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位错模型模拟昆仑山断层不均匀错动引起的地面变形

赵大江  
【摘要】: 断层活动诱发了地震,地震是断层活动的一种表现。一次次地震的发生促成了断层的生长与发展,造成了地面破裂、变形和多种严重的灾害。地面大幅度隆起、陷落、山体滑坍移位,田园、道路被切错,建筑物倒塌破裂,令人触目惊心;凡断层经过的地段地震灾害明显加重,给人类带来极其严重的灾难。断裂带的活动是引发地震的“元凶”,地震产生的地表破裂是造成建筑物的破坏以及人类生命财产损失的重要原因。因此,断层错动的研究有助于了解和认识地球内部的动力学过程,探索地震孕育、发生过程,预测地震危险性,最大限度的减轻地震灾害。 本文以东昆仑断裂带为背景,详细分析了东昆仑断裂带的地质构造背景;介绍了位错理论的发展和Okada位错理论模型的基本理论和应用原理;并综合东昆仑断裂带的地质地理环境,应用位错理论对均匀滑动模型和不均匀滑动模型在地面引起的形变场进行计算,分析研究;运用C语言进行程序设计,结合GMT(generic mapping tools )中断层的有关参数及该区域地质、地球物理资料,对东昆仑断裂带进行正演解算和模拟,将计算结果运用GMT软件处理,得到了该区域的均匀位错和不均匀位错水平形变和垂直形变模拟场,取得了较好的结果。综合地质,地球物理结果分析断层活动与地面形变的关系,得到的主要结论为: 1.东昆仑活动断裂带具有明显的破裂分段特征,不同段落的活动水平存在一定差异,断裂垂直位移分量小,整条断裂以左旋走滑为主。 2.断裂带普遍具有羽列组合和局部走向突变等结构特征,沿断裂带走向出现了几个位移峰值,断层错动的不均匀性在位错阶区产生垂直形变隆起区或下沉区。 3.通过均匀分布与不均匀分布模型计算可知,断层面上的地面位移场在走滑方向的近场变形差异最大,在垂直于断层走向的变形差异次之,在垂直于地面方向的变形差异最小。 上述观点与现实的特征情况表现出较好的一致性,取得了较好的成果,证明了位错理论模型在断层错动与地面形变关系研究应用中的可行性。


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