天山造山帶構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜,活動(dòng)斷裂帶和強(qiáng)震分布廣泛,且主要分布于阿爾泰山、天山、西昆侖—帕米爾弧形構(gòu)造帶上,尤以天山地區(qū)最為集中.迄今為止,天山造山帶地區(qū)的主要斷裂帶的活動(dòng)特征與孕震應(yīng)力場特征之間的動(dòng)力學(xué)機(jī)理尚未有清晰的認(rèn)識(shí).本文以GPS等實(shí)際觀測數(shù)據(jù)為約束,建立有限元數(shù)值模型,計(jì)算了研究區(qū)域地殼形變、應(yīng)力/應(yīng)變積累速率、彈性應(yīng)變能密度以及庫侖應(yīng)力變化率等關(guān)鍵因素.模擬計(jì)算結(jié)果顯示地表速度場與研究區(qū)域?qū)嶋HGPS觀測值基本一致,且主要斷裂帶上彈性應(yīng)變能密度分布與實(shí)際地震活動(dòng)性也基本吻合,驗(yàn)證了數(shù)值模型和結(jié)果的可靠性.結(jié)合最新的觀測和數(shù)值模擬結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),研究區(qū)的斷層和地震活動(dòng)性主要受控于近南北向的主壓應(yīng)力,與主要觀測特征相一致.同時(shí),帕米爾高原北部邊界帶—塔什庫爾干斷裂（TKF）、天山造山帶南邊界的東側(cè)—邁丹斷裂（MDF）、興地?cái)嗔眩╔DF）庫侖應(yīng)力增大明顯,在未來強(qiáng)震發(fā)生的可能性較高,應(yīng)予密切關(guān)注. 

【文章來源】：地球物理學(xué)報(bào). 2020,63(11)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

(a)新疆北部地區(qū)構(gòu)造背景圖;(b) 研究區(qū)歷史地震信息

圖3給出了新疆北部數(shù)值模型計(jì)算速度與實(shí)際GPS觀測值的對(duì)比結(jié)果.整體上,計(jì)算結(jié)果與實(shí)際GPS觀測值基本吻合較好,矢量模約2.03,EW向分量均方根誤差約為1.13 mm·a-1,NS向分量均方根誤差約為1.68 mm·a-1.但在帕米爾高原地區(qū),速度場存在方向上的微弱差別,這可能與帕米爾高原地區(qū)下地殼可能存在與上地殼不同的水平流動(dòng)速度,使得上地殼受到了一定的黏滯性拖曳力有關(guān).圖3 新疆北部模型計(jì)算速度與實(shí)際GPS觀測值對(duì)比圖

圖2 有限元模型網(wǎng)格及GPS插值的模型邊界條件董培育等(2016)通過模擬計(jì)算認(rèn)為在青藏高原中部地區(qū)可能存在較高的來自于地幔巖石圈的水平拖曳力;如果只考慮彈性模型下的GPS速度邊界條件,得到的模擬速度場值與實(shí)測值之間的均方根誤差約為5.77 mm·a-1,但若在模型中加載拖曳力之后,計(jì)算結(jié)果顯示均方根誤差為2.69 mm·a-1(董培育等,2016).當(dāng)然這部分水平速度場的差異也有可能來源于側(cè)向的物性參數(shù)的各向異性或者深大斷裂帶的影響.究竟為何種原因尚待進(jìn)一步的地質(zhì)、地化、殼幔溫度和黏度結(jié)構(gòu)觀測和探測等研究.本文尚未考慮拖曳力的計(jì)算結(jié)果,均方根誤差僅為2.03 mm·a-1,且主要誤差來源于帕米爾高原地區(qū),其他區(qū)域均表現(xiàn)為良好的一致性.因此,推斷研究區(qū)域內(nèi)除帕米爾高原地區(qū)可能存在拖曳力,其它區(qū)域可能非常微弱可忽略.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3489282