从大陆地壳动力学观点试论我国地震的成因和机制

本文主要以重力和热力的相互矛盾作为指导思想,从能量转换和物质运移的角度试论我国地震的成因和机制,以及大洋板块运动对大陆地震的影响。指出驱动力在时间和空间上是可以转换的,震源机制既随力源而变化,也受介质的岩性和结构所控制。所谓水平和垂直运动是一种相对概念,可以互相转化     

渤海湾及其邻区地壳温度分布的有限单元模拟

根据地下三百米深处的温度与居里面深度分布的资料,利用伽勒金有限元法配合未知边界流量的杂交法,计算了渤海湾邻近的地壳剖面的温度分布。结果表明:(1)莫氏面上的温度不是常数,最高处可达810℃;(2)大地震往往发生在温度与重力梯度带附近而温度较低密度较小的一侧;(3)本区地壳低速层的温度约为600℃,在该层以下,随着温度的增高,介质的弹性模量或粘滞系数显著减少,而泊松比反而增大,故地壳深部的剪应力减小,这说明大陆内部地震大多发生在低速层以上的原因     

结构岩体应力状态与驱动力关系的三维有限单元分析

本文叙述一个既有断裂也有软层的三维有限单元数值计算模型,其中断层面倾角为90°或60°,作用力的大小和方向是变化的。特别着重研究中间主应力σ_2对断层端部的最大剪切应力的影响,也注意到软层的存在与否对整个应力状态和变形特征的作用。数值计算结果与现有的室内、室外实验结果非常相似,从而可以用来探讨复杂的地质体在不同边界条件下的应力分布和变化,以此评价地震发生的地质条件,可为中期地震预报提供线索     

内蒙塞汗乌力吉地区地壳电性结构的边界元与有限元耦合模拟

本文利用边界元与有限元耦合方法和实测的纵向视电阻率曲线模拟了内蒙寒汗乌力吉地区的地壳电性结构。根据钻孔资料和综合地球物理勘探成果,构制了本模型的上部电性结构。在模拟过程中,它保持不变,仅通过反复调试模型的中下部结构,直至构制模型的计算曲线与实测的视电阻率曲线拟合为止。模拟结果表明:本区内在深10公里处有在一个电阻率值为4至10欧姆·米、厚2至4公里的低阻层。中部厚,向两侧变薄,它和浅部盆地构造在横向分布上有一定的对应关系。     

白杨水源地潜水水质的Monte-Carlo随机模拟

对白杨水源地的地质和水文地质条件进行简要论述,在此基础上建立了二维潜水地下水水流和水质的数学模型。根据渭河水位、水质、降水量等随机变量的特征,选取Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ随机模拟方法对水源地潜水的水流和氯离子浓度进行了评价和预测,求出了潜水水位和氯离子浓度的均值及方差,并对氯离子浓度超过１００ｍｇ／Ｌ的概率给出了定量预测,得出了水源地投产后总输水管道中水的氯离子浓度与渭河水中氯离子浓度密切相关等结论。     

大陆碰撞动力学的三维数值模拟

用三维有限单元模型模拟了印度—亚洲大陆碰撞在板内的力学效应。结果表明,印度板块北东方向的推挤力作用在亚洲大陆内造成逆断层和走滑断层型的应力状态,以及北西走向的平行的弧形应力等值线。岩石圈下伏岩层的塑性变形导致地壳变形范围扩大,垂直位移的水平梯度减小,应力传递的水平距离显著增加。在相对坚硬的地盾型构造区边缘,出现应力梯度较高的特征。对比了刚体水平挤入和低角度俯冲这两种大陆聚合模型,计算结果表明低角度俯冲是较合理的模型     

山西断陷盆地带形成机制的初步数值模拟

本文在分析山西断陷盆地带的各种地质、地球物理资料的基础上,用三维粘-弹塑性有限元方法对该断陷带的形成机制进行了模拟计算。表明山西断陷盆地带的形成是地壳深部的上隆作用和北东—南西向挤压应力场在深部隐伏断裂上派生的右旋滑动共同作用的结果。地壳深部的上隆是一个主要的不可忽视的因素     

青藏高原近代隆起原因及其与地震关系的有限单元分析

根据现有的地质和地球物理资料以及山区和平原的动力学观点,利用青藏高原北东向的简化构造剖面(全长约2000公里,深约80公里),对其当前的形变和应力状态进行了有限单元分析。数值结果表明,印度板块运动是扰动重力均衡和导致侧向密度差异的驱动力,但是由于均衡调整所产生的水平压应力才是高原上升和发生大地震的机制;还表明应力集中的必备条件是主要断裂带的端部接近而不穿过低速层。 在相当于40公里深度的温度、压力条件下,二云母片麻岩的电导率测定,簿片鉴定和X光分析等都证实,由于白云母脱水所伴随的晶格破坏以及石英的热裂作用所造成的力学性质的弱化似是高原地壳低速层的形成机制,但是沿低速层的剪切运动则是增高这层温度的重要来源     

利用近期地形变分析地壳应力变化过程的有限单元模拟

如何把地形变资料与地壳应力联系起来,利用地表所观测到和探测到的地质和地球物理资料来推测分析地下地壳应力变化过程,这是人们正在关注的问题。本文试图利用地形变资料,通过有限单元法来计算地壳的温度分布,进而分析板块边缘地震的机制,为中长期地震预报创造有利条件。