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。     

1998年张北地震序列构造应力张量变化特征的研究

根据张北地震序列的地震活动特征,利用张北震区1998年1月～1999年3月间145个3 级左右地震的震源机制解资料,应用Gephart(1990)的应力张量反演方法,研究张北地震序列构造应力张量的总体变化特征和时序变化特征;研究发现强余震发生前,应力张量的波动幅度不是很大,震源及附近地区的构造应力作用较强,强余震发生后,应力因发生破裂而重新分布。而且震源区的构造应力场方向与华北地区的构造应力场方向基本一致,说明张北主震和强余震都是在华北统一构造应力场的作用下发生的。     

利用深井地下水位动态研究大华北地区现今构造应力场状态

在水平层状含水层(一维)模式下, 根据含水层应力与井水位变化之间的定量关系表达式, 利用华北地区40多口深井水位动态变化资料, 探索研究华北地区现今构造应力场状态。 即水位上升代表构造应力场压性增强张性减弱; 水位下降代表构造应力场压性减弱张性增强。 初步研究结果表明, 1995~1998年华北北部地区张家口-渤海构造带和山西构造带北部水位普遍上升, M_S5.0以上地震活动频繁; 1999年以后华北地区水位普遍处于下降状态, 反映了华北地区1999年以来构造应力场状态以张性为主, 整个华北地区M_S5.0以上地震活动处于相对平静状态。 该结果可为华北地区地震活动性预测研究提供应力场背景信息。     

中国构造应力场特征及其与板块运动的关系

本文根据地质构造、地震和地壳形变等资料,研究了中国晚第三纪以来构造应力场的主要特征。认为,中国区域构造应力场有明显的分区特点:构造应力场以水平分量为主,但某些地区由于深部物质运动可以同时存在垂直附加力的作用;同时认为,中国构造应力场是受印度板块和太平洋板块的联合作用控制的     

板块边界构造应力场的反演及其对华北地震的影响研究

利用全球震源机制解资料,采用力轴张量计算法,反演中国大陆附近板块边界线上的构造应力场空间分布,其最大主压应力轴的方位角与GPS研究得到的板块运动方向一致,太平洋板块西边界和菲律宾板块琉球岛弧段的最大主压应力轴的倾角与板块俯冲倾角基本相当,因此认为该方法反演的构造应力场真实可靠。1999年、2005年和2011年太平洋板块日本本州段的最大主压应力轴方位角存在转折现象,震例总结显示该转折现象往往对应华北地区5级以上,甚至6级左右地震,但2011年的转折变化对应华北地震的震级在5级左右。根据对太平洋板块西边界的分段研究,认为2011年的转折变化主要是由42°~50°N段的构造应力场转折引起的,而该段从地理位置结合俯冲方向来看,影响的主要地区是东北地区,而对华北的影响相对较小,因此导致对应地震的震级偏低。1992—2000年菲律宾板块琉球岛弧段的最大主压应力轴方位角存在大幅度、长时间的逆时针偏转现象,分析认为是造成同期华北南部地区发生多次具有典型华南应力场特征地震的原因。     

中国及邻区现代构造应力场的区域特征

本文根据我国及邻区40年来(1937—1977年)173次浅源地震的断层面解结果以及其他资料, 讨论了我国及邻区普遍存在着的以水平压应力为特征的现代构造应力场.其区域特征表现为:(1)华南地区以北西西走向的水平压应力为主;(2)华北以及朝鲜和西南日本是以北东东走向的水平压应力和北北西走向的水平张应力为其特点;(3)青藏高原的大部分直到蒙古西部均处在近南北到北东走向的水平压应力作用之下, 兰州amp;amp;mdash;察隅一线以东的压应力呈现有规则的向东南偏转.西天山地区具有北西向压应力.我国大陆板块内部的现代构造应力场与周围岩石圈板块运动和上地幔的物质运动有关.      

利用水位资料反演华北地区构造应力场变化

本文选取华北地区观测条件较好的63口水位观测井资料, 运用小波分析法去除各井水位资料中的短期高频信息, 提取出能反映水位多年动态变化的趋势信息, 并利用各井水位趋势变化数据反演出华北地区多年构造应力场变化图像, 结合其它水文资料, 探讨了华北地区近年来的构造应力场变化特征。     

华北地壳应力场的基本特征

地壳应力场的研究是地震学中的一个基本课题。本文根据对四个方面资料的分析得到了华北地区（φ30°-41°N,λ105°-124°E）地壳应力场的基本特征。这些资料是:1.地震机制,包括1937年至1979年地震的断层面解和最近十多年中的小地震综合断层面解;2.地震时的地面裂缝;3.公元143年至1976年41次M≥6地震的等震线的长轴方位;4.某些大地震地区的大地测量结果。这是一个一致性相当好的应力场,其最大压应力轴为北东东向,最小压应力轴为北北西向,并且都近于水平向。 从一些大地震的观测事实来看,具有这种一致性应力场的范围要比华北地区大,在远离华北的地方,仍表现出同华北以内相似的地壳应力场。这个事实表明,上述地壳应力场的来源,不限于华北地壳内部,而同更大规模的构造运动有关。欧亚板块、印度洋板块同太平洋板块三者之间的相互作用,以及华北所处远离板块边缘的特殊位置,可能是造成该应力场特征的主要原因。     

陕西北秦岭中段构造应力场的初步研究

于华北板块南缘的北秦岭中段,在系统测量微断层的位移参数的基础上,通过采用滑动矢量拟合法,获得了该区自新生代以来的三期构造应力场的平均应力张量。三期应力场的方向及性质分别为:(1)以280°—310°方向拉伸为主的松弛期;(2)以305°—336°方向挤压为主的压缩期;(3)以294°—340°方向拉伸为主、辅以21°—68°方向挤压的现代扩张期。研究表明,最新一期即第三期构造应力场的特征与华北板块的区域构造应力场特征是基本一致的     

华北地区地下水开采对地壳应力的影响

近50年来华北地区遭受持续大面积过量开采地下水,已形成区域地下水漏斗、地面沉降、地陷地裂等地质灾害.然而,地下水的抽取减小了地壳的载荷,造成地壳应力场变化,这一点至今尚未被充分认识.为探索华北地区地下水超采对地壳应力场的影响,本文建立了二维有限元模型,定量计算地下水超采引起地壳变形和应力场变化.结果表明:华北地区地下水开采会引起地表抬升达+12.4cm;漏斗区上、中地壳的水平拉应力增量分别达到70kPa和35kPa;而在地下水开采区外围,水平压应力增量达20kPa;而华北地区构造主压应力积累速率约为0.5kPa·a-1.通过对比华北地区1980年前后5级以上地震的分布状况,本文认为地下水开采对区域构造应力场的扰动不可忽略,其卸载过程可能对华北地区大地震孕震过程存在减缓作用.     

Discussion on the dynamic mechanism of Great North China area based on the observed stress data

Introduction The Great North China, located at longitude 106E to 124E and latitude 31N to 42N, in-cludes three secondary active tectonic blocks, Ordos, Yanshan and North China plain (Figure 1). The geological tectonics of these three secondary blocks is much different from each other. As a stable block with high rigidity, the Ordos block is mostly surrounded by down-faulted basins with an inactive interior since Cenozoic, although the fault zones along its boundary are strongly active wi…     

In-situ stress state in the China’s Sea and adjacent areas

Based on 141 data of in-situ stress orientations data of breakouts, stress reliefs and hydraulic fracture tests, and some data of stress magnitudes from oil-well hydrofracturing operations, this paper discusses in-situ stress regime and the tectonic stress provinces in the China’s Sea and adjacent areas. Furthermore, the origin of tectonic stress field is expounded. The research results show that the tectonic stress in China’s Sea region can be divided into some stress provinces which are the extension of the Northern China and Southern China stress provinces toward the eastern sea area. The tectonic stress field in the Bohai and Huanghai and their neighbouring regions is controlled by a ENE-WSW compression, where the faulting types are mainly strike-slip. However, the stress in the East and South China’s sea region and the Taiwan Straits is dominated by the WNW-NW-NNW compressions, that is to say that the orientations of the maximum horizontal stress spread radially from the central mainland toward southeastern sea areas. The principal stress directions become more and more steady and uniform as depth increases. In the North China and nearby areas, the types of faulting are primarily strike-slip. In Southern China and adjacent sea areas, there is a transition layer at 1,700M depth, the faultings principally show reverse faults above that depth and strike-slip below it. Furthermore the origin of the tectonic stress field in this region may primarily come from the composite action of the Pacific, the Philippine sea and the India-Australian plates.     

渤海海域现代构造应力场的数值模拟

根据渤海海域的构造演化背景和地质构造特征建立了该区的二维地质模型,用二维有限元方法计算模拟了渤海海域现代构造应力场,获得了该区构造应力场的分布特征;同时,根据计算结果把渤海海域的构造应力场分为辽东湾、渤中、渤东和渤西等4个区域,并对这4个区域在构造应力场上的差异性进行了描述。从渤海海域整体的应力分布可以看出,该区新近纪以来的断裂活动总体水平上西部较东部强烈,海域东部沿郯庐断裂带仍有较高的断裂发育程度及断裂张开性,而海域中部地区的断层发育程度、活动位移均较低     

华北块断构造区的现代引张应力场

区域构造应力场对于研究地震成因、地震预报和地球动力学都具有重要的意义。本文根据华北的主要发震构造、大地震时的地面破裂和地震断层、震源机制、断层弹性回跳模式以及潮汐力对地震的触发关系等方面的资料,综合论述了华北块断构造区的现代引张应力场。最后探讨了太平洋板块和印度板块向亚洲大陆俯冲对华北引张应力场的影响。指出深部作用对华北引张应力场的实际意义     

镜质组反射率测试及其所反映的构造应力场

为了利用煤镜质组反射率推断豫北构造应力场,基于构造应力是造成镜质组反射率各向异性（VRA）的主要控制因素,对在豫北焦作、安阳、鹤壁三个矿区井下取的定向煤样品进行了室内显微镜下反射率测试,对测试数据按有关公式进行计算后就得出了由最大反射率值、中间反射率值、最小反射率值为轴组成的镜质组反射率椭球体（VRI）.结果表明,研究区煤样显示二轴晶正光性,它们经过了强烈的构造变形,研究区煤样镜质组反射率各向异性是由构造应力所引起;由镜质组反射率椭球体（VRI）得出的豫北构造应力场与钻探、节理统计、河南省区域构造应力场分析等方法得出的应力场基本上是吻合的,但也有一定的区别,主要体现在应力场到安阳、鹤壁矿区后发生了向左的偏转.总之,利用煤镜质组反射率各向异性推断构造应力场的方法是可行的、是有效的.     

华北东部新生代构造应力场变化之探讨

本文在分析了华北东部地堑构造发育特征、地震断层和震源机制等资料的基础上,提出:早第三纪,本区受到了北西—南东向的强烈拉张,其应力场主要受太平洋板块活动的影响;自晚第三纪以来本区主要受北东—北东东向挤压应力场控制。其应力场主要受印度洋板块活动的影响,而太平洋板块活动的影响已相对减弱     

汶川地震前后太原盆地应力场变化特征研究

利用小震震源机制解、地震视应力、GPS测量结果等资料,对汶川地震前后太原盆地应力场变化特征进行了研究。结果表明,汶川地震对太原盆地构造应力场的影响较为显著,不仅改变了应力场的方向,也改变了应力值的大小;应力场特征由震前NNE-SSW向拉张应力的局部小区域应力场为主,转为震后NEE-SWW向挤压应力为主且接近华北地区应力场。该变化态势有利于局部应变能积累,因而可能是太原盆地中小地震活跃的诱发因素。     

Application of 3-D Crustal and Upper Mantle Velocity Model of North America for Location of Regional Seismic Events

—?Seismic event locations based on regional 1-D velocity-depth sections can have bias errors caused by travel-time variations within different tectonic provinces and due to ray-paths crossing boundaries between tectonic provinces with different crustal and upper mantle velocity structures. Seismic event locations based on 3-D velocity models have the potential to overcome these limitations. This paper summarizes preliminary results for calibration of IMS for North America using 3-D velocity model. A 3-D modeling software was used to compute Source-Station Specific Corrections (SSSCs(3-D)) for Pn travel times utilizing 3-D crustal and upper mantle velocity model for the region. This research was performed within the framework of the United States/Russian Federation Joint Program of Seismic Calibration of the International Monitoring System (IMS) in Northern Eurasia and North America.¶An initial 3-D velocity model for North America was derived by combining and interpolating 1-D velocity-depth sections for different tectonic units. In areas where no information on 1-D velocity-depth sections was available, tectonic regionalization was used to extrapolate or interpolate. A Moho depth map was integrated. This approach combines the information obtained from refraction profiles with information derived from local and regional network data. The initial 3-D velocity model was tested against maps of Pn travel-time residuals for eight calibration explosions; corrections to the 3-D model were made to fit the observed residuals. Our goal was to find a 3-D crustal and upper mantle velocity model capable predicting Pn travel times with an accuracy of 1.0–1.5 seconds (r.m.s.).¶The 3-D velocity model for North America that gave the best fit to the observed travel times, was used to produce maps of SSSCs(3-D) for seismic stations. The computed SSSCs(3-D) vary approximately from +5 seconds to ?5 seconds for the western USA and the Pre-Cambrian platform, respectively. These SSSCs(3-D) along with estimated modeling and measurement errors were used to relocate, using regional data, an independent set of large chemical explosions (with known locations and origin times) detonated within various tectonic provinces of North America. Utilization of the 3-D velocity model through application of the computed SSSCs(3-D) resulted in a substantial improvement in seismic event location accuracy and in a significant decrease of error ellipse area for all events analyzed in comparison both with locations based on the IASPEI91 travel times and locations based on 1-D regional velocity models.     

塑性流动网络控制下华北地区构造应力场与地震构造

文中所述华北地区位于中东亚塑性流动网络系统的东部 (偏北 ) ,在岩石圈下层内含右向和左向塑性流动网带多条 ,受其控制 ,在其上方多震层内形成地震带 ,并导致上层构造应力场在总趋势上与下层基本保持一致。发震断裂以不同交角沿网带展布 ,组成地震构造带 ,其中少数地震构造带的视成熟度较高 ,多数尚属未成熟的准地震构造带