巴颜喀拉块体周缘及龙门山地区强震活动的数值模拟研究

发布时间：2020-12-26 13:46

　　以巴颜喀拉块体和龙门山地区为研究区域,考虑地质构造差异、主要活动断裂带、最新深部反演结果以及地表附加重力影响等,分别建立了含巴颜喀拉块体在内的青藏高原地区和龙门山地区的三维粘弹性有限元模型。以GPS观测的地壳水平运动速率作为约束条件重建研究区现今构造应力场,在此基础上分别模拟了自1900年以来发生在巴颜喀拉块体周缘的14次Ms7.0级以上强震和龙门山地区的5次Ms7.0级以上强震。从库仑破裂应力和等效应力角度研究了两个不同尺度模型中强震之间的相互作用关系。此外,本文还从同震库仑破裂应力变化与余震的空间分布角度探讨了汶川地震和芦山地震之间的关系。研究结果表明：从同震库仑破裂应力角度,巴颜喀拉块体周缘有7次地震对其后继地震有促进作用,但都没有超过触发后继地震的阈值。龙门山地区有3次地震对其后继地震有促进作用,其中汶川地震对芦山地震有触发作用,如果进一步考虑震间效应,这3次地震都可能会触发其后继地震。从同震等效应力角度,巴颜喀拉块体周缘和龙门山地区分别有8次和4次地震对其后继地震有加速作用。在汶川地震之前巴颜喀拉块体周缘发生的11次地震中,有8次地震加速了汶川地震的发生。研究结果还表明,汶川... 

【文章来源】：中国地震局地球物理研究所北京市

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
    1.3 本文研究方法和主要内容
        1.3.1 研究方法
        1.3.2 研究内容
第二章 巴颜喀拉块体活动构造及地球物理数据
    2.1 巴颜喀拉块体活动构造特点
        2.1.1 基本活动情况
        2.1.2 巴颜喀拉块体周缘主要活动断裂及强震活动
    2.2 汶川地震和芦山地震
        2.2.1 汶川地震
        2.2.2 芦山地震
    2.3 深部反演和GPS观测结果
        2.3.1 深部反演结果
        2.3.2 GPS观测数据
    2.4 本章小结
第三章 地球动力学基本方程和有限元方法介绍
    3.1 地球动力学基本方程
        3.1.1 基本方程
        3.1.2 Maxwell模型及其本构关系
    3.2 有限元方法
        3.2.1 有限元方法介绍
        3.2.2 有限元方法的基本步骤
        3.2.3 弹性力学基本方程的积分弱形式
    3.3 模拟过程中一些问题的处理
        3.3.1 对断层的处理
        3.3.2 模拟地震发生的方法
    3.4 库仑破裂应力计算
        3.4.1 计算原理
        3.4.2 计算方法
    3.5 本章小结
第四章 汶川地震和芦山地震之间关系的数值模拟研究
    4.1 三维有限元模型的建立
        4.1.1 研究区域及坐标系
        4.1.2 模型建立
    4.2 模型的材料参数及加载条件、边界条件
        4.2.1 模型的材料参数
        4.2.2 模型的加载条件和边界条件
        4.2.3 模型的可靠性检验
    4.3 计算结果及分析
        4.3.1 库仑破裂应力累积速率
        4.3.2 汶川地震和芦山地震主震对余震的影响
        4.3.3 汶川地震和芦山地震的关系
        4.3.4 汶川地震和芦山地震对周边断层的影响
    4.4 本章小结
第五章 龙门山地区历史强震关系的数值模拟研究
    5.1 建模方法
    5.2 模型建立
    5.3 模型可靠性检验
    5.4 库仑破裂应力累积速率
    5.5 计算结果
        5.5.1 强震模拟
        5.5.2 库仑破裂应力计算结果
        5.5.3 等效应力计算结果
    5.6 本章小结
第六章 巴颜喀拉块体周缘历史强震关系的数值模拟研究
    6.1 模型建立
    6.2 加载条件及模型可靠性检验
    6.3 巴颜喀拉块体周缘强震模拟
    6.4 计算结果
        6.4.1 库仑破裂应力计算结果
        6.4.2 等效应力计算结果
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 本文结论
    7.2 问题和展望
参考文献
致谢
作者简介、硕士期间研究成果及发表论文情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]2014年新疆于田7.3级地震发震构造和震前地震活动过程讨论[J]. 宋春燕,马瑾,冉慧敏,黄辅琼.  地震地质. 2015(03)
[2]川滇地区地壳应变能密度变化率与强震复发间隔的数值模拟[J]. 祝爱玉,张东宁,蒋长胜,黎明.  地震地质. 2015(03)
[3]利用GPS数据反演阿尔金断裂现今滑动速率[J]. 李煜航,王庆良,崔笃信,郝明,王文萍,秦姗兰.  地震地质. 2015(03)
[4]川滇地块东边界中南段构造应力分布特征与历史强震活动关系的数值模拟[J]. 祝爱玉,张东宁,蒋长胜.  地震学报. 2015(05)
[5]芦山地震的发生对周围断层影响的数值模拟[J]. 李玉江,陈连旺,刘少峰,杨树新,荆燕.  地球学报. 2014(05)
[6]近地表倾角和无地表破裂前期逆冲地震对汶川M_S8.0地震逆冲滑动量随深度分布形态的影响[J]. 连尉平,唐方头,李丽,王阅兵,陈为涛.  地球物理学报. 2014(05)
[7]2013年芦山地震滑坡空间分布样式对盲逆断层构造的反映[J]. 许冲,徐锡伟.  科学通报. 2014(11)
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[9]中国大陆的活动断裂、地震灾害及其动力过程[J]. 张培震,邓起东,张竹琪,李海兵.  中国科学:地球科学. 2013(10)
[10]中国大陆及邻区岩石圈三维流变结构[J]. 孙玉军,董树文,范桃园,张怀,石耀霖.  地球物理学报. 2013(09)

博士论文
[1]铲形逆断层和平行逆断层体系的破裂特征[D]. 连尉平.中国地震局地球物理研究所 2014
[2]“地震静态应力触发”问题的研究[D]. 万永革.中国地震局地球物理研究所 2001

硕士论文
[1]青藏高原巴颜喀拉块体强震动力学过程数值模拟[D]. 杨兴悦.中国地震局兰州地震研究所 2012



本文编号：2939813