強震前龍門山及其周緣斷裂形變運動與應(yīng)力累積的數(shù)值模擬.pdf

1、龍門山斷裂帶作為巴顏喀拉塊體與四川盆地的邊界斷裂，于2008年和2013年分別發(fā)生了汶川MS8.0、蘆山MS7.0地震。巴顏喀拉塊體東部龍日壩斷裂右旋走滑速率（5.4±2.0）mm/a，岷江斷裂于1713年和1933年分別發(fā)生了MS7.0、7.5地震，虎牙斷裂中、南段于1973-1976年連續(xù)發(fā)生了MS6.5、7.2、6.7、7.2四次強震，反映出這些斷裂仍具有較強的活動性。因此，在考慮巴顏喀拉塊體東部各活動斷裂的前提下，模擬龍門山斷裂

2、帶及其周緣區(qū)域強震前地殼形變運動，分析震前區(qū)域應(yīng)力、應(yīng)變場特征和各斷層應(yīng)力累積速率，對揭示各活動斷裂之間的相互關(guān)聯(lián)、汶川和蘆山地震的破裂機理、不同斷裂地震復(fù)發(fā)周期等相關(guān)問題，具有一定的現(xiàn)實意義。
　　本文綜合現(xiàn)有地質(zhì)、地球物理資料及流變運動的相關(guān)研究成果，以ANSYS軟件為平臺，構(gòu)建了包含龍門山、龍日壩、岷江和虎牙4條斷裂的三維粘彈性有限元模型，以1999-2004年模型周邊實測 GPS結(jié)果為約束，模擬了龍門山斷裂帶及其周緣區(qū)域強

3、震前形變運動，探討了龍日壩、岷江和虎牙斷裂對龍門山斷裂帶形變運動的影響；區(qū)域應(yīng)力、應(yīng)變場特征，主壓應(yīng)力沿龍門山斷裂帶的變化；龍門山、龍日壩、岷江、虎牙斷裂各斷層壓應(yīng)力和剪應(yīng)力累積速度與地震活動、斷層破裂之間的關(guān)聯(lián)；不同斷裂及同一斷裂不同段落地震復(fù)發(fā)周期等相關(guān)問題。得到主要認識如下：
　　1）巴顏喀拉塊體東部目前所呈現(xiàn)的強烈變形格局以及高應(yīng)力積累狀態(tài)是相對統(tǒng)一的動力作用下的特征，而塊體東部各活動斷裂對區(qū)域形變運動的吸收與響應(yīng)存在差異

4、。平行于龍門山斷裂的速度分量大部分被龍日壩斷裂吸收，垂直于龍門山斷裂的速度分量主要被龍門山斷裂自身吸收；岷江和虎牙斷裂對龍門山斷裂帶北段起到一定的屏障作用，導(dǎo)致其北段壓縮量明顯低于南段。
　　2）沿龍門山斷裂帶由SW向NE方向延伸，主壓應(yīng)力與斷層走向的夾角由接近垂直逐步轉(zhuǎn)至～45°；斷層南段擠壓、剪切應(yīng)力累積速率高，且壓應(yīng)力大于剪應(yīng)力，北段應(yīng)力累積速率低，壓應(yīng)力與剪應(yīng)力接近。這與龍門山斷裂帶西南段中小地震頻發(fā)、地震活動強烈，東北段