陳佳維 崔效鋒 胡幸平 樊文杰(中國地震局地殼應(yīng)力研究所,北京 100085)
中國及鄰區(qū)水平最大主應(yīng)力跡線的繪制與亟需解決的問題
陳佳維 崔效鋒 胡幸平 樊文杰
(中國地震局地殼應(yīng)力研究所,北京 100085)
中國及鄰區(qū)現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場在空間分布上表現(xiàn)為大區(qū)域同一性與局域的非均勻特征,在時間上具有相對的持續(xù)穩(wěn)定性。然而,中國現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場的格局明顯受制于周邊板塊的動力學(xué)作用,東部的力源主要來自太平洋板塊俯沖、菲律賓板塊推擠的作用,西部的力源則來自印度板塊向北碰撞歐亞大陸而產(chǎn)生的擠壓。由于中國大陸地殼復(fù)雜的構(gòu)造格局以及地殼固體介質(zhì)的不均勻性,這些驅(qū)動作用傳遞引起的地殼應(yīng)力狀態(tài)的分布是不均勻的,從而現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場也具有明顯的分區(qū)性,表現(xiàn)為不同地區(qū)應(yīng)力方向、應(yīng)力類型和應(yīng)力作用強度上的不同,反映了中國大陸及鄰區(qū)現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場的非均勻特征。
為了更加清晰地展現(xiàn)中國現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場格局以及中國及鄰區(qū)水平最大主應(yīng)力方向分布與周圍板塊運動的相關(guān)性,首先我們基于“中國大陸地殼應(yīng)力環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫”,選取0.5°×0.5°的經(jīng)緯網(wǎng)格對中國及鄰區(qū)進行劃分,采用矢量疊加平均的方法,對每個網(wǎng)格內(nèi)應(yīng)力數(shù)據(jù)給出的水平最大主應(yīng)力方向進行計算,求取平均水平最大主應(yīng)力方向,然后考慮應(yīng)力方向的連續(xù)性,對全部網(wǎng)格的計算結(jié)果進行評價篩選,形成中國及鄰區(qū)水平最大主應(yīng)力方向分布數(shù)據(jù),并勾繪了中國及鄰區(qū)水平最大主應(yīng)力應(yīng)力跡線(圖1)。
由圖1可以清晰地看出,中國及鄰區(qū)現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場具有明顯的非均勻分布特征,并且水平最大主應(yīng)力方向的分布與周邊板塊運動的動力學(xué)作用密切相關(guān)??傮w上,在板塊邊界處,包括西太平洋板塊邊界弧,喜馬拉雅碰撞帶和印度板塊與歐亞大陸碰撞的西部邊界,水平最大主應(yīng)力跡線基本上都與板塊邊界相垂直,與板塊的運動方向相一致;在板塊邊界的交匯處和拐角處,包括印度板塊與歐亞大陸碰撞的2個觸角(西部觸角和東部的阿薩姆角)和臺灣地區(qū),水平最大主應(yīng)力跡線圍繞觸角呈放射狀。
圖1 中國及鄰區(qū)水平最大主應(yīng)力跡線圖
考慮局部地區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場的非均勻特征及其細致結(jié)構(gòu),中國及鄰區(qū)水平最大主應(yīng)力跡線圖仍存在一定局限性。從而,對局部地區(qū)的構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)及其特征進行更為細致的研究是很有必要的。考慮到“中國大陸地殼應(yīng)力環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫”應(yīng)力數(shù)據(jù)數(shù)量及分布,構(gòu)造背景以及前人構(gòu)造應(yīng)力場研究結(jié)果,川滇及周邊地區(qū)則被選為我們進一步研究的區(qū)域。基于該地區(qū)的實測應(yīng)力數(shù)據(jù),建立并逐步完善適合該地區(qū)的應(yīng)力數(shù)據(jù)實際狀況的空間優(yōu)化處理方法,運用該方法,采用比較精細的網(wǎng)格,對該地區(qū)的5類應(yīng)力數(shù)據(jù)進行計算分析,給出川滇及周邊地區(qū)水平最大主應(yīng)力方向的分布狀態(tài)。從而,進一步分析中國及鄰區(qū)水平最大主應(yīng)力方向空間上的同一性和非均勻性的對立與統(tǒng)一,及局部地區(qū)最大主應(yīng)力方向變化的復(fù)雜性。