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青藏高原及周缘地壳浅层构造应力场量值特征分析

姚瑞; 杨树新; 谢富仁; 崔效锋; 陆远忠; 许兆义 地球物理学报 2017年第06期

摘要:以 "中国大陆地壳应力环境基础数据库"中的实测地应力数据为基础,合理筛选出地理空间范围为21°N—40°N,73°N —110°N的近2000条数据,深度范围0-2 km.通过将研究区内实测地应力扣除重力影响,并考虑数据样本数量沿深度分布不均匀的问题,分析构造应力场的作用.重力影响的扣除采用海姆假说与金尼克假说两种模式估算其下限与上限,给出了青藏高原及周缘及青藏地块、南北地震带北、中、南段上构造应力和构造差应力随深度分布的特征和量值范围.结果显示:(1)青藏高原及周缘地区最大水平应力σH、最小水平应力σh随深度D呈线性增加:σH=22.115D+5.761、σh= 14.893D+3.269;最大水平构造应力σT、最小水平构造应力σt的量值估算范围分别为4.609〈 σT〈 15.522D+4.609、3.121〈 σt 〈6.366D+3.121(D 〉0);构造差应力σT-σt=7.222D+2.492,地表值(D=0 km)为2.5 MPa左右,随深度增加以7.2 MPa·km-1的梯度增大;(2)在测量深度范围内,青藏地块、南北地震带北、中、南段研究区σT、σt、σT-σt随埋深均呈线性增大;D=1 km时,各地块σT的统计回归值中最大为30.1 MPa,最小为17.6 MPa,量值由大到小排序依次为:青藏地块、南北带北段、南北带中段、南北带南段;D=1 km时,各地块σT-σt的统计回归值中最大为15.8 MPa,最小为8.9 MPa,量值由大到小排序依次为:青藏地块、南北带北段、南北带中段和南北带南段.总体表现为青藏地块强、南北带较弱的基本特征.(3)与南北带相比较,青藏地块地壳在从南向北的挤压作用下呈现出明显的"浅弱深强"特点.

关键词:青藏高原地震带实测地应力构造应力场回归分析

单位:中国地震局地壳应力研究所; 北京100085; 中国地震局地壳应力研究所(地壳动力学重点实验室); 北京100085; 北京交通大学土木建筑工程学院; 北京100044

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