本文關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)巴東Ms5.1級(jí)地震成因機(jī)制研究

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【摘要】：2013年12月16日13時(shí),三峽庫(kù)區(qū)巴東縣東北部發(fā)生Ms 5.1級(jí)地震,為有儀器記錄以來(lái),三峽地區(qū)發(fā)生的震級(jí)最大的地震之一。本文從震源機(jī)制解,構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng),衛(wèi)星重力異常特征,地殼速度結(jié)構(gòu),地表活動(dòng)斷層調(diào)查和三峽水庫(kù)對(duì)該地震的影響等多方面系統(tǒng)研究了三峽地區(qū)的地殼活動(dòng)性,在此基礎(chǔ)上綜合探討此次巴東Ms5.1級(jí)地震的成因機(jī)制。本文搜集了研究區(qū)內(nèi)已公開(kāi)發(fā)表的150個(gè)震源機(jī)制解,利用基于最小阻尼二乘法的軟件SATSI (Spatial And Temporal Stress Inversion)反演研究區(qū)內(nèi)巴東庫(kù)區(qū)、三峽大壩及黃陵背斜地區(qū)的現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)。結(jié)果顯示巴東地區(qū)的現(xiàn)今最大主壓應(yīng)力(σ1)方向大致呈S-N向至NE向。以長(zhǎng)江為界,其南部地區(qū)σ1呈近S-N向,較為水平；長(zhǎng)江以北地區(qū)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镹E向,應(yīng)力場(chǎng)細(xì)節(jié)特征表明,黃陵背斜地區(qū)的σ1軸走向近E-W,且傾伏角較大,中部近垂直,而在西部邊緣傾伏角減小較為水平,表明黃陵背斜現(xiàn)今遭受垂向壓力作用,推測(cè)其下部存在物質(zhì)上涌,導(dǎo)致黃陵背斜繼續(xù)上隆。本次巴東地震震源機(jī)制顯示的NW向最大主壓應(yīng)力推測(cè)來(lái)自黃陵背斜上隆在震中地區(qū)產(chǎn)生的E-W向擠壓應(yīng)力和NE向背景應(yīng)力場(chǎng)的疊加。深部構(gòu)造方面,本文利用ICGRM (International Centre for Global Earth Models)提供的EIGEN-6C2模型研究了巴東地區(qū)8-638階衛(wèi)星重力異常,結(jié)果表明該地區(qū)場(chǎng)源深度為10公里的地殼為局部重力低異常,反映了該處物質(zhì)密度較周?chē)?形成低密度層。同時(shí),研究了該地區(qū)速度結(jié)構(gòu)剖面,結(jié)果表明巴東地區(qū)地殼5-9公里及10-15公里深處存在上下兩個(gè)低速層,上部低速層與水庫(kù)滲水有關(guān),下部低速層與地幔熱流體的上涌有關(guān)。低密度層和低速層的確定為韌性流變層的存在提供了證據(jù)。該地區(qū)的以上構(gòu)造特征表明,巴東Ms5.1地震的發(fā)生,與深部構(gòu)造存在密切聯(lián)系。震源機(jī)制解表明高橋斷裂是此次巴東Ms5.1級(jí)地震的發(fā)震斷裂,其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為右旋走滑兼具逆沖分量,最大主壓應(yīng)力軸呈NW向,與野外調(diào)查的斷層特征相符。根據(jù)上述應(yīng)力場(chǎng)分布特征并結(jié)合深部構(gòu)造環(huán)境,推測(cè)該主壓應(yīng)力是黃陵背斜上隆在其西部邊緣產(chǎn)生的E-W向最大主壓應(yīng)力疊加NE向的背景應(yīng)力場(chǎng)產(chǎn)生的。同時(shí)根據(jù)gCAP反演得到的震源機(jī)制解中包括非構(gòu)造成因的成分,結(jié)合庫(kù)區(qū)巖性及斷裂特征,推測(cè)巴東Ms5.1級(jí)地震也與三峽水庫(kù)蓄水有關(guān)。庫(kù)水下滲降低了上地殼上部斷層活動(dòng)的閾值,引起斷層不穩(wěn)定,且2013年11月11日的175米試驗(yàn)性蓄水使庫(kù)區(qū)巖石載荷增加,超過(guò)已經(jīng)弱化的斷層強(qiáng)度,對(duì)巴東Ms5.1級(jí)地震起到觸發(fā)作用。通過(guò)以上研究認(rèn)為,巴東Ms5.1級(jí)地震是受深部構(gòu)造環(huán)境和淺部構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)控制的構(gòu)造地震,同時(shí)由于三峽水庫(kù)蓄水產(chǎn)生的庫(kù)水下滲及庫(kù)水載荷增加,一方面降低了斷層強(qiáng)度,另一方面也改變了斷層的受力狀態(tài),共同促使已處于臨界應(yīng)力狀態(tài)的斷層突然活動(dòng),觸發(fā)了巴東Ms5.1級(jí)地震。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P315.1

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1 李獻(xiàn)瑞;長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)巴東Ms5.1級(jí)地震成因機(jī)制研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：1146470