地殼垂直形變與構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)和地震活動(dòng)的關(guān)聯(lián)性研究.pdf

1、地殼形變是地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的地表形態(tài).基于豐富的、高精度的地殼垂直形變資料的大量研究表明,地殼垂直形變受到地殼構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的控制,并且與地震活動(dòng)性具有一定的相關(guān)性.研究地殼垂直形變與構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)及地震活動(dòng)性的關(guān)系始終是擺在地震工作者面前的重要課題.然而,地殼垂直形變所包含的"信息",依據(jù)不同的時(shí)空"波長(zhǎng)"而不同.即長(zhǎng)期的、大范圍的地殼垂直形變觀測(cè)結(jié)果所具有的特點(diǎn)與區(qū)域的、不同時(shí)段內(nèi)的垂直形變的深化特征是不相同的.前者基本上反映出地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)的歷

2、史繼承性,同時(shí)與地震活動(dòng)帶的分布有明顯的一致性.后者的演化形態(tài)是千變?nèi)f化的,從一個(gè)側(cè)面反映了地殼應(yīng)力場(chǎng)的變化情況,并能在一定時(shí)段內(nèi)(如1~2年至數(shù)個(gè)月)體現(xiàn)出中強(qiáng)地震發(fā)生的某種信息.該研究針對(duì)上述特點(diǎn)主要進(jìn)行了兩方面的研究工作.其一,研究了華北地區(qū)跨斷層水準(zhǔn)短期變化特點(diǎn)以及其與中強(qiáng)地震的關(guān)聯(lián)性.工作中,作者收集到華北地區(qū)約11個(gè)臺(tái)站從建臺(tái)至1998年為止的定點(diǎn)跨斷層水準(zhǔn)資料,在資料處理過(guò)程中,通過(guò)低通濾波和差分計(jì)算,利用斷層運(yùn)動(dòng)的加速和

3、波動(dòng)出現(xiàn)與否來(lái)評(píng)價(jià)地殼運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度在短時(shí)間內(nèi)的變化強(qiáng)度,并把計(jì)算結(jié)果與該地區(qū)發(fā)生的唐山、海城、大同、張北等強(qiáng)震相比較.其二,利用有限單元方法,以北祁連山地區(qū)及其北部的河西走廊地區(qū)作為研究區(qū)域?yàn)槔?初步探討了垂直形變的力學(xué)過(guò)程.在這部分的工作中,根據(jù)北祁連-河西走廊地區(qū)研究區(qū)域的地質(zhì)狀況,包括斷層的分布、莫霍面的起伏以及介質(zhì)的物理參數(shù),把該區(qū)域劃分為不同單元的組合體,并通過(guò)給出恰當(dāng)?shù)倪吔鐥l件對(duì)該區(qū)域長(zhǎng)達(dá)近三十年的時(shí)間跨度內(nèi)地殼相對(duì)垂直形變速率

4、場(chǎng)進(jìn)行了初步擬合,從而得到該區(qū)域的背景應(yīng)力場(chǎng)的整體變化趨勢(shì).并將其剪應(yīng)力場(chǎng)的分布與中強(qiáng)地震震源分布進(jìn)行對(duì)比.研究了該區(qū)域的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的變化特點(diǎn),并分析其與地震活動(dòng)區(qū)域的關(guān)聯(lián)性.計(jì)算結(jié)果表明,計(jì)算得到的垂直形變理論結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果在分布形態(tài)上有一定的一致之處;最佳邊界加載條件與板塊構(gòu)造形式一致;特別是,根據(jù)擬合結(jié)果可以得到的該地區(qū)背景應(yīng)力場(chǎng)的變化特點(diǎn)和量值的估算.根據(jù)計(jì)算得到的10~15公里深處剪應(yīng)力增量分布情況,對(duì)比中強(qiáng)地震震源分布可以看