【摘要】：大地震觸發(fā)前區(qū)域會(huì)經(jīng)歷一段時(shí)間的構(gòu)造加載而引起地表形變發(fā)生變化,當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)形成較為明顯的同震破裂,而主震結(jié)束后較長的時(shí)間里巖石圈粘彈性層仍會(huì)以粘性松弛的方式形成震后形變。余震序列往往與震后形變密切相關(guān),而影響震后形變的因素不僅與地震發(fā)震斷層和震級(jí)有關(guān),同時(shí)與巖石圈的結(jié)構(gòu)有關(guān)。大陸巖石圈結(jié)構(gòu)在橫向和垂向上都會(huì)存在較大的差異,地震作為地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)和能量調(diào)整的一種方式,不同的巖石圈結(jié)構(gòu)對(duì)地震形變的各個(gè)階段影響不同。研究表明龍門山斷裂帶兩側(cè)巖石圈結(jié)構(gòu)存在明顯的橫向不均勻性,唐山大地震余震活動(dòng)時(shí)間明顯長于和昆侖山大地震余震活動(dòng)使我們進(jìn)一步考慮巖石圈結(jié)構(gòu)垂向不均勻性對(duì)同震和震后形變的影響。通過ABAQUS有限元軟件的二維粘彈塑性模型和PSGRN/PSCMP程序的半無限空間分層模型分別研究了上地殼彈性模量、上地殼彈性厚度和中下地殼粘滯性系數(shù)對(duì)地震形變的影響。綜合兩者的計(jì)算結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn)一些共性:上地殼彈性模量越大,同震形變量越大,震后形變達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間越短,;上地殼厚度越大,震后粘性松弛引起的形變量越小;中下地殼粘滯性系數(shù)越大,粘性松弛時(shí)間越長,松弛形變速率越小。斷層傾角主要影響地震的同震形變的樣式和大小,低傾角斷層的水平和垂直變形量均大于高傾角斷層,高傾角斷層會(huì)在斷層附近形成凹陷區(qū),鏟型斷層既具有較大的垂直同震變形,又會(huì)形成類似高角度斷層的凹陷區(qū)。以山東郯城1668年大地震為例,以前人地表形變調(diào)查結(jié)果為約束,利用彈性位錯(cuò)理論獲取了地震的同震破裂模型;在此基礎(chǔ)上,基于粘彈性半無限分層模型計(jì)算了此次地震的同震和震后形變,同時(shí)設(shè)置發(fā)震斷層為接收斷層計(jì)算了區(qū)域庫侖應(yīng)力變化分布,討論了當(dāng)?shù)蒯Ｈ〔煌硿韵禂?shù)時(shí)對(duì)地表形變和庫侖應(yīng)力變化的影響。計(jì)算結(jié)果表明,地震的發(fā)震斷層具有右旋走滑兼逆沖的性質(zhì),同震位移量巨大且能量釋放較徹底;同震的破裂造成震中郯城縣西北、東北和南部區(qū)域庫侖應(yīng)力增大,而震后形變使得這些區(qū)域庫侖應(yīng)力進(jìn)一步增加;震后形變以及庫侖應(yīng)力變化達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間取決于粘滯性系數(shù)的大小,但最終的穩(wěn)定數(shù)值基本一致。
【圖文】：

圖２－１邋ＡＢＡＱＵＳ求解流程圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｔｈｅ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋ＡＢＡＱＵＳ逡逑２．５小結(jié)逡逑本章節(jié)主要介紹了有限元方法相關(guān)發(fā)展歷程以及彈性力學(xué)上的控制方程和原理，總逡逑結(jié)了有限元方法分析問題的步驟并簡要說明了邋ＡＢＡＱＵＳ有限元軟件的＾般流程。逡逑

生代以來發(fā)生過印支造山運(yùn)動(dòng)和印歐板塊碰撞的新生代造山運(yùn)動(dòng)（Ｄｉｒｋｓ邋ｅｔ邋ａｌｖ邋１９９４；邋ｊｉａ邋ｅｔ逡逑ａｌｖ邋２００６），，巖石裂變徑跡、鏡質(zhì)體反射率以及計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果表明龍門山地區(qū)１０Ｍａ以逡逑來至少隆升５？６ｋｍ（圖３．１），由此形成了現(xiàn)今青藏高原東緣最陡的區(qū)域（Ｋｉｒｂｙ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００８；逡逑劉樹根等．，２００３）。研究表明龍門山斷裂帶不僅位于重力梯度帶上，同時(shí)也處于Ｍｏｈｏ面逡逑梯度帶上，兩側(cè)地殼厚度不同。從人工地震的發(fā)射剖面來看，以青藏高原東北緣為起點(diǎn)逡逑到四川盆地，地殼分層結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化，橫向上地殼厚度的變化幅度可以達(dá)到逡逑１５？２０ｋｍ邋左右（Ｗａｎｇ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００５；邋Ｚｈａｎｇ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００９ｂ；柳暢等，２０１２），水平方向上地殼厚逡逑度的不均勻性必然會(huì)對(duì)地震的形變產(chǎn)生影響。逡逑１６逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P315

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本文編號(hào)：2688940