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松潘甘孜及邻区构造变形特征及其数值模拟

张燕  
【摘要】:构造活动和变形与地壳运动密切相关,是各种地球动力学过程在地表的综合显现,是地壳介质对板块构造和深部动力过程的综合响应,因此对地壳运动和变形的研究构成地球动力学研究的重要内容。传统上一般用地质学的构造解析法进行研究,只能解决情况简单小范围的地质构造变形,而要研究大尺度构造变形与动力学机制必须借助于数值模拟方法。 文中首先归纳总结了研究区及四周的深部结构特征、构造变形特征及地壳现今运动GPS测量结果。对研究区内夏河一龙日坝剖面的深部结构也进行了二度半重力反演拟合,认为深部存在多个低速层,厚度并不均匀。 简要介绍了弹性力学问题中有限元数值分析方法的基本思想和一般过程。以GPS观测结果为边界约束,结合其它地质地球物理资料,得到三维地壳模型,利用有限元分析软件ANSYS模拟了松潘甘孜及邻区的地壳运动位移场,应力、应变场。进一步模拟分析了玛沁-靖边地震剖面上的应力应变场。将数值模拟结果与其它观测研究结果作了较全面的对比,其吻合程度较好,表明模型及计算结果是合理和可靠的。 在计算结果基础上,对研究区现今构造应力场及构造变形特征进行了初步分析探讨。研究区应力场格局基本上是稳定的,以北东向主应力为主,在东部发生偏转。各块体的位移量从南向北逐渐减小,方向总体为北东方向,这暗示了各区块的构造变形是受到现今应力场控制而形成的,而印度板块向北东俯冲是研究区现今应力场、构造变形形成演化的主导动力。


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