中国大陆现代构造应力场与强震活动

依据应力性状和力源特征,中国大陆现代构造应力场可划分为四级应力区.它们分别是2个一级应力区、4个二级应力区、5个三级应力区和26个四级应力区.通过分析中国大陆现代构造应力分区与强震活动之问的关系,初步获得以下结论:①构造应力作用强烈和复杂的地区是强震频发的地区;②应力区边界是强震集中发生的地带;③应力方向、应力结构类型...     

川滇地区现代构造应力场分区及动力学意义

利用震源机制解确定应力分区的逐次收敛法,并结合水压致裂原地应力测量结果和断层滑动反演资料,对川滇地区应力分区进行了较为详细的厘定. 结果表明,2条北北西向近似平行的应力转换带将川滇地区分成3个应力区,2条应力转换带之间形成的川滇应力区的最大主应力sigma;1方位正好也是北北西向. 川滇应力区东边界（东边的应力转换带）基本上与川滇菱形块体的东边界相吻合;川滇应力区西边界（西边的应力转换带）与川滇菱形块体的西边界并不完全一致,西边的应力转换带的北段基本沿金沙江断裂带,与川滇菱形块体的西边界相一致,往南应力转换带并没有继续沿着川滇菱形块体的西南边界-红河断裂带,与东边的应力转换带形成交会,而是延续北北西走向,应力转换带的南段与营盘山断裂带相重合. 认为,在印度板块北移,青藏高原东侧物质南东向侧移,以及华南块体强烈阻挡的共同作用下,川滇地区构造应力场格局并不完全受已有构造的控制,而很有可能形成新的应力转换带.       

中国及邻区震源机制解的分区特征

利用《中国大陆地壳应力环境基础数据库》收录的中国及邻区2660个地震震源机制解资料(数据截止到2003年底),在分析中国及邻区震源机制解及其分布特征的基础上,重点分析探讨了中国境内6级以上地震的震源机制解的分区特征:东北-华北应力区震源机制解水平最大主应力的优势分布方位为近EW向和NEE向,震源机制解类型相对较为单一,以走滑型为主。华南应力区水平最大主应力的优势分布方位为NW-SE向,震源机制解类型主要是逆断型和走滑型。新疆应力区水平最大主应力的优势分布方位为近SN向,类型也主要是逆断型和走滑型。在青藏高原南部应力区,震源机制解水平最大主应力方位的分布相对比较集中,优势方位为近SN向,类型基本上只有走滑型和正断型2类。而在青藏高原北部及北东边缘应力区,水平最大主应力方位变化较大,震源机制解类型以走滑型为主,同时还有一定数量的正断型和逆断型震源机制解     

中国大陆新生代构造应力场的研究

本文通过断陷盆地的分布特征、震源机制解和地应力测量等方面的资料分析研究,认为新生代以来中国大陆没有统一的构造应力场,或者说现今应力场小于前期应力场;断层活动、地震活动并不意味着应力的不断积累、不断加强,相反是应力的不断释放、不断减弱。     

中国西部及邻区活动地块边界带现代构造应力场

利用哈佛全球矩心矩张量解数据和许忠淮认为1920mdash;1999年可靠的中国大陆震源机制解数据, 反演了中国西部及邻区活动地块边界带上现代构造应力场．通过对FMSI反演程序多次的输入和检验, 得到了边界带上的应力场．边界带上最大主压应力sigma;1轴绝大多数近水平. 在90deg;E以西的中国西部大陆及邻区, sigma;1轴水平方向基本上为近SN向;在青藏高原的东北部, sigma;1轴水平方向基本上为近NE向;在青藏高原的东南部, sigma;1轴水平方向绕喜马拉雅构造东端顺时针方向旋转．最小主压应力sigma;3轴倾角呈两极分布,西域地块区内活动地块边界带和青藏地块区内东北缘部分段sigma;3轴倾角较陡, 而青藏地块区内sigma;3轴倾角近水平, 所以西域地块区和青藏地块区内东北部相对于其它大部分青藏地块区, 有更多的逆冲地震．应力场在同一个边界带具有非均匀性. 北天山带、南天山带、西秦岭mdash;德令哈带、岷山mdash;龙门山带和安宁河mdash;小江带的非均匀性相对要小一些, 西昆仑带、海原mdash;祁连带、东昆仑带、玛尼mdash;玉树带、澜沧江带和滇西西边界带的非均匀性相对要大, 而喀喇昆仑mdash;嘉黎带和喜马拉雅带的非均匀性最显著．由于震源机制解数据的限制, 本文给出的是边界带上部分段的应力场．      

中国大陆及其周边地区应力场特征

本文收集了1976—2018年发生在中国大陆及其周边地区(15°~55°N, 65°~125°E)的4303个地震震源机制解, 分析了该区震源机制解和P、 T轴空间分布特征, 并使用这些震源机制解, 反演得到了中国大陆及周边地区二维构造应力场分布。 应力场反演结果表明, 云南大部、 青藏高原大部以及华北华南大部以走滑型应力性质为主, 印度洋板块与欧亚板块的强烈碰撞控制着中国西部地区, 大量的逆断型地震集中分布在青藏高原周缘和西域活动地块的天山地区。 青藏高原内部也存在正断型地震, 且应力场方向在26°N发生了很大的变化。 位于青藏高原东构造线以南的滇缅活动块体, 最大主压应力σ₁方向在大致100°E发生突变, 由以西的NNE方向偏转到NNW方向。 中国东部的东北块体到华北块体再到华南块体, 最大主压应力方向有一个从NE向逐渐转变成EW向再变化到NW向的旋转趋势。 应力场总体结果表明, 中国东部应力场主要受到太平洋板块和菲律宾板块对欧亚大陆俯冲的作用, 中国西部主要受印度板块向北碰撞欧亚大陆的影响, 块体内部相互作用、 块体与断裂带相互作用也对应力场变化产生影响。     

川滇地区活动块体划分与现代构造应力场分区研究综述

总结了30多年来川滇地区活动块体划分与现代构造应力场分区的主要研究认识,对二者之间的联系进行了初步讨论。对于川滇地区活动块体的划分,不同学者给出的宏观格局基本一致,但对其中一些次级块体的划分和边界断裂存在不同的认识。学者们对川滇地区现代构造应力场整体特征的认识较为一致,但对应力场的具体划分存在不同看法。川滇地区活动块体的划分格局基本确定了现代构造应力场的分区,但二者并不完全一致。开展这两方面的深入研究,对进一步认识川滇地区构造变形特征具有重要意义。     

中国大陆及邻区构造应力场成因的研究

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.     

中国及邻区现代构造应力场的数值模拟

我国及邻区的现代构造应力场作为一平面应力问题用有限单元法进行了计算。将本区地壳看成是一不均匀的弹性板,根据各地区杨氏模量E、泊松比v和地壳厚度T的不同,组成12种材料区。全区被分成288个三角形单元。考虑了五种应力和位移边界条件,这些边界条件分别反映了印度洋板块、太平洋板块及菲律宾海板块对我国及邻区施加应力的相对大小。将计算得到的最大剪应力值与强震分布进行对比,将最大主压应力方向与震源机制解的最大主压应力方向进行对比,选择一种和实际符合得最好的边界条件作为可取的模式。结果表明:来自印度洋板块的作用力最大,大约是来自太平洋板块和菲律宾海板块作用力的两倍。     

汶川8.0级地震前后四川及邻区构造应力场研究

收集整理了四川、云南、重庆3省市的数字地震波记录资料,反演该区域的中小地震震源机制解,并利用这些结果采用力轴张量法计算给出5个主要构造带(区)在汶川8.0级地震前后的平均应力场.对比汶川地震前后各主要构造带(区)应力场的状态发现,龙门山构造带南段、鲜水河构造带南段在汶川地震前后局部应力扰动明显,即震后平均应力场方位扰动值相对变化较大;鲜水河构造带南段、龙门山构造带南段和华蓥山构造带中段震后逆倾型地震明显减少.分析认为,这是巨大地震前后大范围地壳应力状态变化或调整的一种反映.     

Basic characteristics of recent tectonic stress field in southwest China

Direction and structure characteristics of 58 tectonic stress tensors have been determined in 41 surveyed areas (points) in the southwestern district of China through a calculation method for inversion of tectonic stress tensors from sliding direction of faults, and, in combination with seismic mechanism solution andin-situ stress measurements, the following characteristics of the recent tectonic stress fields in the southwestern district of China have been defined: (1) the stress fields in this district have remained stable since the end of early to mid-Pleistocene; (2) the effect of such tectonic stresses is mainly horizontal; (3) the orientation of the maximum principal stress axis shows a trend of regular rotation from north to south, i. e. from NEE-SWW in northern Songpan and Longmen Shan areas to sub-EW in the central part of western Sichuan, and further to NNW-SWW or sub-SN in Yunnan; (4) the regional tectonic stress fields are of distinct division character; (5) there is well concordance between the main direction and type of stress structures in the stress tate both in deep and shallow parts of the crust. In addition, studies of staged tectonic stress tensors preliminarily show that in early Quaternary the southwestern district was mainly affected by lateral compression of Indian plate, under which the regional tectonic stress fields mainly display NE-sub-EW compression. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,15, 407–417, 1993.     

北天山中东段活动断层滑动与现代构造应力场

利用北天山中段地区主要活动断裂关键构造部位测得的断层滑动数据,采用断层滑动资料反演构造应力张量的方法,确定了该区现代(最新构造变动时期)构造应力场的基本特征,结果是:应力方向表现为近南北向的挤压;应力结构以逆冲型为主,兼有走滑型。该结果与前人利用震源机制解资料反演得到的区域构造应力场的基本特征一致。两类不同应力资料反演得到的构造应力场特征具有较好的一致性,表明在一个较长的地质时期内研究区的构造应力作用比较稳定。     

Characteristics of recent tectonic stress field in Jiashi, Xinjiang and adjacent regions

Introduction The Pamirs region where Jiashi is located is one of the most active regions of continental plate dynamics in China. Frequent earthquakes here, especially several strong earthquakes oc- curred in 1997 and 2003, have provided excellent conditions for studying the tectonic stress field in this region and a large number of results (GAO and WEN, 2000; GAO et al, 2004; XU, 2001; ZHOU et al, 2001) have been obtained. Although different methods and data were used, under- standings …     

台湾海峡及其邻区现今构造应力场数值模拟

本文将台湾海峡及其邻区划分为多个具有不同弹性参数的等厚区块,并利用基于弹性理论的有限元数值模型,以GPS观测速度和由震源机制解(FMS)得到的主应力轴方向为约束条件,计算了该研究区的现今构造应力场.结果表明:(1)最大主应力轴在台湾海峡中部和台湾岛弧中部大致为NW-SE向,在东北部呈顺时针旋转,而在南部呈逆时针旋转;(2)研究区水平位移场大致以23°N为界,南强北弱,且在北部呈顺时针旋转,南部呈逆时针旋转;(3)东沙-澎湖-北港隆起因强度大于周边盆地区而成为"阻挡带",导致在其南北出现两个反向的构造逃逸区,并且隆起东南区形变特别强烈,而其西北区则相对较弱.     

2015年3月新不列颠MS7.4地震震源及邻区构造应力场特征

2015年3月30日至5月15日,巴布亚新几内亚-新不列颠地区发生了一系列地震.为研究该地区的构造应力环境及孕震背景,本文基于Global CMT目录,对新不列颠区域浅部进行构造应力场反演,拟得到高精度的应力图像.反演结果显示：（1）沿着南、北俾斯麦块体边界的区域构造应力场呈走滑体系,最大主压应力轴方位呈SWW-NEE向.（2）所罗门海的NW和NE走向的海沟处于压缩状态,所罗门海块体向新不列颠和所罗门群岛俯冲的板块弯曲部分是局部拉张.（3）受俯冲带的北向推挤,南俾斯麦板块顺时针旋转的挤压,太平洋板块向西部运动汇聚作用,新不列颠岛东北部与新爱尔兰岛南部交汇区域呈现明显非均匀应力状态.（4）此次地震序列的大多数走滑型和逆冲型地震,可能是所罗门海块体俯冲运动,和南俾斯麦块体与太平洋板块的近EW向挤压作用共同引发.

     

2018年9月8日墨江地震及周边地区构造应力场特征分析

2018年9月8日,云南省墨江县发生M_S5.9地震并伴随一系列余震,探究该地震周围的应力场对于理解该地震的发生机制和后续地震的发展趋势具有着重要的参考意义.本研究收集了震源及其邻区中前人研究和Global CMT所给出的震源机制资料,对该地区进行了构造应力场反演,并同时利用反演得到的应力张量模拟墨江地区的震源机制解表现.结果表明：①在应力轴整体分布上,自西向东σ₁轴（压轴）从NNE-SSW向逐渐转向NNW-SSE向,σ₃轴（张轴）从WWN-EES向逐渐转向WWS-EEN向,张轴呈弧形分布,压轴呈放射状分布.②在应力轴倾伏角上,研究区域内的压应力轴和张应力轴倾伏角都比较小,即两轴均接近水平.③R值分布大体是在东南部相较于西北部大,结合当地地质背景分析得到,物质逃逸自西北向东南呈逐渐变缓的趋势.④利用反演得到的应力张量和应力状态计算墨江地震震源区的相对剪应力和相对正应力大小.由此推测,墨江地震恰好发生在相对剪切应力值和相对正应力正值最大的节面上.从而可以确定墨江地震的发震节面的基本参数：走向216.32°,倾角86.91°,滑动角0.27°,相对剪应力值0.9,相对正应力值0.3.本研究为此次墨江地震的发震背景和地震动力学研究提供了基础性资料.

     

云南及邻区地壳应力场研究

地壳应力场对探讨区域构造动力过程和形变机制有重要意义.为了获得云南及邻区精确的构造应力场以及确定先前研究中存在差异地区的构造应力场,本研究首先在搜集研究区已有震源机制解的基础上,使用gCAP方法反演了近年来发生的地震震源机制解,共获得研究区震源机制解1302个; 其次,在应力场反演时,提出了定量设置反演网格大小的方法,并删除阻尼和无阻尼反演应力场结果性质存在差异的网格.最终,基于大量震源机制解资料获得研究区精确的应力场：（1）云南及邻区震源机制解类型以走滑型为主,遍布整个研究区,逆走滑和逆冲型地震集中分布在云南与四川盆地交界地区,正断型和正走滑型地震较少,主要分布在滇西和滇西北地区; 研究区震源机制解的多样性,在一定程度上反映了研究区构造活动和应力场的空间差异性.（2）云南及邻区整体应力场表现为：主压应力轴方位迹线呈以西北角为中心的扇形分布,主张应力轴方位迹线呈以西北角为中心的弧形分布,总体上反映青藏高原物质向东南的运移作用对研究区应力场具有控制作用.（3）研究区应力场类型以走滑型为主,局部地区出现逆冲和拉张型应力场,所得结果与前人应力场研究结果总体上一致.（4）腾冲火山区地壳应力场为走滑型,与腾冲地区断裂以走滑型为主相一致,一定程度上揭示出现今火山活动对浅部地壳应力场的影响较小.

     

台湾海峡及其邻区现今构造应力场数值模拟

本文将台湾海峡及其邻区划分为多个具有不同弹性参数的等厚区块,并利用基于弹性理论的有限元数值模型,以GPS观测速度和由震源机制解(FMS)得到的主应力轴方向为约束条件,计算了该研究区的现今构造应力场.结果表明:(1)最大主应力轴在台湾海峡中部和台湾岛弧中部大致为NW-SE向,在东北部呈顺时针旋转,而在南部呈逆时针旋转;(2)研究区水平位移场大致以23°N为界,南强北弱,且在北部呈顺时针旋转,南部呈逆时针旋转;(3)东沙-澎湖-北港隆起因强度大于周边盆地区而成为"阻挡带",导致在其南北出现两个反向的构造逃逸区,并且隆起东南区形变特别强烈,而其西北区则相对较弱.     

兰州至玛曲地区地应力测量与现今构造应力场特征研究

兰州—玛曲地区是印度板块北东向推挤引起青藏块体强烈变形的前缘区,该区的现今构造应力场研究对研究大陆动力学问题具有重要意义.本文给出了兰州—玛曲地区不同地点的现今地应力实测值的大小和方向.测量方法采用压磁应力解除法,测点分别布置在阿姨山、大水、尕海、玛艾以及清水.为系统研究本区及邻近地区现今构造应力场特征,对已有应力实测数据进行了整理分析.研究结果表明,本区及邻区几十米浅表部应力与其他地区相比,属于中等大小量值;应力随深度增加而加大,但在不同构造单元,应力增加梯度有所不同;最大水平主应力方向总体上为北东向,不同构造单元上方向有所不同,鄂尔多斯地块最大水平主应力方向为近东西向,河西走廊带最大水平主应力方向在北北西—北东方向内变化,祁连山东南端最大水平主应力方向变化较大,西秦岭地块是现今地应力的一个过渡带,最大水平主应力方向由北侧的NE向逐渐转变为中部的EW向和南侧的SEE向.本文给出的结果与由GPS观测给出的该区域应变场分布具有一致性.