆崙山大震的破裂過程;研究大震引起各構造塊體邊界斷層應力狀態變化特徵,特彆是對2008年汶川大震髮震斷層的影響.結果錶明:(1)數值模擬昆崙山大震髮震斷層髮生左鏇走滑錯動,最大水平錯距約4.5 m,最大應力降約18 MPa.計算穫得大震釋放的主壓應力場圖像,最大剪應力變化等值線圖,大震髮震斷層垂直麵上位錯等值線圖及大震引起垂直位移變化三維圖分彆與大震的震源機製,地錶破裂帶同震位移分佈,GPS同震位移圖及地震波反縯和GPS反縯的結果總體上均比較相近.(2)計算穫得的最大剪應力變化等值線圖分佈具有不對稱特點,大震髮震斷層南側變化梯度明顯大于北側.(3)模擬計算得到大震引起汶川大震髮震斷層庫崙破裂應力增加約0.016 MPa(上地殼層).昆崙山大震破裂過程是在東昆崙斷裂帶其髮震斷層上髮生的左鏇走滑錯動,引起東昆崙斷裂帶南側巴彥喀拉塊體進一步東擴和一定規模的變形,併受到該塊體東側四川盆地較硬地殼的阻擋,使得塊體東邊界斷層中低傾角的汶川大震髮震斷層庫崙破裂應力增大,應變能積纍增彊.可以認為這一破裂過程對汶川大震髮震斷層髮生逆遲型失穩起瞭促進作用.
본문용삼유류변비련속변형(괴체변계)여유한원(괴체내)상결합(DDA+FEM)적방법,재청장고원급기동측사천분지,악이다사괴체지구삼유구조괴체상호제약적대배경중,고필료룡문산단렬대동서량측지세、지각후도화분층적명현변화,급단렬대동측사천분지급악이다사괴체견경지각조당적영향,통과용GPS자료주위이속솔변계약속화진원궤제약속,계산득도연구구적속도장화응력장여해지구GPS측량결과화진원궤제분포결과기본상사.재차기출상,수치모의2001년곤륜산대진적파렬과정;연구대진인기각구조괴체변계단층응력상태변화특정,특별시대2008년문천대진발진단층적영향.결과표명:(1)수치모의곤륜산대진발진단층발생좌선주활착동,최대수평착거약4.5 m,최대응력강약18 MPa.계산획득대진석방적주압응력장도상,최대전응력변화등치선도,대진발진단층수직면상위착등치선도급대진인기수직위이변화삼유도분별여대진적진원궤제,지표파렬대동진위이분포,GPS동진위이도급지진파반연화GPS반연적결과총체상균비교상근.(2)계산획득적최대전응력변화등치선도분포구유불대칭특점,대진발진단층남측변화제도명현대우북측.(3)모의계산득도대진인기문천대진발진단층고륜파렬응력증가약0.016 MPa(상지각층).곤륜산대진파렬과정시재동곤륜단렬대기발진단층상발생적좌선주활착동,인기동곤륜단렬대남측파언객랍괴체진일보동확화일정규모적변형,병수도해괴체동측사천분지교경지각적조당,사득괴체동변계단층중저경각적문천대진발진단층고륜파렬응력증대,응변능적루증강.가이인위저일파렬과정대문천대진발진단층발생역충형실은기료촉진작용.