地球物理学进展
地毬物理學進展
지구물이학진전
PROGRESS IN GEOPHYSICS
2011年
1期
41-51
,共11页
戴黎明%李三忠%陶春辉%李西双%刘鑫%索艳慧%周淑惠%周永刚%高武斌
戴黎明%李三忠%陶春輝%李西雙%劉鑫%索豔慧%週淑惠%週永剛%高武斌
대려명%리삼충%도춘휘%리서쌍%류흠%색염혜%주숙혜%주영강%고무빈
龙门山断裂带%有限元模拟%走滑速率%最大主应力分布特征
龍門山斷裂帶%有限元模擬%走滑速率%最大主應力分佈特徵
룡문산단렬대%유한원모의%주활속솔%최대주응력분포특정
采用有限元方法模拟了印度板块的持续向北推进、挤压对龙门山断裂带及其邻区的影响,根据模拟结果,对比GPS、地震和地质学观测数据,定量分析了汶川大地震发生前断裂带的走滑速率以及最大主应力的分布特征,据此探讨了汶川大地震的发震机理.模型由弹性上地壳和粘弹性下地壳组成,其中上地壳包括了青藏高原、四川盆地、华南地块以及印支地块,块体内断层的处理方法主要采用了库仑摩擦模型.研究结果如下:(1)通过调整龙门山断裂带摩擦系数,发现伴随摩擦系数值的增加断裂带走滑速率逐渐降低,当其达到0.95,已接近GPS测量结果.由此可认为龙门山断裂带应处于强摩擦环境.(2)与松潘-甘孜地块中其它区域相比,整个龙门山地区处于高摩擦强度、低应力的环境下,这有利于能量缓慢而稳定的积累直至达到其破裂极限,从而引发强烈地震.(3)沿龙门山断裂带上下两盘的最大主应力分布特征具有很强的规律性,自西南到东北可划分出泸定-大邑、大邑-茂县、茂县-北川、北川-青川四段.其中上、下两盘应力差最大值出现在大邑-茂县段14～20 km处,应力差最小值出现在泸定-大邑段,而北川-茂县段上、下两盘的应力值则十分接近.这种最大主应力的分布特征与汶川地震余震震中的空间分布特征十分相似.
採用有限元方法模擬瞭印度闆塊的持續嚮北推進、擠壓對龍門山斷裂帶及其鄰區的影響,根據模擬結果,對比GPS、地震和地質學觀測數據,定量分析瞭汶川大地震髮生前斷裂帶的走滑速率以及最大主應力的分佈特徵,據此探討瞭汶川大地震的髮震機理.模型由彈性上地殼和粘彈性下地殼組成,其中上地殼包括瞭青藏高原、四川盆地、華南地塊以及印支地塊,塊體內斷層的處理方法主要採用瞭庫崙摩抆模型.研究結果如下:(1)通過調整龍門山斷裂帶摩抆繫數,髮現伴隨摩抆繫數值的增加斷裂帶走滑速率逐漸降低,噹其達到0.95,已接近GPS測量結果.由此可認為龍門山斷裂帶應處于彊摩抆環境.(2)與鬆潘-甘孜地塊中其它區域相比,整箇龍門山地區處于高摩抆彊度、低應力的環境下,這有利于能量緩慢而穩定的積纍直至達到其破裂極限,從而引髮彊烈地震.(3)沿龍門山斷裂帶上下兩盤的最大主應力分佈特徵具有很彊的規律性,自西南到東北可劃分齣瀘定-大邑、大邑-茂縣、茂縣-北川、北川-青川四段.其中上、下兩盤應力差最大值齣現在大邑-茂縣段14～20 km處,應力差最小值齣現在瀘定-大邑段,而北川-茂縣段上、下兩盤的應力值則十分接近.這種最大主應力的分佈特徵與汶川地震餘震震中的空間分佈特徵十分相似.
채용유한원방법모의료인도판괴적지속향북추진、제압대룡문산단렬대급기린구적영향,근거모의결과,대비GPS、지진화지질학관측수거,정량분석료문천대지진발생전단렬대적주활속솔이급최대주응력적분포특정,거차탐토료문천대지진적발진궤리.모형유탄성상지각화점탄성하지각조성,기중상지각포괄료청장고원、사천분지、화남지괴이급인지지괴,괴체내단층적처리방법주요채용료고륜마찰모형.연구결과여하:(1)통과조정룡문산단렬대마찰계수,발현반수마찰계수치적증가단렬대주활속솔축점강저,당기체도0.95,이접근GPS측량결과.유차가인위룡문산단렬대응처우강마찰배경.(2)여송반-감자지괴중기타구역상비,정개룡문산지구처우고마찰강도、저응력적배경하,저유리우능량완만이은정적적루직지체도기파렬겁한,종이인발강렬지진.(3)연룡문산단렬대상하량반적최대주응력분포특정구유흔강적규률성,자서남도동북가화분출로정-대읍、대읍-무현、무현-북천、북천-청천사단.기중상、하량반응력차최대치출현재대읍-무현단14～20 km처,응력차최소치출현재로정-대읍단,이북천-무현단상、하량반적응력치칙십분접근.저충최대주응력적분포특정여문천지진여진진중적공간분포특정십분상사.
