地震地质
地震地質
지진지질
SEISMOLOGY AND GEOLOGY
2013年
4期
721-730
,共10页
龙门山断层%地表变形%有限元%位错模型
龍門山斷層%地錶變形%有限元%位錯模型
룡문산단층%지표변형%유한원%위착모형
Longmenshan Fault%surface deformation%finite element method%dislocation model
为了研究逆断层受到垂直于断层走向的应力作用下发生逆冲构造运动时造成的变形以及相应的应力场分布,以龙门山中央断层映秀一青川段为例建立了逆冲断层的有限元模型.该模型为单个逆冲断层有限元模型,计算了汶川地震过程中龙门山中央断层逆冲错动引起的地表变形场和断层附近应力场的变化.模拟中对断层面采用的是摩擦接触单元,且断层面设为曲面的几何形状;模拟给出断层错动形成的地表沿垂直走向和垂直地表的变形以及相应的应力分量场的变化情况.为得到计算模型边界处的应力值,采用了断层静态位错模型进行计算.结果发现,在不施加沿断层走向的载荷时,沿断层走向上存在变形,这可能是断层在受到挤压后发生的横向变形,但该变形较小;逆冲断层构造运动引起沿垂直断层走向方向上的变形并不是在近断层处达到最大,而是沿垂直地表向上的变形在断层处达到最大;逆冲断层在挤压构造应力下的变形要大于逆冲构造附近的隆升变形,同时断层面上的挤压应力大于垂直地表方向的应力;断层面上的应力场沿断层面的变化主要集中在断层面倾角发生变化以及震源区域附近.
為瞭研究逆斷層受到垂直于斷層走嚮的應力作用下髮生逆遲構造運動時造成的變形以及相應的應力場分佈,以龍門山中央斷層映秀一青川段為例建立瞭逆遲斷層的有限元模型.該模型為單箇逆遲斷層有限元模型,計算瞭汶川地震過程中龍門山中央斷層逆遲錯動引起的地錶變形場和斷層附近應力場的變化.模擬中對斷層麵採用的是摩抆接觸單元,且斷層麵設為麯麵的幾何形狀;模擬給齣斷層錯動形成的地錶沿垂直走嚮和垂直地錶的變形以及相應的應力分量場的變化情況.為得到計算模型邊界處的應力值,採用瞭斷層靜態位錯模型進行計算.結果髮現,在不施加沿斷層走嚮的載荷時,沿斷層走嚮上存在變形,這可能是斷層在受到擠壓後髮生的橫嚮變形,但該變形較小;逆遲斷層構造運動引起沿垂直斷層走嚮方嚮上的變形併不是在近斷層處達到最大,而是沿垂直地錶嚮上的變形在斷層處達到最大;逆遲斷層在擠壓構造應力下的變形要大于逆遲構造附近的隆升變形,同時斷層麵上的擠壓應力大于垂直地錶方嚮的應力;斷層麵上的應力場沿斷層麵的變化主要集中在斷層麵傾角髮生變化以及震源區域附近.
위료연구역단층수도수직우단층주향적응력작용하발생역충구조운동시조성적변형이급상응적응력장분포,이룡문산중앙단층영수일청천단위례건립료역충단층적유한원모형.해모형위단개역충단층유한원모형,계산료문천지진과정중룡문산중앙단층역충착동인기적지표변형장화단층부근응력장적변화.모의중대단층면채용적시마찰접촉단원,차단층면설위곡면적궤하형상;모의급출단층착동형성적지표연수직주향화수직지표적변형이급상응적응력분량장적변화정황.위득도계산모형변계처적응력치,채용료단층정태위착모형진행계산.결과발현,재불시가연단층주향적재하시,연단층주향상존재변형,저가능시단층재수도제압후발생적횡향변형,단해변형교소;역충단층구조운동인기연수직단층주향방향상적변형병불시재근단층처체도최대,이시연수직지표향상적변형재단층처체도최대;역충단층재제압구조응력하적변형요대우역충구조부근적륭승변형,동시단층면상적제압응력대우수직지표방향적응력;단층면상적응력장연단층면적변화주요집중재단층면경각발생변화이급진원구역부근.
