基于地震观测资料的构造应力场反演方法与应用研究

发布时间：2018-03-08 07:53

本文选题：震源机制　切入点：构造应力场反演　出处：《中国地震局兰州地震研究所》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：构造应力场作为地球科学的重要研究内容之一,在解释全球板块运动、地震孕育机制中起着重要作用。本文第二章建立了一套利用震源机制解反演应力张量的网格搜索算法。该方法网格搜索精度较高,能够考虑所使用震源机制数据的权重,采用F检验给出反演参数的不确定范围,并用合成数据对该方法进行准确度检验。利用上述方法,本文分别针对中国大陆的首都圈地区和西南太平洋汤加—克马德克俯冲带区域,进行了典型区域构造应力场研究。(一)中国大陆现今构造应力场研究:以首都圈为例。首都圈作为中国大陆地震监测重点地区之一,近年来布设了密集的地震台网。地震观测资料的大量增加,使得小震震源机制解求解的精度逐渐提高。本文第三章收集了首都圈地区近五十年来大震震源机制以及2002~2004年中小震震源机制解,首次采用对不同震级地震进行加权处理的方法将强震与小震结合对首都圈地区现今地壳应力场进行反演。得到了首都圈分区构造应力场分布。结果表明:北京张家口区,主压应力轴N43°~86°E向;唐山及邻区,主压应力轴N38°~86°E向;邢台区,主压应力轴N79°~81°E向;该反演结果与前人结果相似,反映出研究方法的正确性,并揭示了首都圈现今构造应力场的整体一致性和分区差异。(二)俯冲带深部构造应力场研究:以汤加—克马德克俯冲带为例。汤加—克马德克俯冲带是太平洋板块向澳大利亚板块俯冲碰撞的动力作用区,是全球俯冲带动力学研究的热点区域。本文第四章首先基于EHB地震目录,对汤加—克马德克俯冲带(18.5°S~28.5°S)区域进行平面拟合,得到该研究区内俯冲带走向约为196°,倾角约为48°;然后基于该俯冲带研究区域内Global CMT震源机制解,对不同区域、不同深度范围进行区域应力张量反演,得到汤加—克马德克俯冲带研究区内精细的应力图像。反演结果显示:俯冲带浅部(60~300km),应力结构非均匀特征明显,走滑型、正断型、过渡型应力结构共存,并且最大主压应力轴方位在24°S左右发生明显偏转,我们推测这可能与路易斯维尔海链俯冲有关。中部(300~500km),局部出现走滑型应力结构,并且最大主压、张应力轴由北向南发生偏转,这可能与由北向南流动的地幔流对俯冲板片推挤作用逐渐减弱相关联;深部(500~700km),应力结构主要以正断型与过渡型为主,最大主压应力轴沿俯冲方向分布;本文的结果还发现了主俯冲带西侧“偏移”板片与主俯冲带应力结构不同,表明“偏移”板片与主俯冲带是分离的。与以往根据震源机制反演应力场的方法相比,本研究建立了一套更高精度的网格搜索算法进行应力张量反演,并利用合成数据检验了该方法的正确性。本文将该方法用于首都圈现今构造应力场研究和汤加—克马德克俯冲带深部应力场研究,并取得了很好的效果。本文的结果对于首都圈地区孕震机制和俯冲带动力学研究具有一定的参考意义。
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【学位授予单位】：中国地震局兰州地震研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P315.727

【参考文献】