亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        利用EGM2008模型和地面實測重力資料反演川滇地區(qū)構造應力場

        2015-02-13 05:44:56郭飛霄苗岳旺
        大地測量與地球動力學 2015年3期
        關鍵詞:重力場應力場斷裂帶

        郭飛霄 肖 云 苗岳旺

        1 西安測繪研究所,西安市雁塔路中段1號,710054

        2 地理信息工程國家重點實驗室,西安市雁塔路中段1號,710054

        3 西安測繪信息技術總站,西安市西影路36號710054

        構造應力場的研究已成為揭示板塊驅動機制、塊體間相互作用以及地震發(fā)生過程的關鍵因素之一。重力構造學認為,地球重力是地球構造運動的主要驅動力,重力的水平差異產(chǎn)生應力差,驅動板塊間相對運動,從而引發(fā)地球的構造活動[1]。重力觀測值蘊含著構造動力信息,重力與構造應力之間存在著密切的聯(lián)系,巖石圈內水平構造應力的變化情況能夠由重力場變化特征反映出來[2]。國內學者對利用重力資料計算區(qū)域構造應力場的研究取得了一定進展,游永雄[3]建立了地殼構造應力場定量優(yōu)化模型,并利用重力異常和垂線偏差觀測值計算了華北等區(qū)域構造應力場;向文等[2]提出了重力異常變化量向構造應力場轉化的理論模型;楊國林等[4,5]利用重力資料計算了典型構造區(qū)域的構造應力場。川滇地區(qū)地殼運動強烈、地震活動頻度高、強度大,是地震研究的重點地區(qū)之一。研究川滇地區(qū)構造應力場及其變化,探索地震活動與構造應力場變化的關系[6-9],不但對地震等災害的監(jiān)測有著重要的現(xiàn)實意義,也對地球動力學理論研究有一定的參考價值。本文研究了重力場向構造應力場的轉換關系,分別利用EGM2008重力場模型和地面實測重力異常資料反演了川滇地區(qū)構造應力場,并對該地區(qū)的構造應力場進行初步分析。

        1 重力場轉換構造應力場基本原理

        若地殼處于流體靜力狀態(tài),單位地塊質量產(chǎn)生的靜巖壓力P為:

        式中,σzz為垂直壓力,σxx和σyy為水平側壓力。根據(jù)阿基米德原理,地殼所受向上的浮力等于被排開的地幔巖質量:

        式中,ρc為地殼平均密度,ρm為地幔密度,b為地殼柱體沉入地幔的深度,g為平均重力加速度值,h為地殼平均厚度。地殼中并非都為靜巖壓力平衡狀態(tài),當3個主應力不等時,認為是存在構造應力的緣故。構造應力Δσxx是在靜巖壓力上附加的一種應力,由相鄰地塊地形高低不同、密度不同、板塊驅動力、熱應力等附加應力引起的[3]。

        由液體靜力平衡原理得:

        其中,F(xiàn)m為地幔水平側向力,F(xiàn)c為水平側向力,F(xiàn)為水平構造應力:

        積分式(3)得:

        由式(2),進一步推得:

        密度異常為Δρ、厚度h的布格片引起的重力異常Δgh為:

        式中,f為萬有引力常數(shù),Δρ=ρm-ρc。用通常均衡改正的均衡柱體面積作為小地塊計算的單位面積,設單位地塊密度為ρi,將它替換地殼平均密度ρc得:

        式中,gx和gy分別為重力異常水平分量。根據(jù)希爾伯特三維空間位場轉換獲得重力異常水平方向分量[7]:

        式中,(ξ,η)是流動坐標,遍及整個測量區(qū)域;gz是對應流動坐標的重力異常值;H是空間延拓高度;積分區(qū)域可以有限化和網(wǎng)格離散化[9]。任一點的最大主應力方向α可由重力異常水平分量值確定:

        2 川滇地區(qū)構造應力場反演結果與分析

        EGM2008重力場模型是由美國NGA 組織(national geo-spatial-intelligence agency)發(fā) 布 的高階地球重力場模型,該模型采用GRACE 衛(wèi)星測量數(shù)據(jù)、衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和地面重力數(shù)據(jù)等計算得到,目前空間分辨率可達5′×5′,能夠較好地反映重力場的中低頻部分,為更精細地研究重力場變化特征提供了可能。地面重力觀測資料為課題組多年收集積累,精度在5 mGal左右。利用EGM2008模型按下式計算,得到研究區(qū)域重力異常數(shù)據(jù):

        下面分別采用2 160階EGM2008重力場模型和5′×5′地面實測重力異常資料計算(96°~108°E,20°~34°N)范圍的川滇地區(qū)構造應力場,并對反演結果進行分析。

        從圖1可見,利用兩類數(shù)據(jù)反演的川滇地區(qū)構造應力場矢量分布整體上基本一致。在四川地區(qū)(28°~34°N,97°~108°E),東部地區(qū)的構造應力表現(xiàn)為東北方向,西部地區(qū)的構造應力表現(xiàn)為西北方向;而在龍門山斷裂帶地區(qū)(27°~32°N,102°E~105°E),構造應力聚集明顯,顯示出該地區(qū)受到東西向的力的擠壓作用;并且在川滇藏交界區(qū)域(27°~29°N,97°E~99°E)嘉黎斷裂帶,構造應力聚集明顯,該地區(qū)受到西南和東北方向的力的擠壓作用。在云南地區(qū)(21°~28°N,97°~105°E),云南東部地區(qū)的構造應力表現(xiàn)為西南方向,并且在(22°~24°N,103°~105°E)區(qū)域顯示出受到東西方向的力的擠壓作用;而在云南西部地區(qū),由于地面實測重力資料僅限我國范圍,缺少鄰近區(qū)域數(shù)據(jù),因此,利用EGM2008模型和地面實測資料反演的構造應力場結果有所差異:EGM2008模型反演結果顯示構造應力場整體朝北,而地面實測資料反演結果表現(xiàn)為西北部地區(qū)構造應力場呈現(xiàn)朝北、西南部呈現(xiàn)朝南。

        由圖2、3可見,由兩類數(shù)據(jù)反演的構造應力場結果整體上一致,在龍門山斷裂帶和嘉黎斷裂帶地區(qū),構造應力場等值線密集,構造應力聚集程度高,且這兩處斷裂帶地區(qū)構造應力數(shù)值也高于其他地區(qū),龍門山斷裂地區(qū)地表構造應力最大值達16 MPa,嘉黎斷裂帶地表構造應力最大值達12 MPa,但在嘉黎斷裂帶區(qū)域,利用地面實測重力資料反演結果沒有EGM2008模型結果明顯。并且,構造應力值大小隨著地殼深度的增加呈減小趨勢,地表構造應力場平均值最大,隨著深度的增加,構造應力場平均值減小,構造應力聚集程度也降低。

        圖4為川滇地區(qū)地表構造應力場分布與強震分布關系圖。地震資料為1900~2014川滇地區(qū)發(fā)生的6級以上強震資料統(tǒng)計,來源于中國地震信息網(wǎng)。圖中圓點為地震分布,圓點大小代表震級大小。從圖4可以看出,在構造應力場等值線密集、構造應力聚集程度高的地區(qū),構造運動活躍,地震活動頻發(fā),這表明地震活動與構造應力聚集分布存在對應關系。

        綜合圖1~4川滇地區(qū)構造應力場反演結果可知:1)龍門山斷裂帶和嘉黎斷裂帶區(qū)域,構造應力分布明顯,斷裂帶區(qū)域構造應力場等值線密集,構造應力聚集程度高,說明該區(qū)域構造運動活躍;

        2)構造應力聚集區(qū)域與地震活動分布存在相對應關系。龍門山斷裂帶和嘉黎斷裂帶區(qū)域在歷史上地震多發(fā),構造應力場反演結果表明,這兩個區(qū)域構造應力場均值明顯高于其他地區(qū),與該地區(qū)地震活動資料相對應。

        圖1 川滇地區(qū)構造應力場矢量圖Fig.1 Tectonic stress field vector in Sichuan-Yunnan area

        圖2 利用EGM2008反演川滇地區(qū)不同深度構造應力場等值線Fig.2 Different depth contour map of tectonic stress field in Sichuan-Yunnan area using EGM2008

        圖3 利用地面實測重力資料反演川滇地區(qū)不同深度構造應力場等值線Fig.3 Different depth contour map of tectonic stress field in Sichuan-Yunnan area using ground gravity observation data

        圖4 川滇地區(qū)構造應力場與強震分布關系Fig.4 Relationship between tectonic stress fields and strong earthquake distribution in Sichuan-Yunnan area

        3 結 語

        利用重力觀測資料所得川滇地區(qū)構造應力場反演結果表明,構造應力等值線密集區(qū)域構造應力聚集程度高,構造應力值高于其他區(qū)域,構造運動強烈、地震頻發(fā);相反,構造應力場等值線稀疏區(qū)域構造應力聚集程度低,相應的該地區(qū)構造運動不活躍。因此,利用重力資料轉換地殼內部構造應力場的方法能夠反映研究區(qū)地殼構造基本情況。本文只反演了川滇地區(qū)靜態(tài)構造應力場,存在一定的局限性,若能結合時變重力觀測資料反映出研究區(qū)域的構造應力場動態(tài)變化,將更有價值。

        [1]馬杏垣.重力作用與構造運動[M].北京:地震出版社,1989(Ma Xingyuan.Gravity and Tectonic Movement[M].Beijing:Seismological Press,1989)

        [2]向文,李輝.重力場與構造應力場內在關系的理論研究[J].地殼形變與地震,1999,19(1):32-37(Xiang Wen,Li Hui.Study on the Inner Relation of Gravity to Tectonic Stress Fields[J].Crustal Deformation and Earthquake,1999,19(1):32-37)

        [3]游永雄.重力場轉換區(qū)域構造應力場的研究[J].地球物理學報,1994,37(S):259-271(You Yongxiong.A Research on the Conversion of Gravity Field into Regional Tectonic Stress Field[J].Acta Geophysica Sinica,1994,37(S):259-271)

        [4]曹學偉,黨亞民,章傳銀,等.利用重力資料研究華北地區(qū)構造應力場[J].測繪科學,2010,35(3):40-43(Cao Xuewei,Dang Yamin,Zhang Chuanyin,et al.Research on the Tectonic Stress Field in North China with Gravity Data[J].Science of Surveying and Mapping,2010,35(3):40-43)

        [5]楊國林,章傳銀,黨亞民.利用EGM96模型和DTM 數(shù)據(jù)研究區(qū)域構造應力場[J].測繪科學,2009,34(6):26-29(Yang Guolin,Zhang Chuanyin,Dang Yamin.Research on Regional Tectonic Stress Field Based on EGM96 Model and DTM Data[J].Science of Surveying and Mapping,2009,34(6):26-29)

        [6]陳連旺.構造應力場動態(tài)演化圖像與強震活動關系的研究[D].北京:中國地震局工程力學研究所,2003(Chen Lianwang.Research on the Relationship between Tectonic Stress Field Dynamic Evolution and Strong Earthquake Activity[D].Beijing:Institute Engineering Mechanics,China Earthquake Administration,2003)

        [7]曹學偉.基于大地測量資料的區(qū)域構造應力場反演及模型研究[D].青島:山東科技大學,2010(Cao Xuewei.Study on Inversion of Regional Tectonic Stress Field and Models Based on Geodesy Data[D].Qingdao:Shandong University of Science and Technology,2010)

        [8]曹穎,吳小平,沈婭宏,等.由震源機制解資料研究川滇地區(qū)構造應力場[J].地震研究,2013,36(2):165-173(Cao Ying,Wu Xiaoping,Shen Yahong,et al.Research on Structural Stress Field Basing on Focal Mechanism Solutions Data in Sichuan-Yunnan Area[J].Journal of Seismological Research,2013,36(2):165-173)

        [9]錢曉東,秦嘉政,劉麗芳.云南地區(qū)現(xiàn)代構造應力場研究[J].地震地質,2011,33(11):91-107(Qian Xiaodong,Qin Jiazheng,Liu Lifang.Study on Recent Tectonic Stress Field in Yunnan Region[J].Seismology and Geology,2011,33(1):91-107)

        猜你喜歡
        重力場應力場斷裂帶
        冷凍斷裂帶儲層預測研究
        依蘭—伊通斷裂帶黑龍江段構造運動特征
        地震研究(2021年1期)2021-04-13 01:05:12
        基于空間分布的重力場持續(xù)適配能力評估方法
        衛(wèi)星測量重力場能力仿真分析
        鋁合金多層多道窄間隙TIG焊接頭應力場研究
        焊接(2016年9期)2016-02-27 13:05:22
        準噶爾盆地西北緣克-夏斷裂帶構造特征新認識
        新疆地質(2015年3期)2015-12-10 05:08:27
        郯廬斷裂帶及兩側地區(qū)強震異常特征分析
        中國地震(2015年1期)2015-11-08 11:11:26
        考慮斷裂破碎帶的丹江口庫區(qū)地應力場與水壓應力場耦合反演及地震預測
        基于位移相關法的重復壓裂裂縫尖端應力場研究
        斷塊油氣田(2014年5期)2014-03-11 15:33:49
        岸坡應力場及卸荷帶劃分量化指標研究
        在线精品一区二区三区| 国产三级精品三级在线专区| 四虎影在永久在线观看 | 国产精品熟女视频一区二区三区| 欧美成人国产精品高潮| 中文字幕有码无码av| 午夜久久精品国产亚洲av| 自拍偷拍亚洲视频一区二区三区| 麻豆国产一区二区三区四区 | 国产精品麻豆最新AV| 亚洲中文字幕黄色小视频| 中文字幕一区久久精品| 国产乱了真实在线观看| 99精品久久这里只有精品| 蜜桃av夺取一区二区三区| 夜晚黄色福利国产精品| 久久国产精品99精品国产| 精品第一页| 一级a免费高清免在线| 老熟女富婆激情刺激对白| 国内精品久久久久久中文字幕 | 精品999无码在线观看| 国产精品18久久久久网站| 国产精品国产三级国产不卡| 18禁裸体动漫美女无遮挡网站| 亚洲精品无码乱码成人| 99久久精品一区二区三区蜜臀| 日本免费大片一区二区三区| 国内最真实的xxxx人伦| 国产精品久久久久久久久KTV| 国产毛片一区二区日韩| 91在线视频在线视频| 亚洲精品无码久久久久久| 精品国偷自产在线不卡短视频| 91乱码亚洲精品中文字幕| 狼狼综合久久久久综合网| 亚洲欧美日韩精品高清| 日本骚色老妇视频网站| 亚洲综合av一区二区三区蜜桃| 亚洲精品无码乱码成人| 亚洲女同性恋第二区av|