太平洋板块俯冲对中国东北深浅震影响机理的数值模拟
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摘要
本文采用与深度有关的不同分层结构模型,并考虑太平洋板块俯冲角度差异等特征,建立太平洋板块向中国东北地区俯冲的2D纵向静力学模型。以太平洋板片俯冲速度为约束条件,通过变化俯冲板块的俯冲角度,数值模拟太平洋板块向中国东北的俯冲过程,探讨太平洋板块俯冲作用对于我国东北深浅震的影响,得到不同俯冲角度模型的深浅部应力场分布,揭示区域构造应力场的总体特征和断裂带局部特性,并讨论了活动断裂带以及邻近区域对东北地区深浅部构造应力场的响应。结果表明,太平洋板块俯冲角度的变化对于中国东北地区深浅震的地震活动格局具有重要影响,断裂带构造环境是浅源地震孕育的基本条件。
Using depth-dependent layers and considering the subduction angle the Pacific plate to NE China,we build a vertical static 2D finite element model about the Pacific plate diving into NE China with subduction velocity of the Pacific plate.By altering subducting angle,we discuss numerically the possible subducting process and its effects on deep and shallow earthquake.The results of our models show the stress distribution of the whole research region including total characteristic feature and region characteristic,and the active faults and its adjacent areas response to the stress from deep region.Our research results imply that the subduction angle of the Pacific plate and the environment around faults in the crust having great effects on deep and shallow earthquake activities.
Using depth-dependent layers and considering the subduction angle the Pacific plate to NE China,we build a vertical static 2D finite element model about the Pacific plate diving into NE China with subduction velocity of the Pacific plate.By altering subducting angle,we discuss numerically the possible subducting process and its effects on deep and shallow earthquake.The results of our models show the stress distribution of the whole research region including total characteristic feature and region characteristic,and the active faults and its adjacent areas response to the stress from deep region.Our research results imply that the subduction angle of the Pacific plate and the environment around faults in the crust having great effects on deep and shallow earthquake activities.
引文
[1]孙文斌,和跃时.中国东北地区地震活动特征及其与日本海板块俯冲的关系[J].地震地质,2004,26(1):122-132.
[2]孙文斌,王晓峰,常征,等.我国东北地区地震时空演变特征及其动力学研究[J].东北地震研究,2005,21(2):1-8.
[3]高立新.中国东北地区地震活动的动力学背景及其时空特征分析[J].地震,2011,31(1):41-51.
[4]洪汉净,罗焕炎.西太平洋俯冲带对中国东部构造的影响[J].中国地震,1989,5(4):34-44.
[5]傅维洲.中国东北深震及其构造意义[J].长春地质学院学报,1996,26(3):316-321.
[6]李安奕,臧绍先.西北太平洋地区的一些深震震源的研究[J].地震学报,1996,18(1):19-26.
[7]臧绍先,吴忠良,宁杰远.日本海鄂霍次克海下俯冲带的应力状态及其深部形变[J].地球物理学报,1992,35(5):560-573.
[8]张凤鸣,张亚江,许晓艳,等.日本海西部一中国东北深震区俯冲运动对东北地区浅源地震的动力作用[J].东北地震研究,2007,23(1):33-39.
[9]臧绍先,宁杰远,许立忠.琉球岛弧地区的地震分布、Benioff带形态及应力状态[J].地震学报,1989,11(2):113-123.
[10]Mogi.Relationship between shallow and deep Seismicity in the western pacific region[J].Tec-tonophsics,1973,17:1-22.
[11]赵文峰.东北深源和浅源地震同步活动的地球动力机制[J].西北地震学报,1989,11(1):41-47.
[12]赵文峰.东北深源地震地质背景及其与内陆地震的相关活动[J].东北地震研究,1988,4(3):37-43.
[13]孙文斌,和跃时,李英波.日本海区板块俯冲与华北地震[J].地震学报,1985,7(1):33-44.
[14]宁杰远,臧绍先.俯冲带波速结构的数值模拟[J].地球物理学报,2001,44(2):190-198.
[15]毛兴华,刘亚静.俯冲带深部应力场的二维弹性有限元数值模拟[J].地震学报,2002,24(3):277-284.
[16]刘亚静,叶国扬,毛兴华,等.俯冲带深部应力场的二维粘弹性有限元数值模拟[J].地震学报,2002,24(30):85-292.
[17]高祥林,罗焕炎,平原和朗.日本俯冲带应力产生与传播的数值模拟[J].地震地质,1994,16(20):97-108.
[18]Huang J,Zhao D.High-resolution mantle tomography of China and surrounding regions[J].J Geo-phys RES,111,B09305,2005JB004066,2006.
[19]朱桂芝,石耀霖,陈石,等.西太平洋板块向我国东北地区深部俯冲的数值模拟[J].地球物理学报,2009,52(4):950-957.
[20]Abdelwahed M F,Zhao D.Deep structure of the Japan subduction zone[J].Phys.Earth Planet.In-ter,2007,162:32-52.
[21]国家地震局地球物理研究所.近震分析[M].北京:地震出版社,1978.31-34.
[22]孙文斌,和跃时.西太平洋Benioff带的形态及其应力状态[J].地球物理学报,2004,47(3):433-440.
[23]Brudzinski M R,Chen W P.Earthquake and strain in subhorizontal slabs[J].J Geophys Res,2005,110:B08303.
[24]Das S.Seismicity gaps and the shape of the seismic zone in the Banda Sea region from relocated hy-pocenters[J].J Geophys Res,2004,109:B12303.
[25]张立敏,唐晓明.西太平洋板块俯冲运动与中国东北深震带[J].地球物理学报,1983,26(41):331-340.
[26]张萍,蒋秀琴.辽宁地区震源机制解及应力场特征的研究[J].东北地震研究,2000,16(1):1-7.
[27]顾浩鼎,陈运泰,高祥林,等.1975年2月4日辽宁省海城地震的震源机制[J].地球物理学报,1976,19(04):27-285.
[28]于龙伟.东北中强震和强震的时空分布特征[J].东北地震研究,1987,3(1):11-22.
[29]张国民,马宏生,王辉,等.中国大陆活动地块与强震活动关系[J].中国科学D辑,2004,34(7):591-599.
[30]朱桂芝,石耀林,张怀.板片深部俯冲动力学研究的新进展[J].地球物理学进展,2008,23(2):333-342.
[31]孟宪森,朱景春,孙文斌,等.东北地区浅源中强震及深震与太平洋板块俯冲[J].东北地震研究,1996,12(2):12-23.
[32]张萍,谷光峪,高艳玲.岫岩一海城M5.4地震序列震源机制解[J].地震,2001,21(1):98-102.
[33]张诚,曹新玲,曲克信,等.中国地震震源机制[M].北京:学术书刊出版社,1990.
[34]牛雪,卢造勋,姜德录.郯庐断裂北带地区主要构造单元壳幔结构特征与地震活动性[J].地震学报,2000,22(2):145-150.
[35]葛荣峰,张庆龙,解国爱,等.郯庐断裂带北段及邻区现代地震活动性与应力状态[J].地震地质,2009,31(3):141-154.
[2]孙文斌,王晓峰,常征,等.我国东北地区地震时空演变特征及其动力学研究[J].东北地震研究,2005,21(2):1-8.
[3]高立新.中国东北地区地震活动的动力学背景及其时空特征分析[J].地震,2011,31(1):41-51.
[4]洪汉净,罗焕炎.西太平洋俯冲带对中国东部构造的影响[J].中国地震,1989,5(4):34-44.
[5]傅维洲.中国东北深震及其构造意义[J].长春地质学院学报,1996,26(3):316-321.
[6]李安奕,臧绍先.西北太平洋地区的一些深震震源的研究[J].地震学报,1996,18(1):19-26.
[7]臧绍先,吴忠良,宁杰远.日本海鄂霍次克海下俯冲带的应力状态及其深部形变[J].地球物理学报,1992,35(5):560-573.
[8]张凤鸣,张亚江,许晓艳,等.日本海西部一中国东北深震区俯冲运动对东北地区浅源地震的动力作用[J].东北地震研究,2007,23(1):33-39.
[9]臧绍先,宁杰远,许立忠.琉球岛弧地区的地震分布、Benioff带形态及应力状态[J].地震学报,1989,11(2):113-123.
[10]Mogi.Relationship between shallow and deep Seismicity in the western pacific region[J].Tec-tonophsics,1973,17:1-22.
[11]赵文峰.东北深源和浅源地震同步活动的地球动力机制[J].西北地震学报,1989,11(1):41-47.
[12]赵文峰.东北深源地震地质背景及其与内陆地震的相关活动[J].东北地震研究,1988,4(3):37-43.
[13]孙文斌,和跃时,李英波.日本海区板块俯冲与华北地震[J].地震学报,1985,7(1):33-44.
[14]宁杰远,臧绍先.俯冲带波速结构的数值模拟[J].地球物理学报,2001,44(2):190-198.
[15]毛兴华,刘亚静.俯冲带深部应力场的二维弹性有限元数值模拟[J].地震学报,2002,24(3):277-284.
[16]刘亚静,叶国扬,毛兴华,等.俯冲带深部应力场的二维粘弹性有限元数值模拟[J].地震学报,2002,24(30):85-292.
[17]高祥林,罗焕炎,平原和朗.日本俯冲带应力产生与传播的数值模拟[J].地震地质,1994,16(20):97-108.
[18]Huang J,Zhao D.High-resolution mantle tomography of China and surrounding regions[J].J Geo-phys RES,111,B09305,2005JB004066,2006.
[19]朱桂芝,石耀霖,陈石,等.西太平洋板块向我国东北地区深部俯冲的数值模拟[J].地球物理学报,2009,52(4):950-957.
[20]Abdelwahed M F,Zhao D.Deep structure of the Japan subduction zone[J].Phys.Earth Planet.In-ter,2007,162:32-52.
[21]国家地震局地球物理研究所.近震分析[M].北京:地震出版社,1978.31-34.
[22]孙文斌,和跃时.西太平洋Benioff带的形态及其应力状态[J].地球物理学报,2004,47(3):433-440.
[23]Brudzinski M R,Chen W P.Earthquake and strain in subhorizontal slabs[J].J Geophys Res,2005,110:B08303.
[24]Das S.Seismicity gaps and the shape of the seismic zone in the Banda Sea region from relocated hy-pocenters[J].J Geophys Res,2004,109:B12303.
[25]张立敏,唐晓明.西太平洋板块俯冲运动与中国东北深震带[J].地球物理学报,1983,26(41):331-340.
[26]张萍,蒋秀琴.辽宁地区震源机制解及应力场特征的研究[J].东北地震研究,2000,16(1):1-7.
[27]顾浩鼎,陈运泰,高祥林,等.1975年2月4日辽宁省海城地震的震源机制[J].地球物理学报,1976,19(04):27-285.
[28]于龙伟.东北中强震和强震的时空分布特征[J].东北地震研究,1987,3(1):11-22.
[29]张国民,马宏生,王辉,等.中国大陆活动地块与强震活动关系[J].中国科学D辑,2004,34(7):591-599.
[30]朱桂芝,石耀林,张怀.板片深部俯冲动力学研究的新进展[J].地球物理学进展,2008,23(2):333-342.
[31]孟宪森,朱景春,孙文斌,等.东北地区浅源中强震及深震与太平洋板块俯冲[J].东北地震研究,1996,12(2):12-23.
[32]张萍,谷光峪,高艳玲.岫岩一海城M5.4地震序列震源机制解[J].地震,2001,21(1):98-102.
[33]张诚,曹新玲,曲克信,等.中国地震震源机制[M].北京:学术书刊出版社,1990.
[34]牛雪,卢造勋,姜德录.郯庐断裂北带地区主要构造单元壳幔结构特征与地震活动性[J].地震学报,2000,22(2):145-150.
[35]葛荣峰,张庆龙,解国爱,等.郯庐断裂带北段及邻区现代地震活动性与应力状态[J].地震地质,2009,31(3):141-154.
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