一、印度与欧亚板块碰撞的数值模拟和现代中国大陆形变(论文文献综述)
李长军[1](2021)在《青藏高原东南缘现今岩石圈变形特征及其成因机制》文中认为青藏高原东南缘地处印度-欧亚陆陆碰撞前缘地带,因受控于印度-欧亚陆陆碰撞、巽达-印缅板块和太平洋-菲律宾板块俯冲所形成的复杂动力系统,广泛发育了一系列大型走滑断裂并伴随着频发的强震。然而,迄今为止,受限于观测资料的不足,制约了我们对该区域岩石圈运动学特征及其动力机制的深刻理解和认识。本论文首先基于密集的大地测量观测资料构建青藏高原东南缘现今高精度的三维地壳运动模型,并结合重定位小震、深部地球物理探测和活动构造等资料分析了青藏高原东南缘的现今地壳变形特征及其成因机制;其次,为了揭示中、下地壳和岩石圈地幔的变形特征,搜集整理了已发表的地震各向异性资料(包括XKS、Pms剪切波分裂资料和面波各向异性资料),并针对目前地震各向异性资料的解释中所存在的多样性和误区,结合前人研究结果进行重新分析和讨论;第三,基于软流圈各向异性来自于岩石圈和深部地幔流之间的剪切作用的假设,并结合东亚大陆GPS速度场与刚性板块运动偏离这一事实,量化估计了东亚大陆底部存在的大尺度地幔流;第四,结合地震层析成像、大地电磁测深等深部地球物理探测资料和三维地壳运动模型,讨论了中、下地壳结构及其地壳流存在的可能性和对青藏高原东南缘岩石圈变形的影响;最后,结合面波各向异性、地壳形变场和XKS剪切波分裂观测资料及估算的地幔流场,讨论了青藏高原东南缘现今复杂岩石圈变形的动力学成因。本研究的主要结论和认识主要包括:(1)青藏高原东南缘(~26°N以南)一系列NW-/NNW向次级右旋走滑断裂的滑动速率与红河和澜沧江等早期构造边界断裂基本一致,均为1-3mm/yr,且断裂的深部结构比较分散,结合该区域较薄的脆性上地壳(8-11 km)和较低粘度的中-下地壳,我们认为该区域介于左旋鲜水河-小江断裂带和右旋实皆断裂带之间的上地壳呈现弥散变形特征,再结合该地区的构造地质背景,认为上地壳弥散变形特征可能形成于中新世中-晚期。(2)川滇菱形块体南部地壳内部完全耦合,其在印度板块的推挤等动力作用下绕喜马拉雅东构造节顺时针旋转并整体挤出,因受到印支地块阻挡,形成了红河断裂带北部的应变转化,使得小江断裂带的左旋滑动变弱,而红河断裂带及其以北的建水和曲江断裂地震活动增强,孕育了包括1970通海M7.7级地震在内的一系列强震。(3)青藏高原东南缘中、下地壳存在两条壳内地震波低速异常通道,其间被高速异常体阻隔,可能与晚二叠纪以来,峨眉山玄武岩的大规模喷发有关,是峨眉山地幔柱对岩石圈改造的结果,而该高速异常体的存在则表明即使东南缘存在地壳流,也是空间位置与地表走滑剪切带几乎一致的通道流。此外,两条壳内低速通道也可能与两条剪切带的强烈剪切变形有关,与走滑断裂的运动是相辅相成的。(4)青藏高原东南缘乃至东亚大陆底部存在双层地震各向异性,即岩石圈和软流圈各向异性。其中,软流圈各向异性的解释,需要考虑量级和方向介于HS3(Gripp and Holt,2002)和NNR(No-net-rotation)APM(绝对板块运动)框架之间的岩石圈运动模型和与之相关的约1-2 cm/yr的软流圈地幔流之间的剪切作用。而该地幔流的深度范围在中间过渡带(410–660 km甚至到700 km)至下地幔,是东亚大陆板块运动的主要驱动力之一,也是连接印度-欧亚陆陆碰撞和太平洋俯冲的主要动力源。(5)岩石圈对地震各向异性的贡献与岩石圈的厚度和地壳变形的强弱密切相关,而青藏高原东南缘岩石圈较薄(50~60 km)且地壳变形较弱(小江断裂带除外),对地震各向异性的贡献较小,岩石圈地幔变形与深部地幔流的作用有关。地震各向异性主要来自岩石圈与深部地幔流之间的剪切作用。此外,该区域可能存在双地幔流,其一为印缅-巽达俯冲板片后撤形成的岩石圈/软流圈的地幔流(~100 km深度或以下),其二为与太平洋俯冲或南非地幔上涌相关的大尺度深部地幔流(~410 km至下地幔)。(6)无论下地壳物质逃逸及是否形成地壳流,还是川滇菱形块体的整体侧向走滑挤出,都仅仅是青藏高原东南缘浅部岩石圈变形的动力学过程,而印度—亚洲大陆碰撞动力系统、印缅—巽达俯冲动力系统和太平洋俯冲动力系统及南非地幔柱上涌动力系统形成的地幔尺度的深部过程的时空转换和交替才是造就青藏高原东南缘岩石圈变形如此复杂的真正原因。
王斌[2](2021)在《松辽盆地现今应力环境研究》文中研究表明松辽盆地是世界上目前已发现的白垩纪时期最大的陆相湖盆沉积单元,也是白垩系陆相地层和地质记录保留最为完整的地区之一,油气资源丰富。随着松辽盆地深部断陷地层中商业油气流的发现,以及盆地内近年来较高频率地震活动的发生,使该地区地球动力学的研究逐渐引起人们的重视。地壳深部地应力的大小和方向信息与矿产资源开采、地下空间开发、地质灾害机理研究等多个领域息息相关,是地球动力学研究的重要基础参数。在深入认识松辽盆地及邻区区域地质背景资料的基础上,详细研究该区现今地应力环境及其分布特征,对于深入理解该区的地球动力学控制因素及深大断裂活动对该区应力场的影响具有重要意义。在对松辽盆地及邻区区域地质特征、构造分区、地震活动性、岩石圈动力学背景资料进行系统收集和分析的基础上,利用岩芯非弹性应变恢复法(Anelastic Strain Recovery method,简称ASR法)成功获得了松辽盆地大陆科学钻探松科二井近7 km深度的三维地应力状态。分析了松辽盆地深部沉积盖层和基底现今地应力随深度变化规律,并依据松辽盆地及邻区纵向地壳结构特征、横向构造分区及深大断裂展布特征,建立了研究区的三维地质模型。基于线弹性有限元数值模拟方法,利用ANSYS通用模拟软件,以松科二井深部ASR法地应力测量结果及震源机制解反演结果作为模型的边界约束条件,开展了松辽盆地及其邻区现今三维构造应力场数值模拟研究。模拟得到了松辽盆地及邻区在现今地球动力学背景下水平主应力大小、方位等,分析和探讨了研究区深大断裂带对应力场特征的影响,以及松辽盆地现今应力场形成的原因。通过对松辽盆地现今应力环境研究,主要取得以下结论和认识:1、利用ASR(非弹性应变恢复)法对松科二井深部岩芯进行地应力测试,获得了松辽盆地深部(6~7 km)沉积盖层和基底现今地应力随深度变化规律,在沉积盖层火石岭组6296 m~6335 m深度范围内,最大主应力近垂直,中间和最小主应力近水平,为正断层应力环境,与沉积盖层内利用地震反射剖面观测到的许多高角度正断层的发育相吻合。在基底6645 m~6846 m深度范围内,最大主应力倾角均小于40°,为走滑兼逆冲的应力环境,与钻孔附近区域浅源地震(7~15 km)的震源机制解应力状态一致,即松辽盆地沉积盖层和基底存在显着的应力状态差异,沉积盖层的伸展应力状态可能说明了西太平洋板块俯冲对沉积盖层应力状态的影响是有限的,保留了原来断陷期的正断应力环境,基底现今应力状态则显示了与西太平洋板块俯冲的现今构造运动具有较密切的成生联系。2、通过三维构造应力场数值模拟研究得到在0~35 km地壳深度范围内,松辽盆地及邻区最大水平主应力大小为17.20~1027.00 MPa,最小水平主应力大小为13.00~994.00 MPa,垂向应力大小为7.83~1130.00 MPa。3个主应力在0~35 km深度范围内基本上随深度的增加而线性增大,并且在0~7km深度范围内为σv>σH>σh,属于正断型应力状态,与实测得到的应力状态一致;7~35 km深度范围内为σH>σv>σh,表现为走滑兼逆冲应力状态,与松辽盆地内部的浅源地震震源机制解所反演的应力状态一致。松辽盆地及邻区地壳深度内最大主应力方位在地壳深部和浅部差异不大,除华北地块北缘及兴安地块部分区域主压应力方位为NWW向外,其他构造单元内大部分区域现今主应力优势方位为NE~NEE向。受各次级地块内地壳物性参数差异性以及断裂带的影响,松辽盆地及邻区各构造单元主应力大小分布在横向和纵向上均表现出差异性,在较稳定的次级块体内部主应力大小分布较为相似,表现为主应力大小在相同的深度范围内趋于稳定。3、以西太平洋板块俯冲方向作为动力边界条件,对数值模拟得到的地应力特征与深大断裂之间的关系进行了研究,认为西太平洋板块俯冲和郯庐断裂带北段的依兰-伊通断裂、敦化-密山断裂对松辽盆地现今应力场的形成产生了一定的影响。西太平洋板块NWW向俯冲产生的挤压作用在NE走向的郯庐断裂带上,其剪切分量和正向挤压分量引起郯庐断裂带的右旋走滑和逆冲活动,因此松辽盆地现今应力场的形成,可能是在西太平洋板块NWW向俯冲到欧亚板块形成的挤压作用下,并被郯庐断裂带北段的右旋走滑所影响。
瞿伟,高源,陈海禄,梁世川,韩亚茜,张勤,王庆良,郝明[3](2021)在《利用GPS高精度监测数据开展青藏高原现今地壳运动与形变特征研究进展》文中进行了进一步梳理青藏高原由于所处大陆构造位置的特殊性,造就其成为全球现今地壳构造运动最为强烈的区域之一。青藏高原及其周边地区发育有多条深大活动断裂带,是强震易发区,同时也是研究大陆内板块构造运动机制的天然试验场。GPS以其时空分辨率高、覆盖范围广、观测精度高等特点,被广泛应用于地壳形变监测研究中。目前,通过已建立的中国地壳运动观测网络(CMONOC-Ⅰ)与中国大陆构造环境监测网络(CMONOC-Ⅱ)获得的GPS高精度地壳运动速度场,能够清晰地揭示青藏高原近20年来地壳构造运动与形变现状。通过系统总结利用GPS监测数据开展青藏高原现今地壳运动与形变特征的研究进展,回顾了用于监测青藏高原地壳运动的GPS数据来源与高精度数据处理方法及策略,探讨了不同参考基准对GPS速度场处理结果的影响,并分别从动力学和运动学两方面全面阐述了当前用于青藏高原地壳运动与形变分析模型。综合模型计算结果从浅部与深部两方面深入剖析了青藏高原现今地壳运动与形变特征,并从板块运动构造动力学机制角度详细解译了青藏高原现今区域动力学背景及其影响下的珠穆朗玛峰隆升机制。最后对利用GPS技术开展青藏高原地壳运动与形变监测成果作了概述总结,并进一步展望了未来青藏高原地壳形变监测研究的重要发展趋势。
王敏,沈正康[4](2020)在《中国大陆现今构造变形:三十年的GPS观测与研究》文中指出中国大陆的构造变形主要与印度和欧亚两大板块的碰撞有关。印度板块的北向推挤直接导致了世界上最宽旷、最活跃和最复杂的现今构造变形。GPS观测技术问世前,构造变形的定量化研究主要依赖活断层的形貌勘察和区域强震的震源机制解,其结果准确度不足且时空界限模糊。1988年中国地震局在滇西地震实验场首次开展GPS形变监测实验,后又经历国家"攀登项目"、"首都圈GPS地形变监测网"等诸多项目实践,直到"九五"重大科学工程"中国地壳运动观测网络"成功建成,中国大陆现今变形图像才逐步完整和清晰。特别是近年基于"中国构造环境监测网络"2000多站点及近30年累积的其他数据,一个覆盖中国大陆且衔接边邻、框架统一、毫米/亚毫米精度的速度场构建完成。这一基础图像对揭示中国大陆活动构造的运动学和动力学特征、深入研究青藏高原及其周边地区构造形成与演化提供了强有力的观测约束,也为地震危险性的定量化分析奠定了坚实基础。
朱良玉[5](2020)在《青藏高原东南缘地壳形变动力学数值模拟研究》文中研究说明青藏高原东南缘地处青藏高原与华南地块,巽他地块和印度地块的交汇部位,有鲜水河-安宁河-则木河-小江断裂,红河断裂,实皆断裂等大型走滑断层系统,是印-亚碰撞,高原扩展,缅甸微板块俯冲,菲律宾板块俯冲,苏门答腊板块俯冲等多种构造作用共同交汇的部位。中生代以来随特提斯洋的开合演化经历了复杂的构造变形历史。复杂的继承性构造交织于现今多种动力学过程,使人们对该研究区的现今地壳变形模式至今未有一个清晰的认识。为了从整体上理解和认识该区域现今地壳变形机理。本论文首先利用现今长期三维地壳变形资料(GPS水平和精密水准垂直运动速度场),总结该区域的应变分配特征。然后,采用不同参考框架的GPS形变场估算了各自的旋转中心。依据估计的旋转中心和数值模拟技术分析了模型各边界对现今地壳变形的贡献。然后,对局部区域典型地壳变形特征(川西贡嘎山隆升,滇中相对于川西与滇南的下沉以及滇南近东西方向拉张),建立数值模型分析其变形机理。最后,在总结前人研究工作和本文研究工作基础上,提出青藏高原东南缘现今地壳变形的联合模型。具体来讲本论文主要包含以下几项研究内容:1.利用已公开发表的长期水平与垂直变形场,分析总结青藏高原东南缘地壳长期变形主要特征,并与前人的研究结果进行对比,确定现今长期地壳变形特征的可靠性和准确性,在此基础上分析其可能的形成机制。2.根据公开发表的不同参考框架的速度场,估算青藏高原东南缘围绕喜马拉雅东构造结旋转的旋转中心,并评估旋转效应对观测速度场的贡献。3.采用研究区公开发表的高分辨率地震波速度结构,计算研究区重力势能(GPE),并估算重力势能所产生的应变率,讨论重力作用在该区域地壳变形中的影响。4.以川西贡嘎山快速隆升为例,利用斜向挤压数值模型分析鲜水河-安宁河-则木河-小江大型走滑断层系统,断层走向转折处高地形的隆升机制,讨论河流下切,中下地壳流对造山过程的影响。5.结合深部成像资料和地球化学资料确定滇中地区峨眉山地幔柱改造所产生岩石圈内高速体的位置和物理参数,利用三维热力学数值模拟技术讨论壳内高速体、岩石圈内高速体对地形演化,地表断层演化,重力场演化和深部流场的影响。6.利用深部成像资料和二维热力学数值技术,模拟缅甸板片自发俯冲过程所产生岩石圈受力状态与深部地幔回旋流,分析滇南地区现今地壳水平伸展过程的控制机制,讨论SKS波观测结果与深部地幔回旋流和岩石圈变形的关系。7.结合研究区震源机制解分布特征和数值模拟结果,分析缅甸板块俯冲的现今状态及其动力学表现,并探讨其对滇西南地区地壳变形的影响。8.利用数值模拟结果与地质相关资料讨论了巽他地块双向俯冲过程与现今滇南地区地壳变形之间的关系。并推测红河断裂中新世极性翻转的可能机制。通过上述研究,本文获得的结论与认识可归纳如下:1.青藏高原东南缘地壳层的大型右旋剪切带与旋转变形——实皆断裂与鲜水河-安宁河-则木河-小江断裂系统通过对现今水平应变场的分析和本文的相关数值模拟工作,发现青藏高原东南缘的应变场主要受控于南部的实皆断裂与北部的鲜水河-安宁河-则木河-小江断层系统。分属南北的两个大型走滑断层系统在东西长600km南北宽700km的范围内,与该区域复杂的先存构造相互交织,相互影响,从而形成独特的应变特征。主要依据如下:(1)从区域主应变率的方向来看,整个区域的主张应变率以红河断裂西北尾端为核心做顺时针旋转,而主挤压应变率与剪切应变率主要集中于两大走滑断层系统附近及喜马拉雅东构造结区域。这一特征意味着该区域的运动学模式应该是以主干断层的边界运动为主,而各活动地块则承受来自南侧与北侧大型走滑断层运动在宽度达600km范围内所产生的巨大力矩而旋转变形。这一认识与在南汀河断裂——程海断裂——理塘断裂围陷的区域内发育的正断层和拉张型震源机制解具有高度的一致性。(2)从断层滑动速率来讲,研究区域内虽然存在红河断裂,丽江-小金河断裂,金沙江断裂和澜沧江断裂等古老的缝合带,但他们现今的滑动速率都在5mm/a以下。这不仅难以与安宁河-则木河断裂相比,更难以与鲜水河断裂,小江断裂和实皆断层相比。因此,在现今的构造作用力驱动下,该区域的主控断层应该是东西两大型走滑断层系统。从地质滑动速率来看,在这些地区百万年尺度的滑动速率也同样不超过5mm/a。(3)从长期垂直变形场和地形分布上看,快速隆升区域主要集中于走滑断层转折区域。如位于鲜水河与安宁河断裂交汇部位的贡嘎山地区,安宁河断裂与则木河断裂交汇的螺髻山以及则木河断裂与小江断裂交汇的轿子山。整个川西地区承受着来自青藏高原的挤出作用,具有较高的隆升速率。但是隆升速率从川西块体北侧的鲜水河断裂向南则隆升速率逐渐降低,而在滇西南的程海断裂则转换为以下沉为主。而滇中地块,正处于两大断层系统的直接交汇部位,其相对于滇南与川西则处于下沉区域。这一现象也被整个区域广泛分布的新近纪-第四系盆地沉积证实。(4)从块体旋转的角度来看,利用相对于华南地块的GPS速度场能够获得与地质旋转结果一致的旋转中心,旋转中心位于(96.10°E,27.4°N)附近。依据旋转中心获得的角速度分布来看,研究区围绕喜马拉雅东构造结旋转角速度在2度/百万年,且内圈快于外圈。这一认识与利用古地磁和地质方法获得的结果具有较好的一致性。(5)旋转数值模拟测试结果表明,来自内圈的边界条件对整个区域地壳变形的贡献可达50%,其中切向旋转贡献占比40%而径向边界作用占比10%,总的来看旋转分量占比达70%。在两条大型走滑断层系统之间,主要以非均匀旋转的方式吸收两者的差异运动。(6)通过对贡嘎山地区隆升机理的数值测试发现:挤压隆升与三维非均匀剥蚀是近9Ma以来,贡嘎山快速隆升的原动力。而南部的螺髻山与轿子山由于存在西南方向的拉张作用而无法快速累积地形。现今残留的高地形可能与该地区非均匀剥蚀对残余地形的改造所致。这意味着,在龙门山-锦屏山以北的地区青藏高原的挤出作用依然是最主要的控制作用,贡嘎的快速隆升就是最好的证据。(7)从峨眉山玄武岩区域壳内高速体的数值模拟结果来看:峨眉山玄武岩改造后产生的高速异常体,对现今地壳变形动力学来讲具有重要的指示意义。现今观测的近似圆形的壳内高速体直接证实了滇中地块在新生代并没有承受巨大的挤压,拉伸等大规模内部变形。如果发生大规模变形其岩石圈内的环形异常体则很难留存。但如果只是发生整体旋转变形和挤压变形,将能很好解释快速滑动的边界断层和深部近似圆形的高速体,以及相对于较慢的隆升。2.重力驱动的浅层地形流动除远场的俯冲作用外,也有学者认为现今观测的GPS变形可以通过地形所产生的重力梯度来解释。基于上述考虑。本论文计算了本研究区内重力势能梯度所产生差应力,结合区域粘性结构,估计了重力势能所产生的应变率。研究结果表明重力驱动作用在丽江-小金河断裂附近具有较大的影响,且其所产生的差应力方向与观测的拉张应变率方向一致。从1500米地形等高线与莫霍面40公里等深线的弯曲程度,可以看出,青藏高原深部物质并没有大规模溢出青藏高原,而地形则如流水般受到重力作用而从高原向四周扩展。这一重力驱动过程是否有中下地壳流参与,本论文的模型中并不确定。3.缅甸自发俯冲过程与岩石圈拉张作用从俯冲的角度来讲,上覆板片是产生高山(南美安第斯俯冲带)还是产生弧后盆地(日本海),最直接的原因是上覆板片所承受是挤压还是拉张,而最关键的控制因素是海沟前进还是后撤。而对于缅甸弧,从东向西弯曲了近150km,这充分说明缅甸板片的俯冲过程持续存在并产生海沟后撤现象,这必然在上覆板片的滇南地区产生拉伸作用。通过本文的数值工作,不难发现,如果俯冲板片与浅部发生断裂,则无法产生现今观测的震源机制解方向与地壳应变状态。基于已公开发表的缅甸微板块深部板片形态,可以推测整个滇南地区,即实皆断裂尾端,北纬26.5度以南地区,缅甸弧后撤而对该地区的岩石产生东西方向的拉伸作用。而北纬26.5度以北地区,由于喜马拉雅东构造结向北推挤,其产生的是“海沟”前进状态,会对以北的岩石圈产生挤压作用。这种对上覆岩石圈的挤压与拉张过程的转换与印度-缅甸俯冲板片的撕裂有关。4.深部地幔中的回旋流与地幔各向异性自发俯冲板片由于自重而向地幔深部运动时,必然对地幔产生扰动。前人研究表明,俯冲板片边缘会产生回旋流,回旋流的大小与形态与板片的分布形态直接相关,海沟后撤有利于产生平行于海沟方向的地幔各向异性,而海沟前进会产生垂直于海沟方向的地幔各向异性。但对于缅甸俯冲来讲,由于其缺乏主动俯冲所需的推挤作用,并不能算传统意义上的海沟前进与后撤。基于本文的数值模拟结果,虽然海沟发生后撤,但依然能够在板片前端产生垂直于海沟方向的回旋流。这一回旋流与该区域大量存在的地幔各向异性—SKS波观测结果具有较好的一致性。在北纬26.5度以北的区域,地幔各向异性变为南北方向,而这与该区域主动俯冲产生海沟前进的效果类似,产生垂直于碰撞缝合带的地幔各向异性。5.来自远场的驱动作用——巽他地块的双向俯冲过程与红河断裂除青藏高原的挤压作用、印度板片的北推作用以及缅甸板片的俯冲作用外,该区域是否受到苏门答腊俯冲,菲律宾俯冲的影响?本论文也对此进行了探讨。通过公开发表的深部速度结构发现,在1000km深部内,苏门答腊板片只在海沟附近存在,大部分板片已经快速穿透660km相变面,沉入更深的地幔中。其所产生的海沟后撤已经导致安达曼海,南中国海形成。但从现今的GPS速度结果上看,苏门答腊俯冲对巽他地块产生的是挤压作用。本文依据从缅甸到菲律宾的P波速度结构剖面建立数值模型。模拟结果表明,现今缅甸俯冲对巽他地块产生拉张而菲律宾俯冲对巽他地块产生挤压,两侧相向而产生向西的运动。但菲律宾俯冲减弱后,对巽他地块也产生拉张作用,巽他地块则无法产生西向运动。这说明巽他地块的运动方式与两侧的双向俯冲过程密切相关。基于此,可以推测红河断裂现今运动减弱与巽他地块所承受的挤压边界作用相关。对比缅甸俯冲与菲律宾俯冲带的开始时间,可以发现在西侧的缅甸俯冲更为古老,在27-28Ma以来基本以自发俯冲为主,而东侧菲律宾俯冲在40-20Ma间先以原南海俯冲为主俯冲了近700km,20Ma以后以现今南海俯冲近700km,总共发生了近1400公里的位移。而在35-17Ma,红河断裂发生了大规模左旋走滑,滑动量级在500-1000km之间,这与目前平卧于菲律宾俯冲带下方的板片长度基本吻合。因此,红河断裂35-17Ma的大规模左旋走滑位移可能被原南海的快速俯冲而吸收,而主要控制作用来自于巽他地块两侧的俯冲过程。安达曼—苏门答腊俯冲过程所产生的海沟后撤主要在11Ma开始活动,其活动时间小于红河断裂发生大规模运动的时间。因此,控制中新世红河断裂大规模滑动、极性变化的主要力源可能来自于菲律宾俯冲过程的翻转。6.普遍存在的壳幔解耦依据本文的研究结果,本研究区地壳层受控于实皆断裂与鲜水河-小江断裂系统的大型右旋剪切带。地表层受控于重力所产生的地形流动。岩石圈层受控于俯冲板片所产生的挤压与拉张作用以及远场的俯冲过程。深部的地幔层则受控于深部板片所产生的回旋流。从浅部到深部,其所承受的作用力并不相同。地表GPS观测与深部SKS,PMS等观测无论方向是否一致,其所承受的作用力不同必然导致地壳和地幔处于不同的应变状态。因此,基于本文的分析认为,本研究区从浅部到深部由于作用力的巨大差异,壳幔解耦是普遍存在的现象。
苏利娜[6](2020)在《基于GPS时间序列的震后形变分析和机制研究》文中研究指明自上世纪90年代以来,GPS由于高精度、大范围、全天候等特性,被广泛应用于大地测量和地球动力学的许多领域,揭示了许多其它手段难以认知的地球物理现象。GPS观测的位置变化完整地捕获了整个地震周期的地壳形变,包括地壳应力积累引起的震间形变,断层突然破裂产生的同震形变,地壳和上地幔逐步恢复到稳态的震后形变,从而成为了地壳形变主要监测手段之一。近年来,由于GPS连续站的广泛应用,高时间分辨率的时间序列捕捉到清晰的震后形变过程,吸引了许多研究者的关注。一方面,从GPS时间序列分析来看,无论是参考框架的维持还是站点的数学模型建立,探测时间序列中存在的震后形变并建立合适的模型都是今后GPS时间序列分析工作中不可避免的重要部分。另一方面,从震后形变背后的物理含义来看,GPS观测捕捉到的震后形变时空演化信息与岩石圈的深部物理状态直接相关,利用GPS观测的震后形变信息作为约束,可以研究余滑、粘弹性松弛等震后形变机制,进而推演断裂带的力学性质和岩石圈流变学结构。GPS时间序列处理和震后形变数据处理和分析是基础,而震后形变机制的研究是前者的物理解释,两者相互促进。针对震后形变的GPS时间序列的数据处理和背后的物理机制的研究具有系统性和重要的研究意义。因此,本文主要工作围绕GPS时间序列震后形变的分析和震后形变机制研究两部分展开。本文以GPS数据处理和时间序列分析为基础,以震后形变提取为重点,编写了一套针对震后形变分析的GPS时间序列处理软件,在此基础上分析震后形变的时间和空间特征。此外,以2015年Mw7.8尼泊尔Gorkha地震为例,应用提取的GPS震后形变作为约束,研究Gorkha地震的震后形变机制。具体研究的内容和成果包括以下几个方面:(1)预处理是GPS时间序列分析的基础,是时间序列分析程序的重要组成部分,包括粗差探测、空间滤波、空缺插值等。编写的预处理程序利用滑动窗口法探测并剔除粗差;集成了叠栈法、主成分分析和Karhunen-Loeve变换三种空间滤波方法,可按需选择;改进了Dong et al.(2006)的插值方法,提出基于模型和空间相关性的插值方法,从而避免局部信号的影响,并分析了该插值方法对速度、周期和噪声的影响。(2)由于GPS连续站的广泛应用,越来越多的站点受到地震的影响,筛选受影响的站点并建模成为时间序列分析的重要工作。为了避免人工筛选的繁杂工作和可能存在的疏漏,本文提出了综合检校法自动探测同震和震后形变,通过多个震例证明该方法的可靠性和高效性。针对震后形变时间序列的建模,本文提出了综合考虑数据自身特性和震后形变空间相关性的迭代PCA参数估计方法,利用蒙特卡罗方法合成的1000组数据证明了迭代PCA方法在参数估计上表现更稳定可靠,相比单站建模或者分步PCA方法,估算的参数精度大幅提升。(3)基于分布全球的37个地震,利用编写的数据处理软件自动探测受地震影响的站点并利用迭代PCA方法估算模型参数。统计不同地震、不同模型的衰减常数特征发现不同地震的衰减时间常数具有差异性,且与震中、震级、深度等因素没有直接关系;分析震后模型的衰减时间常数的时间特征,发现震后时间越久,参与计算的观测值的时间窗越长,估算的震后衰减时间常数越大。(4)目前尼泊尔地震震后形变的研究主要基于弹性分层或者弹性半空间模型来反演余滑,基于水平分层模型或者在青藏高原中下地壳增加粘弹性层来模拟震后粘弹性松弛。接收函数、大地测量数据反演、电阻率和温度剖面等许多证据表明了青藏高原下部存在介质不均匀特性,而介质属性控制了断层位错如何传递到地表形变。因此,本文建立了考虑地形起伏、地球曲率和介质不均匀的三维有限元模型来研究尼泊尔地震的震后余滑和粘弹性松弛。结果表明,GPS观测的震后形变与粘弹性松弛效应的方向和量级均不匹配,可以被破裂下方发生的余滑较好的解释。震后形变时间演化显示震后形变由快转慢,余滑在震后4.8年内一直处于主导作用,粘弹性松弛量级较小但对震后形变的贡献小幅增大。此外,利用弹性均匀模型下不同泊松比的同震形变差等效估计孔隙回弹,发现孔隙回弹量级比较小,对震后形变贡献较小。(5)通过不同模型对比评估地形起伏、曲率、介质属性、破裂模型等因素对粘弹性松弛、余滑和孔隙回弹的影响,为今后的建模提供参考。研究发现:地形和地球曲率对粘弹性松弛和余滑影响比较小;粘滞系数模型对粘弹性松弛影响较大,是影响粘弹性松弛的重要因素;双粘弹性特性的Burgers体与Maxwell体的震后松弛形态基本一致,量级存在差异,Burgers体是指数衰减的Kelvin体和线性增加的Maxwell体叠加,震后松弛更快;不同的破裂模型产生的粘弹性松弛和孔隙回弹,在量级和细节上存在差异,是影响粘弹性松弛和孔隙回弹形态和大小的重要因素。
陈维[7](2020)在《漳州盆地构造演化模式及动力学数值模拟》文中进行了进一步梳理我国福建东南沿海地区发育的漳州盆地、福州盆地以及邻近的潮汕盆地等一系列新生代滨海盆地,还有同时伴生的北西向断层,它们构成了十分瞩目的地质现象,在地理位置上构成了向南东凸出的锯齿状弧形,属于中国大陆边缘陆域地块的最前缘。这些滨海盆地在毗邻中国东部新生代边缘海的同时又与地球上最活跃的造山带之一,台湾造山带隔海相望,它们最有可能记录了新生代以来西太平洋俯冲带活跃的沟-弧-盆系统对邻近陆域地块的影响。漳州盆地因其独特的地理和构造位置而具有了最典型的研究价值,具体表现为以两侧近似等距的方式位于福州盆地和潮汕盆地之间,同时又正对台湾造山带。因此,以福建漳州盆地的新生代构造演化模式为例,探究中国东南沿海陆缘带陆壳上的北西向断层以及锯齿状分布的滨海盆地的成因机制,进一步分析现代活跃的沟-弧-盆系统对邻近陆域地块的构造影响,可以为更深入地认识大陆边缘动力学机制以及洋陆相互作用过程提供实例。基于大量野外构造变形特征、地球物理资料的综合解析和数值模拟相结合的方式,通过对漳州盆地的几何学、运动学、年代学与动力学特征这四个方面内容进行研究,获得了关于盆地构造演化模式及其地球动力学机制的以下几点认识。(1)漳州盆地是一个在北东和北西走向的两组断裂共同约束下形成的扇形伸展盆地,其中北东向断裂以正断运动为主,北西向断裂以走滑运动为主。通过综合考虑盆地周缘构造格局的空间差异性、主要断裂的构造变形特征、构造地貌的完整性和连续性、第四系沉积物的分布等特征,重新厘定盆地的范围为北起岩溪镇北部弧形山脊,南达大帽山,西以天宝大山一线为界,东侧大致以岩溪镇-陈巷镇-郭坑镇-白云山等地断续为界共同围限的北窄南宽的扇形平坦地形区域。(2)漳州盆地是一个形成于第四纪时期的伸展盆地,以第四系沉积物直接盖于中生代花岗岩上为主要特征,其几何形态与构造格局主要受到了北西向断层两期构造变形的控制。早期阶段以北西向正断层作用为主,导致盆地周缘的构造组合型式由沿海往陆内呈现出规律性的空间变化:东侧的河口区表现为一系列强烈断陷形成的河口海湾,西部高山区则为强烈隆升的线性山脊。晚期以走滑断层作用为主,在盆地北侧和东侧形成了三个由北西向走滑断层控制的转换伸展带。这些北西向左行走滑断裂叠加改造了中生代时期形成的北东向断层,三个转换伸展带内的转换拉伸作用由北往南表现为逐渐增强的趋势,是近平行的北西向断裂之间差异性滑动的结果,它们造成了扇形盆地的被动伸展和东侧断续边界。(3)漳州盆地在新生代时期经历了从晚中生代北东向伸展构造体系向北西向伸展构造体系的转变。以海门岛早新生代基性岩脉的侵入为标志,强烈的北东东(北东)-南西西(南西)向伸展作用在研究区形成了大量北西向正断层和高角度节理。这些正断层在盆地东、西部分别构成了地堑式和地垒式的差异性构造格局,在力学性质则分别代表了盆地东侧沿海一带水平伸展和西侧陆内地区的水平挤压,反映了陆缘带构造应力场在由海往陆方向上存在着着空间上的变化。(4)漳州盆地及其周缘构造格局的空间差异性变化是不均匀构造应力场作用的结果。以沙建、漳州以及龙海以东将研究区分为三个区块,断层滑移矢量结果表明在这三个区块内分别反映了三种不同的最大主应力状态。比如,沙建地区的最大主应力呈北西-南东向;漳州地区则以近垂直的最大主应力为主;龙海以东的地区表现为垂向最大主应力和北东-南西向最大主应力相结合的特征。基于大量节理优势方位统计获得了最大主应力方位,结果显示盆地及其以东的最大主应力方位受北西向走滑断裂的影响,相对于西部发生了近20°的逆时针旋转。(5)漳州盆地的主要断裂在晚新生代时期兼具正断层作用和走滑断层作用。现代地震活动和地震机制解分析表明,福建沿海和台湾造山带西侧处于不同的构造应力场状态下,前者以正断层和走滑断层活动为主,后者以逆断层和走滑断层为主。这些形成于晚新生代时期的北西向走滑断裂可能现今仍在持续活动,并继续控制着滨海陆缘带的构造演化。最新的正断层作用则是在北西向走滑断裂转换拉伸作用下形成一组北东东向次级构造,以厦门-海沧一带的雁行山脊最为典型。(6)漳州盆地的两期构造演化受到了洋陆相互作用下陆缘带的弧形弯曲和弧后洋壳侧向挤出的影响。数值模拟结果表明陆缘带在俯冲汇聚背景下可以发生弧形弯曲变形,以陆缘带洋壳及其内部的岩浆岛弧在挤压作用下被侧向挤出为主要特征,这个过程导致陆缘地壳和俯冲带发生了弧顶相对凸出的协同弯曲变形。俯冲板片在后撤过程中可以形成弧形应变带和放射状应变带,其中,弧形应变带会向俯冲板片的后缘跃迁,说明板片后撤过程中俯冲带向洋跃迁并不是原俯冲带随板片迁移的结果,而是新生的薄弱带;放射状应变带具有等距分布的特征,可以造成陆缘形态的扰动,最终在陆壳内部形成等距分布的断层构造。综上,本文以漳州盆地的构造演化为例,结合区域地质演化提出了晚中生代北东向构造格局在盆地演化中的继承性作用,并对新生代时期盆地形成的主控因素进行了探讨。在考虑西太平洋板块俯冲的影响下,利用有限元数值模拟对陆缘带的弧形弯曲和弧后洋壳的侧向挤出进行了实验验证。漳州盆地的两期构造演化受到了晚中生代以来洋陆相互作用的影响,其地球动力学机制可以归纳为西太平洋俯冲带的远缘效应在陆缘地壳上的响应。
贾若[8](2020)在《中国东北地区及青藏高原东北缘体波各向异性层析成像研究》文中提出地震体波走时层析成像是指以地震体波到时作为观测数据,反演地下介质的地震波传播速度分布的一种反演技术方法。基于弱各向异性介质的假定,通过在走时反演方程中引入各向异性参数,可以同时进行介质的速度扰动和各向异性属性的联合反演。对三维介质的各向异性分析有利于对区域结构构造演化、深部物质变形、动力模式等动力学问题的进一步解释。本文梳理了近年来关于体波各向异性层析成像的理论发展、技术实现、数值模拟等。讨论了将各向异性参数加入反演方程中的具体数值实现思路,基于前人工作,进一步完成了基于阻尼最小二乘法的三维体波各向异性反演计算及分辨率检测的数值实现过程,并进行了人工设定地震的检验。基于该方法,分别在我国东北地区、青藏高原东北缘地区开展了针对上地幔区域的远震三维体波各向异性层析成像研究,获得了两个地区的上地幔三维速度结构及各向异性分布。主要研究内容与成果如下:1.基于轴对称弱各向异性介质的假定,在各向同性走时层析成像反演程序的基础上,通过引入两个各向异性参数,实现了三维速度扰动与各向异性参数的反演功能。反演程序针对三维速度结构和各向异性参数可能具有不同分辨率的特点,允许分别独立设置速度扰动和各向异性参数的网格模型。对台站分布、反演中的阻尼系数在三维速度结构和各向异性参数反演中的影响特征进行了分析讨论。台站分布的影响可能更多集中在浅部,阻尼系数的选取则需要中和考虑走时残差均方根和模型的平滑程度。2.采用NECESSArray台阵的远震体波走时资料,研究获得了我国东北地区的上地幔速度扰动结构和各向异性分布图像。结果显示东北地区的速度扰动和各向异性分布均存在明显的横向不均匀性。阿尔山火山区下方存在深至地幔转换带的柱状低速异常,可能暗示存在来自深部的岩浆运移通道;420km以下,阿尔山地区下方低速异常与松辽盆地下方低速异常汇合,同时各向异性快波速度方向FVD整体为NW向分布,表明二者可能具有共同的深部热源补给,且与太平洋板块前端的深部动力学过程有关。60~240km内,阿尔山地区东西两侧具有不同的各向异性分布,分析认为与古地块拼合及盆地后期的伸展变形有关。在松辽盆地地区,速度扰动呈现以高速为主,中心区域120km深度内存在低速异常,这种特征可能与软流圈热物质上涌有关;在盆地下方60km,盆地南侧及中部地区FVD呈近E-W向展布,东侧则呈NE-SW向展布,推测可能受华北克拉通-松嫩地块沿拼合带走向的相对运动及深大断裂导致的NE向剪切变形共同控制;420km以下,FVD整体以NW向分布为主,与SKS结果类似,可能表明SKS各向异性的来源深度较深,推测其形成机制与太平板块西向俯冲有关。长白山火山区下方180km内FVD展布与块体拼合带走向一致,反映了拼合过程对局部构造变形的影响;300km以下显示出一致的NW向特征,推断与太平洋板块的西向俯冲有关;520~620km内火山区西北方存在一个低速异常区,但方位各向异性幅值较大,整体趋势一致,初步推测与来自深部的地幔热柱关系不大,可能与滞留板块的深部脱水作用有关。3.基于地震科学台阵探测项目Ⅱ期的远震数据资料,对青藏高原东北缘地区进行了各向异性层析成像。结果显示,该区速度扰动与各向异性特征在横向上变化明显,主要体现在青藏高原与周边相邻地块之间的差异分布。青藏高原东北缘下方存在深至300km左右的低速异常,推测在这一深度范围内青藏高原较之周边古老地块具有更软更热的属性。360km~420km,青藏高原下方的低速异常逐渐转变为大面积的高速异常,并一直延伸至深部地幔。各向异性FVD在60~120km内与青藏地块相对于周缘地块的运动方向基本一致。120~420km深度范围内,大部分区域FVD变化为NW向,与SKS结果基本一致。在鄂尔多斯块体内部,速度扰动整体呈现高速特征,各向异性幅值相对较低,FVD呈E-W向,表明块体内部是一个相对稳定的地块。鄂尔多斯块体西部边缘地区存在相对较低的速度值,各向异性随深部变化显着,推测鄂尔多斯块体西边界可能存在一定程度的变形。在阿拉善地块下方,结果显示,该区整体具有高速异常特征,东北部局部呈现低速特征,一直延伸到600km的深部地幔,表明阿拉善块体具有相对稳定的特征。扬子地块下方,0~360km,整体以高速异常为主,地块内部与地块边缘具有不同的各向异性FVD分布,表明块体间相互作用对各向异性分布产生了显着影响。420km以下,块体内部呈现出低速异常,初步推测该深度范围内可能存在更软的地幔物质特征或局部的高温热物质活动。
闫全超[9](2020)在《青藏高原东缘现今地壳形变特征》文中提出青藏高原东缘位于青藏高原块体、川滇块体和四川盆地的交汇处,具有明显的构造活动性。研究青藏高原东缘地壳形变特征可为理解该区域的构造演化运动、隆升及扩张机制提供科学依据,对于进一步解释地壳运动过程具有重要意义。本文主要以青藏高原东缘地壳运动为研究对象,以大地测量数据、地震数据和地质构造数据为基础资料,采用统计分析、最小二乘预估、阻尼应力张量反演和块体形变分区等方法,对青藏高原区域内的地震活动性、地壳水平形变、应变分布、应力分布特征以及各子块体的效能率等进行研究,主要内容及结果如下:(1)利用青藏高原东缘地区 2000年-2015年间2260个地震(≥ML3.0),对地震事件的时间分布、空间分布进行活动性分析。结果发现集中在2008年-2013年的地震占总数目的91%,分布于龙门山断裂带区域的地震占总数目的84.2%。巴颜喀拉地块和川滇块体内地震事件的平均震源深度分别为9.5±3.5km、9.9±5.5km,主要滑动性质分别为走滑、走滑兼具逆冲,两块体内震源的平均深度基本相同且滑动性质相近。而龙门山断裂带区域地震的平均震源深度为16.2±2.1km,远远大于前两者,以汶川地震和芦山地震之间的地震空区为界,北段为逆冲兼具走滑,南段则以纯逆冲为主导。(2)利用GPS数据计算青藏高原地区速度场剖面、面膨胀、剪应变、区域平均应变分布等。速度剖面分析结果表明青藏高原地壳近南北向缩短,近东西向拉张,且绕喜马拉雅东构造结发生顺时针旋转的运动趋势;面膨胀结果显示在青藏高原周边以挤压缩短为主,内部以拉张为主,青藏高原南缘和龙门山地区是挤压应变最强烈的区域;剪应变结果表明整个青藏高原的剪应变明显大于周边地区,且高剪应变主要沿大型活动断裂展布;区域平均应变结果中,羌塘地块、川滇块体、滇东地块的平均主应变方向分别为SWW-NEE、NW-SE、NNW-SSE,整体呈现自西向东的顺时针旋转趋势。而在龙门山断裂NWW-SEE向的压缩应变远远大于NNE-SSW向的拉张应变。(3)阻尼应力反演方法和迭代联合应力反演的结果显示,最大主压应力主要分布在断裂附近,除龙门山断裂北段西侧区域外,各子区域内主应力方向基本一致。鲜水河-安宁河断裂带最大压应力的方向由玉树NW-SE转向为鲜水河中部的NWW-SEE,再转向为安宁河的NNW-SSE,整体显示出顺时针旋转特征。龙门山断裂带的最大压应力,在中部和南部则呈现出近东西向,而北部则存在局部差异性。(4)青藏内部各地块和部分主要断裂的效能率分配值分布表明以玉树-鲜水河断裂为界其南侧和北侧区域差异显着,在东北缘区域内各子块体边界断裂运动远大于块体内部对地壳形变的贡献,而东南缘的结果则正好相反。由效能率分配值分布特征推断出青藏高原顺时针旋转的上边界是在玉树-鲜水河断裂带附近,这一结果与根据应变分布、应力分布特征推断的顺时针旋转上边界轮廓基本一致,而与GPS数据推断的上边界轮廓位于昆仑断裂-汶川地震与芦山地震之间的地震空区且方向垂直龙门山断裂有所差异,体现了边界线位置在不同深度上的结果。
张涛[10](2020)在《青藏高原南部及其东南缘弧形构造带地应力场特征研究》文中进行了进一步梳理青藏高原是我国西部开发的主战场,作为水电资源蕴藏量最丰富地区以及交通基础设施最薄弱地区,大量工程建设正面临着高地应力、高地震烈度等复杂地质环境问题。因此,研究青藏高原构造应力场特征具有重要的科学意义。本文采用震源机制解反演法、已有地应力测试数据的统计分析法,对青藏高原南部和东南缘的区域构造应力场进行系统分析,并对高原南缘的尼泊尔上阿润水电站工程区初始地应力场进行三维有限元回归反演分析。主要研究成果如下:(1)震源机制解的P、T轴分析与构造应力场反演分析结果表明,构造应力场的分区特征较为显着,且构造主压应力方向以青藏高原南部为中心向东侧呈辐射特征。具体表现为主压应力方向从造山带区域的近NS向,偏转至西藏地区的NE向,在川滇地区持续向SE方向偏转。不同区域内的应力结构类型具有较大的差异性,并与各区活动构造断裂带和次级块体的作用形式存在紧密联系。(2)对该地区的应力实测数据进行统计分析,获得了最大水平主应力优势方位的分布特征,以及水平主应力量值及侧压系数随深度的变化特征。结果表明,地壳浅层岩体应力场的方位和量值,均具有区域的差异性特征。西藏地区的最大水平主应力地表值小于川滇地区,而梯度值大于川滇地区,侧压系数随深度的收敛值也大于川滇地区,并且西藏地区的最大水平主应力始终占主导地位。表明高原南部、东南缘区域的应力场分别具有“浅弱深强”、“浅强深弱”的特征。(3)尼泊尔上阿润工程区地应力测试与三维地应力场反演结果表明,最大水平主应力占主导地位且呈NE向,与区域构造主压应力近NS向的特征相异,这因工程区浅表应力场主要受局部地质结构与地形地貌的控制。
二、印度与欧亚板块碰撞的数值模拟和现代中国大陆形变(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、印度与欧亚板块碰撞的数值模拟和现代中国大陆形变(论文提纲范文)
(1)青藏高原东南缘现今岩石圈变形特征及其成因机制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题依据及科学意义 |
1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
1.2.1 青藏高原东南缘上地壳变形研究现状 |
1.2.2 中-下地壳和上地幔变形研究现状 |
1.2.3 动力学研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
第2章 青藏高原东南缘构造地质背景 |
2.1 主要活动构造格局 |
2.2 主要地质构造单元及其演化历史 |
2.2.1 川滇地块 |
2.2.2 兰坪-思茅地块 |
2.2.3 保山地块 |
2.3 主要活动断裂及其地震活动性 |
2.3.1 鲜水河-小江断裂带 |
2.3.2 红河断裂带 |
2.3.3 澜沧江断裂带 |
2.3.4 其他NW向次级活动断裂 |
2.4 小结 |
第3章 青藏高原东南缘现今三维地壳变形特征 |
3.1 GPS及地壳水平变形 |
3.1.1 GPS观测及数据处理 |
3.1.2 应变率场计算方法 |
3.1.3 地壳水平变形特征 |
3.2 地壳垂直运动速度场(Vertical Land Motion,VLM) |
3.2.1 GPS连续站垂向速度场的提取 |
3.2.2 水准和GPS垂向速度场的融合 |
3.2.3 地壳垂直变形特征 |
3.3 三维地壳变形特征 |
3.4 小结 |
第4章 青藏高原东南缘主要活动断裂的滑动速率和地震危险性 |
4.1 断裂地震活动性和深部结构 |
4.2 断裂滑动速率 |
4.2.1 跨断裂GPS剖面 |
4.2.2 弹性半空间断裂位错模型 |
4.3 断裂闭锁程度和地震危险性分析 |
4.4 地壳运动学模式及其热动力学成因 |
4.4.1 岩石圈强度和脆韧性转换带深度 |
4.4.2 青藏高原东南缘地壳运动学模式及其成因 |
4.5 小结 |
第5章 地震各向异性及软流圈地幔流 |
5.1 绝对板块运动和岩石圈运动学模型 |
5.2 地震各向异性和剪切波分裂 |
5.3 软流圈各向异性及地幔流 |
5.3.1 地幔流反演方法 |
5.3.2 西向地幔流vs.东向φ_(xks) |
5.3.3 东向地幔流vs.西向φ_(xks) |
5.4 对东亚地区软流圈地震各向异性的解释 |
5.5 地幔流驱动东亚板块运动 |
5.6 中国大陆底部存在双层各向异性 |
5.7 小结 |
第6章 青藏高原东南缘岩石圈变形及其成因机制 |
6.1 岩石圈结构及下地壳流 |
6.2 岩石圈各向异性及变形模式 |
6.3 动力学成因 |
6.4 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要研究内容和成果 |
7.2 论文的创新点 |
7.3 存在的问题及展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读博士学位期间发表的学术论文 |
(2)松辽盆地现今应力环境研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及存在问题 |
1.2.1 松辽盆地现今应力场研究现状 |
1.2.2 地应力测量研究及其进展 |
1.2.3 构造应力场有限元数值模拟研究概述 |
1.2.4 断裂构造对地应力场影响的研究现状 |
1.2.5 存在的问题 |
1.3 主要研究内容及研究思路 |
1.4 论文的主要创新点 |
第二章 松辽盆地区域地质背景 |
2.1 概述 |
2.2 松辽盆地及周边构造活动分区 |
2.3 主要活动断裂特征 |
2.4 松辽盆地地壳深部结构特征 |
2.4.1 研究区地壳厚度分布特征 |
2.4.2 研究区深部波速结构特征 |
2.4.3 研究区地壳泊松比特征 |
2.5 地壳形变特征 |
2.6 小结 |
第三章 松辽盆地地应力测量及现今构造应力场研究 |
3.1 松辽盆地构造应力场背景 |
3.1.1 松辽盆地地壳浅层水平主应力值及其随深度分布规律 |
3.1.2 松辽盆地地壳浅层水平主应力方向 |
3.2 松辽盆地大陆科学钻探松科二井地应力测量研究 |
3.2.1 大陆科学钻探与地壳深部地应力测量 |
3.2.2 松科二井简介 |
3.2.3 ASR法地应力测量原理及方法概述 |
3.2.4 松科二井ASR实验设备及测试样品 |
3.2.5 ASR古地磁定向方法 |
3.2.6 松科二井ASR法地应力测量结果与分析 |
3.3 小结 |
第四章 松辽盆地构造应力场三维数值模拟研究 |
4.1 松辽盆地构造应力场三维数值模型构建 |
4.1.1 有限单元法简介 |
4.1.2 三维地质模型与有限元计算模型的构建 |
4.1.3 材料介质参数选取与计算 |
4.1.4 约束条件与边界条件 |
4.1.5 主要活动断裂 |
4.2 模拟结果合理性检验 |
4.3 松辽盆地及周边构造单元三维应力场数值模拟结果分析 |
4.3.1 松辽盆地及周边构造单元内主应力值分布特征 |
4.3.2 盆地及周边构造单元内主压应力方向特征分析 |
4.4 小结 |
第五章 松辽盆地应力场成因机制探讨 |
5.1 深大断裂对该区不同深度应力场特征的影响 |
5.1.1 敦化-密山断裂 |
5.1.2 依兰-伊通断裂 |
5.1.3 嫩江断裂 |
5.2 深大断裂及西太平洋板块俯冲对松辽盆地应力场形成的相关性探讨 |
5.3 小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
个人简历、攻读学位期间的研究成果及公开发表的学术论文 |
(3)利用GPS高精度监测数据开展青藏高原现今地壳运动与形变特征研究进展(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 GPS监测网络与高精度数据处理 |
1.1 GPS监测网络体系 |
1.2 GPS监测资料高精度数据处理 |
2 地壳运动与形变分析模型 |
2.1 运动学方法 |
2.1.1 连续分析方法 |
(1)多尺度球面小波模型。 |
(2)球面最小二乘配置模型。 |
(3)反距离加权算法。 |
(4)刀刃模型。 |
2.1.2 非连续分析方法 |
(1)活动块体模型。 |
(2)负位错模型。 |
2.2 动力学方法 |
3 现今地壳构造运动与形变特征分析 |
3.1 浅部地壳运动与形变特征 |
3.2 深部地壳运动与形变特征 |
4 现今区域构造动力学背景 |
4.1 构造动力学背景 |
4.2 区域动力学环境下珠峰地区构造隆升机制 |
5 结 语 |
5.1 结 论 |
5.2 展 望 |
(4)中国大陆现今构造变形:三十年的GPS观测与研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 GPS变形观测的发展脉络和速度场的更新完善 |
1.1 早期的观测实践 |
1.2“中国地壳运动观测网络”和“中国大陆构造环境监测网络” |
1.3 GPS地壳运动速度场的完善与精化 |
1.4 基于GPS速度场的应变率场 |
2 现今构造变形的区域特征 |
2.1 喜马拉雅构造带与青藏高原 |
2.2 帕米尔高原和天山造山带 |
2.3 青藏高原东北缘 |
2.4 青藏高原东南缘 |
2.5 鄂尔多斯块体和华北平原 |
3 科学贡献 |
3.1 中国大陆地壳运动速度场 |
3.2 中国大陆构造变形模式及成因 |
3.3 青藏高原的形变机制 |
3.4 主要断裂带现今运动特征与滑动速率 |
3.5 中国大陆东部构造运动的驱动力 |
4 需要关注的若干问题 |
4.1 青藏高原内部活动构造的定量研究 |
4.2 青藏高原及周边地区地壳垂向运动 |
4.3 地壳形变场随时间的演化过程 |
4.4 大陆构造变形的动力学研究 |
5 结论 |
(5)青藏高原东南缘地壳形变动力学数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题依据及科学意义 |
1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
1.2.1 国内外研究现状 |
1.2.2 存在的问题 |
1.3 研究内容与技术方案 |
第2章 区域现今三维地壳运动 |
2.1 长期水平速度场与应变分析 |
2.2 长期垂直速度场与分析 |
2.3 三维长期变形场特征 |
第3章 东构造结旋转对青藏高原东南缘现今变形的影响 |
3.1 研究背景 |
3.2 旋转中心与旋转特征 |
3.3 旋转数值模拟 |
3.4 小结 |
第4章 重力作用对青藏高原东南缘现今变形的影响 |
4.1 研究背景 |
4.2 重力位能的估算 |
4.3 三维粘度结构与重力所产生的应变率 |
4.4 小结 |
第5章 川西贡嘎山异常隆升机理 |
5.1 研究背景 |
5.2 斜向挤压中的地形与断层演化 |
5.2.1 模型采用的方法 |
5.2.2 模拟结果 |
5.2.3 小结与讨论 |
5.3 走向转折中的地形与断层演化 |
5.3.1 模型设计 |
5.3.2 模拟结果 |
5.3.3 小结与讨论 |
5.4 中下地壳流的影响 |
5.5 河流下切作用对岩石圈变形的影响 |
5.6 讨论与结论 |
第6章 峨眉山玄武岩对滇中地壳变形的影响 |
6.1 研究背景 |
6.1.1 滇中地区的构造演化 |
6.1.2 峨眉山玄武岩位置与深部结构 |
6.2 研究方法 |
6.3 模拟结果 |
6.3.1 峨眉山玄武岩核对三维流场的影响 |
6.3.2 峨眉山玄武岩核对地形及深部界面的影响 |
6.3.3 峨眉山玄武岩核对地表断层演化的影响 |
6.3.4 峨眉山玄武岩核对地表重力观测的影响 |
6.4 认识与讨论 |
6.4.1 峨眉山玄武岩与现今重力长期变化 |
6.4.2 峨眉山玄武岩对现今地壳变形的影响 |
第7章 滇南地壳水平运动机理数值模拟 |
7.1 滇南地区地壳运动特征与SKS分裂结果 |
7.2 缅甸俯冲板片残留所产生的拖拽作用数值模拟 |
7.2.1 研究现状 |
7.2.2 数值模型 |
7.2.3 模拟结果 |
7.3 缅甸俯冲现今是否活动数值模拟 |
7.4 双向俯冲作用及红河断裂性质翻转 |
7.5 讨论与结论 |
第8章 结论与展望 |
8.1 主要成果与认识 |
8.2 论文的创新点 |
8.3 存在问题及展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的术论文与研究成果 |
(6)基于GPS时间序列的震后形变分析和机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 GPS时间序列在监测地壳形变中的应用 |
1.3 GPS时间序列的震后形变和机制的研究现状 |
1.3.1 GPS时间序列的高精度处理 |
1.3.2 GPS时间序列的震后形变分析 |
1.3.3 震后形变机制 |
1.4 论文的主要研究内容 |
第2章 GPS时间序列处理和参数估计 |
2.1 GPS时间序列 |
2.1.1 GPS数据解算 |
2.1.2 GPS时间序列模型 |
2.2 GPS时间序列预处理 |
2.2.1 粗差探测和剔除 |
2.2.2 空间滤波 |
2.2.3 空缺插值 |
2.3 非线性参数估计方法 |
2.3.1 试错法 |
2.3.2 Levenberg-Marquardt算法 |
2.3.3 方法讨论 |
2.4 本章小结 |
第3章 GPS时间序列的震后形变探测估计和特征分析 |
3.1 同震和震后自动探测 |
3.1.1 自动识别同震和震后形变 |
3.1.2 实例及讨论 |
3.2 迭代PCA估计震后形变 |
3.2.1 迭代PCA方法 |
3.2.2 迭代PCA方法验证 |
3.2.3 实例及讨论 |
3.3 震后形变衰减常数的分析 |
3.3.1 衰减常数的时间特性 |
3.3.2 不同地震和模型下的震后衰减常数 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于GPS时间序列约束的震后形变机制模拟分析—以2015年尼泊尔地震为例 |
4.1 尼泊尔地震背景 |
4.2 尼泊尔地震的震后形变 |
4.3 三维有限元模型的建立 |
4.4 震后形变机制的研究方法 |
4.4.1 余滑 |
4.4.2 粘弹性松弛 |
4.4.3 孔隙回弹 |
4.5 震后形变机制分析 |
4.5.1 模型验证 |
4.5.2 粘弹性松弛 |
4.5.3 余滑 |
4.5.4 孔隙回弹 |
4.5.5 震后形变的时间演化和形变机制 |
4.5.6 地震危险性 |
4.6 本章小结 |
第5章 震后形变机制的影响因素分析 |
5.1 地形和地球曲率对余滑和粘弹性松弛的影响 |
5.2 不均匀的介质属性对粘弹性松弛和余滑的影响 |
5.3 粘弹性介质模型对粘弹性松弛的影响 |
5.4 破裂模型对粘弹性松弛和孔隙回弹的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 研究内容和结论 |
6.2 存在的问题和展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(7)漳州盆地构造演化模式及动力学数值模拟(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题目的及研究意义 |
1.1.1 漳州盆地对于区域地质演化的意义 |
1.1.2 漳州盆地构造演化的大陆动力学意义 |
1.1.3 漳州盆地对于区域新生代构造变形的意义 |
1.1.4 漳州盆地对于地热开发的资源效应及意义 |
1.2 选题相关方面的研究现状 |
1.2.1 中国东南沿海晚中生代以来的构造演化 |
1.2.2 中国东部新生代北西向构造研究现状 |
1.2.3 西太平洋边缘带的构造格局与演化 |
1.2.4 漳州盆地研究现状及存在的问题 |
1.3 研究内容与拟解决的科学问题 |
1.4 研究方法与技术路线 |
1.5 研究的主要创新点 |
第二章 漳州盆地地质概况 |
2.1 区域地质概况 |
2.2 基底岩系的形成演化 |
2.3 盖层岩系的组成与分布 |
2.4 本章小结 |
第三章 漳州盆地构造特征 |
3.1 盆地范围与构造格局 |
3.1.1 盆地范围与边界的厘定 |
3.1.2 盆地周缘构造的空间组合型式 |
3.2 断裂构造 |
3.2.1 主要断裂的构造特征 |
3.2.2 断裂的地球物理特征 |
3.3 节理构造 |
3.4 褶皱构造 |
3.5 本章小结 |
第四章 漳州盆地构造运动学特征 |
4.1 晚中生代挤压构造变形作用 |
4.2 早新生代基性岩脉代表的伸展作用 |
4.2.1 基性岩脉的分布和几何特征 |
4.2.2 伸展作用形成的各种正断层 |
4.3 晚新生代走滑构造变形作用 |
4.3.1 基性岩脉叠加后期走滑变形 |
4.3.2 走滑断层作用及其伴生构造 |
4.4 新生代构造的年代学约束及变形序列 |
4.4.1 基性岩脉的年代学特征 |
4.4.2 构造变形序列与典型断层的活动时代 |
4.5 本章小结 |
第五章 漳州盆地构造应力场分析 |
5.1 古构造应力场地质分析 |
5.2 现代地震活动与震源机制解特征 |
5.3 本章小结 |
第六章 漳州盆地构造演化的地球动力学机制 |
6.1 成盆前的地球动力学背景 |
6.1.1 晚中生代北东向构造格局的继承作用 |
6.1.2 早新生代北东向构造体系向北西向转变 |
6.2 成盆期的地球动力学机制 |
6.2.1 早新生代陆缘带的弧形伸展作用 |
6.2.2 晚新生代北西向断裂的左行走滑伸展作用 |
6.3 盆地成因机制的地质模型 |
6.4 本章小结 |
第七章 漳州盆地构造动力学数值模拟 |
7.1 有限元数值模拟概述 |
7.2 漳州盆地动力学机制的简化模型 |
7.2.1 陆缘带的弧型构造与弯曲变形机制 |
7.2.2 汇聚背景下的陆缘洋壳侧向挤出 |
7.3 数值模拟方法与模型设置 |
7.3.1 数值模拟算法与控制方程 |
7.3.2 模型设置与物质参数和边界条件 |
7.4 模拟结果分析与讨论 |
7.4.1 汇聚背景下的陆缘带弯曲 |
7.4.2 晚中生代古太平洋板片回撤 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(8)中国东北地区及青藏高原东北缘体波各向异性层析成像研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 体波各向异性层析成像技术发展历史 |
1.2 中国东北地区体波层析成像研究进展 |
1.3 青藏高原东北缘体波层析成像研究进展 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 地震体波走时各向异性层析成像的基本原理 |
2.1 各向同性条件下的体波层析成像技术 |
2.2 远震层析成像及波形互相关技术 |
2.3 各向异性条件下的体波层析成像技术 |
2.4 各向异性参数反演的数值实现 |
2.5 人工设定地震的检测板检验 |
第三章 中国东北地区各向异性成像结果及分析 |
3.1 东北地区地质构造背景及研究进展 |
3.2 数据资料及预处理 |
3.3 各向异性成像结果与分析 |
第四章 青藏高原东北缘各向异性层析成像 |
4.1 青藏高原东北缘地质构造背景及研究进展 |
4.2 台站分布及远震数据处理 |
4.3 反演结果与分析 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
博士期间参与的研究课题 |
博士期间发表的论文 |
(9)青藏高原东缘现今地壳形变特征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究动态及发展趋势 |
1.3 本文的主要研究内容和章节安排 |
1.4 本章小结 |
2 研究区域构造分布与地震活动性分析 |
2.1 引言 |
2.2 区域构造分布 |
2.2.1 川滇菱形块体 |
2.2.2 巴颜喀拉地块 |
2.2.3 龙门山断裂带 |
2.3 区域地震活动性分析 |
2.3.1 震源机制解 |
2.3.2 青藏高原东缘地震活动性分析 |
2.4 本章小结 |
3 青藏高原地区地壳水平形变场及应变场 |
3.1 引言 |
3.2 数据处理模型 |
3.2.1 插值模型与方法 |
3.2.2 最小二乘预估法 |
3.3 青藏高原地区现今地壳水平形变分析 |
3.3.1 数据 |
3.3.2 GPS速度场特征分析 |
3.3.3 青藏高原内部形变特征 |
3.3.4 区域应变场分析 |
3.4 本章小结 |
4 青藏高原东缘及其邻近区域地壳应力场反演计算 |
4.1 引言 |
4.2 基于震源机制解数据反演主应力模型 |
4.2.1 基本原理 |
4.2.2 数据来源及计算方法 |
4.3 青藏高原东缘及其邻近区域地壳应力场空间分布 |
4.4 本章小结 |
5 青藏地区块体形变特征分析 |
5.1 区域块体形变分区原理 |
5.2 青藏高原内主要断层滑动速率 |
5.2.1 断裂位错模型 |
5.2.2 反演方法 |
5.2.3 断层滑动速率 |
5.3 青藏高原内各子块体的效能率分配值 |
5.4 顺时针旋转特征的上边界位置 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 研究中的不足和进一步展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
(10)青藏高原南部及其东南缘弧形构造带地应力场特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外地应力场研究现状 |
1.2.1 浅部地应力场的研究 |
1.2.2 深部构造应力场的研究 |
1.3 本文研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 区域构造应力场研究 |
2.1 构造地质背景 |
2.1.1 构造演化的过程与特征 |
2.1.2 主要构造活动断裂带 |
2.2 数据的收集与整理 |
2.3 构造应力场反演方法原理 |
2.4 研究区域震源机制解特征分析 |
2.4.1 震源深度分布特征 |
2.4.2 震源机制解的区域性特征分析 |
2.4.3 P轴和T轴的区域性特征分析 |
2.5 构造应力场特征分析 |
2.5.1 青藏高原南部构造应力场特征 |
2.5.2 尼泊尔上阿润工程邻区构造应力场特征 |
2.5.3 青藏高原东南缘构造应力场特征 |
第三章 浅部实测地应力统计规律研究 |
3.1 数据的收集与整理 |
3.1.1 数据的收集 |
3.1.2 数据的整理 |
3.2 研究区域地应力场方位特征分析 |
3.3 应力实测数据沿深度的变化规律分析 |
3.3.1 整体区域实测地应力随深度的变化规律 |
3.3.2 各研究区实测地应力量值特征比较 |
3.4 侧压系数随埋深的变化规律 |
第四章 尼泊尔上阿润工程区地应力场特征研究 |
4.1 构造背景与地质概况 |
4.1.1 构造活动特征 |
4.1.2 工程地质概况 |
4.2 应力场实测数据分析 |
4.3 初始地应力场回归分析 |
4.3.1 三维有限元回归分析原理 |
4.3.2 三维有限元模型的建立 |
4.3.3 应力场回归结果分析 |
4.3.4 工程区初始应力场分析 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表论文及参与科研项目 |
致谢 |
四、印度与欧亚板块碰撞的数值模拟和现代中国大陆形变(论文参考文献)
- [1]青藏高原东南缘现今岩石圈变形特征及其成因机制[D]. 李长军. 中国地震局地质研究所, 2021(02)
- [2]松辽盆地现今应力环境研究[D]. 王斌. 中国地质科学院, 2021(01)
- [3]利用GPS高精度监测数据开展青藏高原现今地壳运动与形变特征研究进展[J]. 瞿伟,高源,陈海禄,梁世川,韩亚茜,张勤,王庆良,郝明. 地球科学与环境学报, 2021(01)
- [4]中国大陆现今构造变形:三十年的GPS观测与研究[J]. 王敏,沈正康. 中国地震, 2020(04)
- [5]青藏高原东南缘地壳形变动力学数值模拟研究[D]. 朱良玉. 中国地震局地质研究所, 2020
- [6]基于GPS时间序列的震后形变分析和机制研究[D]. 苏利娜. 中国地震局地质研究所, 2020(03)
- [7]漳州盆地构造演化模式及动力学数值模拟[D]. 陈维. 中国地质大学, 2020(03)
- [8]中国东北地区及青藏高原东北缘体波各向异性层析成像研究[D]. 贾若. 中国地震局地球物理研究所, 2020(03)
- [9]青藏高原东缘现今地壳形变特征[D]. 闫全超. 西安科技大学, 2020(01)
- [10]青藏高原南部及其东南缘弧形构造带地应力场特征研究[D]. 张涛. 长江科学院, 2020(01)