中国大陆及邻区构造应力场成因的研究.PDFVIP

中国科学 D 辑 地球科学 2006, 36 (12): 1077~1083 1077 中国大陆及邻区构造应力场成因的研究* ①②** ③ 朱守彪 石耀霖 (① 中国地震局地壳应力研究所, 北京 100085; ② 北京大学地球与空间科学学院地球物理学系, 北京 100871; ③ 中国 科学院研究生院计算地球动力学重点实验室, 北京 100039) 摘要 利用震源机制解等资料, 运用伪三维遗传有限单元法反演了中国大陆及邻区构造应力 场的成因. 反演结果显示, 板块边界力对中国大陆应力场起主导作用, 中国大陆及邻区受到印度 洋板块、菲律宾海板块以及太平洋板块的共同推挤作用. 其中印度洋板块的作用力最大, 力的作 用方向为北北东向; 菲律宾海板块作用力次之, 方向为北西向; 太平洋板块对中国大陆的作用 方向为南西西向. 中国大陆及邻区除受到三大板块的边界力作用外, 还受到局部地区的地形扩展 力和下部地壳对上部地壳的拖曳力作用, 其大小对应力场的影响不容忽视. 青藏高原东部地区的 下部地壳对上部地壳有拖曳力作用. 青藏高原四周的地形扩展力方向垂直于等高线, 指向高原外 侧; 中国大陆地形二级阶梯的东缘, 即从大兴安岭、太行山脉、巫山到雪峰山一线, 也有地形扩 展力的作用, 其作用力的方向与地势落差方向一致. 关键词 遗传有限单元法反演 地形扩展力 下地壳拖曳力 中国大陆及邻区 中国大陆及邻区是新构造运动与地震活动最为 层之间是如何相互作用的? 是下部地壳拖动上部地 强烈的地区之一. 构造应力场的成因一直是国内外 壳运动, 还是上部地壳驱动下部地壳运动? 另外, 高 地学工作者非常关注的问题. 许多学者对中国大陆 原的地形扩展力究竟对整个中国大陆及邻区的应力 及邻区的构造应力状态及其力源进行了定量的数值 场起着多大作用? 前人未给出明确答案, 或未曾进 模拟工作[1~7], 获得了中国大陆应力场的主要特征. 行定量研究. 近年来, 随着空间大地测量技术的发展, 尤其是GPS 朱守彪和石耀霖[14]利用遗传有限单元法反演了 观测资料的日益丰富[8], 地表的应力变化状况可以通 川滇地区具有流变性质的下地壳对上地壳的拖曳作 过GPS, VLBI和InSAR观测结果计算地应变的变化获 用. 本文在此基础上, 运用改进的遗传有限单元法, 得[9~12]; 地幔物质的流动状态可以利用S波分裂来判 利用震源机制解等资料, 并采用GPS观测结果作为约 断[13]. 但在水平方向上, 在中国大陆范围内地壳上下