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地震自发破裂模拟是震源动力学研究的重要内容,了解复杂的断层动力学破裂过程对深入认识震源特征和解释运动学反演结果具有重要意义.基于边界积分方程方法的破裂模拟已经被广泛使用,大多采用的是平面断层模型的结构化网格划分.由于实际的断层往往具有较为复杂的几何特征,为了更为灵活地刻画断层几何复杂性,我们建立断层模型的三角形网格离散方案,通过精确的解析解形式来计算断层各个单元之间的应力格林函数,联立滑动弱化摩擦准则和非奇异边界积分方程,对断层的自发破裂过程进行了模拟.在简单的平面断层模型下,将计算结果与前人的结果进行了对比,验证了方法的正确性与有效性.对于几种常见的复杂断层模型,例如弯折、阶跃、含障碍体断层等,我们模拟了其破裂过程并对计算结果进行了比较与分析.模拟结果表明,非结构化网格划分的边界积分方程方法能够很好地模拟平面矩形断层或由其组成的规则断层,同时也能成功地模拟具有复杂几何形状的不规则断层上的动力学破裂过程.本研究的结果显示了边界积分方程方法在模拟复杂断层系统的动力学破裂问题上具有较广阔的应用前景.
相似文献准确确定水力压裂诱发地震的震源机制对于描述裂缝破裂类型以及工区地应力状态十分重要.本文采用全波形匹配的方法确定诱发地震震源机制解,在拟合波形的同时对实际数据P波初动极性和纵横波振幅比也进行匹配,并在此基础上发展了一种基于邻域算法分级优化确定震源机制解的新方法.新方法的优势在于它对解具有更强的约束,并且能够解决现有方法中存在的权值系数选择问题.合成数据测试结果表明新方法能够得到可靠的震源机制解.本文将该方法应用于国内某页岩气田水力压裂诱发地震监测数据,反演结果表明诱发地震的震源类型以走滑破裂为主,表明该地区的最大水平主应力大于垂直主应力.
相似文献大兴安岭南段发育包括维拉斯托、黄岗、安乐、大井、毛登和边家大院等锡多金属矿床, 是我国北方最重要的锡多金属成矿带。北大山岩体是该锡多金属成矿带规模最大, 出露最完全的花岗质侵入体, 其北部主要为石英二长斑岩, 南部为黑云母花岗岩, 且南部岩相中常见电气石和绿柱石, 被认为是区内锡多金属矿床的成矿母岩。然而, 目前对该岩体岩石成因及其稀有金属成矿潜力的认识却存在较大争议。本文在对北大山岩体开展岩相学观察和锆石U-Pb定年的基础上, 通过全岩地球化学和锆石Hf同位素分析, 结合MELTS热力学模拟计算, 试图阐明该岩体的成因类型、源区特征和演化过程, 并讨论其成矿潜力。锆石U-Pb定年结果显示, 北大山岩体北部的石英二长斑岩形成于143.4±1.3Ma, 南部黑云母花岗岩形成于142.6±1.3Ma, 与大兴安岭南段早白垩世锡多金属成矿年龄峰值相一致。北大山岩体中含自形富水矿物角闪石及黑云母、富碱(K2O+Na2O=8.58%~9.34%)、ACNK/CNK值介于0.97~1.02, P2O5含量低(< 0.14%)且与SiO2含量呈负相关, 指示该岩体为高钾钙碱性I型花岗岩。岩体的锆石Hf同位素组成较为亏损(εHf(t)值平均6.81, n=20), 且全岩锆饱和温度较高(平均值为813℃), 指示其为新生地壳物质高温熔融的产物。主量元素变化关系和MELTS模拟结果表明, 北大山岩体为高钾钙碱性岩浆体系不同程度分离结晶的产物, 其中北部石英二长斑岩样品之间结晶分异程度较低, 而南部黑云母花岗岩的结晶分异程度较高。北大山岩体的形成时代、源区特征和氧化还原条件(△FMQ-2.5)与大兴安岭南段稀有金属花岗岩类似, 具有一定的锡多金属成矿潜力, 但其初融温度、挥发分组成(相对富B贫F)、分异演化程度(结晶分异和熔体-流体相互作用程度相对较低)明显不同于维拉斯托矿床成矿碱长花岗斑岩, 不会是该矿床的成矿母岩。
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