唐山断裂带三维构造应力场的数值模拟-论文.pdf

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1、第34卷第1期大地测量与地球动力学Vo1．34No．12014年2月JOURNALOFGEODESYANDGEODYNAMICSFeb．，2014文章编号：1671—5942(2014)01-0038-05唐山断裂带三维构造应力场的数值模拟孟庆筱王太松吕健董彦知’郭宝震)l2国地震局第地一震监研测究所中心(地，天震津大地3测o0量18重0点实验室)]3)中国地震局地壳应力研究所武汉科技创新基地，武汉430071l，武汉430071／摘要基于跨唐山断裂带两条深地震物探剖面，建立精细的唐山断裂带三维构造应力场有限元模

2、型，利用GPS及地应力观测结果进行约束；与区域≥5．0地震震源机制解比对，以检验有限元模拟结果可靠性。对唐山断裂带等效应力场及XY平面剪切应力场的分析认为，唐山断裂带的深部断裂存在孕育较强地震的可能性，唐山断裂带北东段可能继续破裂。关键词唐山断裂带；三维构造应力场；震源机制解；数值模拟；地震中图分类号：P315．727文献标识码：ATHREE．DINSIONNUⅧIUCALSIII7】【ATIoNFoRTECToNICSTRESSFIELDoFTANGSHANFRACTUREZoNEMengQingxiao'，，

3、WangTaisong¨，LiiJian¨，DongYanzhiandGuoBaozhenr1)FirstCrustMonitoringandApplicationCenter，CEA，Tian300180、l2)KayLeboratoryofEarthquakeGeodesy，InstituteofSeismology，CEA，Wuhan430071l3)Wuh0nB傩eofInstiteofCrnfDy凡0mic，CEA，Wuhn430071JAbstractAfine3-dimensionalelement

4、model0fTangshanfracturezonebased0n2seismicrefracti0nandre—flectionprofilingsacrossTangshanfracturezonewaspresented．GPSdataandtectonicstressobservingresultswereusedtoconstrainthesimulation．inthestudyareawerecomparedtoinsurethereliabilityofthesimulationwasveri—

5、fledbythecomparisonoffocalmechanismandtheelementresults．AnalysisresultsofequivalentstressandshearstressontheXYplaneindicatetheseismogenicpossibilityofTangshanfracturezone．Keywords：Tangshanfaultzone；3一dimensionaltectonicfield；focalmechanismsolutions；numericals

6、imulation；earthquake动断裂以及地壳深部的构造环境，建立唐山断裂带三1引言维构造应力场有限元模型，用GPS及地应力观测结1976年唐山脚．8地震后，我国地震工作者从震果作为边界约束条件，以震源机制解及地应力测量数源机制解等诸多方面开展了唐山地震研究]。本据为检验依据，分析等效应力、XY平面剪切应力和唐文将依据最新的唐山地区深地震物探结果、全新世活山断裂带三维地应力场的总体特征和局部特征。收稿日期：2013-02-20基金项目：中国地震局地震科技星火计划基金项目(XH14067Y)；中国地震局地震

7、研究所所长基金(IS201266113)；中国地震局第一监测中心预测室基金项目(201304003)作者简介：孟庆筱，男，1986年生，硕士，助理工程师，主要从事防灾减灾与防护工程等方面的研究．E—mail：mqxgucas@163．COnl通讯作者：王太松，男，1972年生，高级工程师，主要从事地球物理场等方面的研究．E—mail：13512967688@163．c0m第1期孟庆筱等：唐山断裂带三维构造应力场的数值模拟39轴沿北60。东延伸的六面体。以研究区西南角2区域构造概况117．oE，39．4。N为笛卡尔

8、坐标系原点建立坐标系，研究区的构造如图1所示。轴走向为N60。E，Y轴走向为N30。W，Z轴垂直于水平面，向上为正(图2)。使用TS-1及DSRP物探解释结果对唐山断裂带三维几何模型的内部断裂构造进行控制(表1)。(a)轴视图(b)断裂带内部透视圈eIIInlI＼＼lIl＼＼l(d)模型DSRP剖向图l唐山地区断裂构造分布示意图图2唐山断裂带的几何模型Fig．1Sketc