阿尔金断裂带库仑应力演化与强震间相互影响研究

发布时间：2020-08-31 19:40

　　库仑应力变化是研究地震应力触发、断层应力状态变化的一项有效的途径,前序地震引起的断层面上的库仑应力累积变化,对后续地震的时空分布有着直接影响。因此,研究断裂带地震库仑应力累积状况对于这个区域地震长期危险性研究有着重要的科学意义。阿尔金断裂带位于青藏高原西北缘,是一条包含多条断层段的巨型断裂带,是我国强震活动最为频繁的区域,而目前7级以上地震离逝时间已经接近或超过历史地震复发周期,具有发生强震的危险。本文以阿尔金断裂带及周边邻区为研究区域,采用麦克斯韦分层粘弹介质模型,利用PSGRN/PSCMP程序分别研究了阿尔金断裂带毗邻地区发生的几个强震相互触发关系,以及阿尔金断裂带断层上1900年以来至2020年累积库仑应力变化随时间的演化。研究结果表明:1、仅考虑同震位错效应时,5次后续地震中古浪地震、昌马地震及山丹地震发生在库仑应力加载区域,仅考虑震后粘滞松弛效应时,5次后续地震中古浪地震、山丹地震及共和地震发生在库仑应力加载区域。而同时考虑同震位错和震后粘滞松弛的综合效应时,5次后续地震中古浪地震、昌马地震、山丹地震及共和地震都发生在库仑应力加载区域。表明强震的同震位错效应及震后粘滞松弛效应,对于后续地震的影响不尽相同,综合考虑强震引起的同震和震后效应对断层面上的库仑应力影响,可以更准确的模拟强震间的触发作用。2、综合考虑同震和震后效应,研究得到了古浪地震是由海原地震同震和震后效应共同触发引起;昌马地震主要是由于阿尔金断裂长期构造应力加载触发引起;山丹地震主要是由1927年古浪地震同震和震后效应触发引起;共和地震主要是由于1937年都兰地震震后粘滞效应触发引起。3、同时考虑了同震、震后和震间长期构造加载三方面效应计算了阿尔金断裂带库仑应力演化,发现了断裂带上的两次强震全部发生在库仑应力加载区域,并且断裂带的长期构造加载是地震触发的主要原因。受昌马地震和震间构造长期加载的综合影响,阿尔金断裂带的整个破裂分段中,乌尊硝尔段及疏勒河4南段累积应力较高,尤其是疏勒河4南段最大累积库仑应力为2.58Mpa,7级以上强震危险性较大,需要重点关注。
【学位单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P315
【部分图文】：

理论模式,库仑应力,震后,同震

第一章绪论研究，当仅考虑同震库仑应力，Hector Mine 地震 Landers 地震震后库仑应力 7 年间在 Hector Min效应来看，Landers 地震触发了 Hector Mine Ms7.[18-20]。Chery 等研究指出 1905 年至 1957 年在蒙古发关系，震后库仑应力增加在 0.1 至 0.9bar 左右 200 年发生的地震中，同震库仑应力变化加速了后震后两种因素，这一比例将提高至 70%[22, 23]。邵 4 年，对附近鲜水河断裂带产生的震后库仑应力变

路线图,研究技术,路线图,库仑应力

图 1-2 研究技术路线图全文共分为四章：第一章概述本文选题的研究背景及意义、库仑应力触发国内外研究进展、研地震地质构造背景及主要研究内容及章节安排。第二章介绍了静态库仑应力变化定义、静态库仑应力变化的计算原理、本文仑应力模拟实验的 PSGRN/PSCMP 计算程序及其原理、均匀半空间弹性位错理下介质粘弹性模型及其本构关系。第三章收集了地质和地球物理数据，建立了青藏高原北部阿尔金断裂带毗邻地层结构速度模型与周边强震位错模型。从同震效应、震后效应及综合效应引起应力变化的角度，研究了 6 个强震的相互触发情况。第四章通过计算阿尔金断裂带周边区域 21 个强震同震、震后库仑应力变化考虑阿尔金断裂带震间构造库仑应力变化，综合研究了阿尔金断裂带 1900 年以仑应力时空演化，进一步估计该断裂带各分段地震危险性。

断层面,主方向,模型坐标,变形模式

第二章静态库仑应力变化基本原理和断层位错理论为断层面主方向，其中、、分别为断层走向、倾向以及张拉方向；分别为地理 E 向、N 向以及垂直于地表向上方向。为断层走向；为断层倾角。断层面应力分量在模型坐标系下可表示为：（2.6）其中 T 为矩阵转置。

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