地殼垂直形變與構造應力場和地震活動的關聯(lián)性研究.pdf

1、地殼形變是地殼構造運動的地表形態(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造應力場的控制,并且與地震活動性具有一定的相關性.研究地殼垂直形變與構造應力場及地震活動性的關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)不同的時空"波長"而不同.即長期的、大范圍的地殼垂直形變觀測結果所具有的特點與區(qū)域的、不同時段內(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構造活動的歷

2、史繼承性,同時與地震活動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,從一個側面反映了地殼應力場的變化情況,并能在一定時段內(nèi)(如1~2年至數(shù)個月)體現(xiàn)出中強地震發(fā)生的某種信息.該研究針對上述特點主要進行了兩方面的研究工作.其一,研究了華北地區(qū)跨斷層水準短期變化特點以及其與中強地震的關聯(lián)性.工作中,作者收集到華北地區(qū)約11個臺站從建臺至1998年為止的定點跨斷層水準資料,在資料處理過程中,通過低通濾波和差分計算,利用斷層運動的加速和

3、波動出現(xiàn)與否來評價地殼運動強度在短時間內(nèi)的變化強度,并把計算結果與該地區(qū)發(fā)生的唐山、海城、大同、張北等強震相比較.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)域為例,初步探討了垂直形變的力學過程.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)域的地質狀況,包括斷層的分布、莫霍面的起伏以及介質的物理參數(shù),把該區(qū)域劃分為不同單元的組合體,并通過給出恰當?shù)倪吔鐥l件對該區(qū)域長達近三十年的時間跨度內(nèi)地殼相對垂直形變速率

4、場進行了初步擬合,從而得到該區(qū)域的背景應力場的整體變化趨勢.并將其剪應力場的分布與中強地震震源分布進行對比.研究了該區(qū)域的構造應力場的變化特點,并分析其與地震活動區(qū)域的關聯(lián)性.計算結果表明,計算得到的垂直形變理論結果與實測結果在分布形態(tài)上有一定的一致之處;最佳邊界加載條件與板塊構造形式一致;特別是,根據(jù)擬合結果可以得到的該地區(qū)背景應力場的變化特點和量值的估算.根據(jù)計算得到的10~15公里深處剪應力增量分布情況,對比中強地震震源分布可以看