东海陆架盆地成因的动力学机制及其数值模拟.pdf

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1、谨以此论文献给培养我的老师，养育我的父母和支持帮助我的同学、朋友东海陆架盆地成因的动力学机制及其数值模拟学位论文完成日期：指导教师签字：答辩委员会成员签字：独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得(注：如没有其他需要特别声明的，奎拦亘窒2或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签签字喃洳每6其咿学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解

2、学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)糊一签名嘲急飞签字日期：习3加年f月／，／日导师签签字日期：Z。，o年占月／厂日东海陆架盆地成因的动力学机制及其数值模拟摘要东海陆架盆地位于我国东部大陆边缘，其东靠钓鱼岛隆起带，西至浙闽隆起带，是我国

3、未来油气资源重点勘探开发的区域之一。同时，该区域夹持于太平洋板块、菲律宾板块和印度板块之间，新生代以来构造运动强烈，主要经历了雁荡、欧江、玉泉、花港、龙井和冲绳海槽等六期构造运动，构造环境复杂，既具有中国东部一系列北东向盆地的断陷特征，又具有其独特的反转构造。因此，研究该区域自古新世以来的构造应力场分布特征，继而探讨其动力学机制，具有重要的理论和现实意义。本文在大型有限元软件ANSYS的基础上，综合现有地质、地球物理资料构建东海地区岩石圈框架。以盆地内各主要地震测线的平衡剖面计算结果为约束条件，通过数值模拟方法，研究该盆地自古新世以来的构造应力场的分布特征，并以此为基础来

4、探讨东海陆架盆地的形成机制。根据东海陆架盆地新生代各主要构造层的发育特征和地球物理探测数据，本文构建了东海陆架盆地的几何框架。与此同时，将盆地内各主要活动断层的空间形态及分布特征、地形的起伏等也纳入了模型当中。在此基础上构建和测试了东海陆架盆地的基础模型，并根据盆地构造演化特征，将此模型划分为三个部分。第一部分为古新世初期雁荡运动时东海陆架盆地的空间模型，其对应于模型中盆地基底的左半部分；第二部分为古新世末至始新世初瓯江运动时的空间模型，其对应于模型中盆地基底和沉积地层的第二层；第三部分为中新世龙井运动时的空间模型，其对应于东海陆架盆地整个三维空间模型。根据前人研究成果可

5、知，在长时间的载荷作用下岩石圈的材料属性遵从幂指数流变速率公式，因此本文基于东海陆架盆地三维空间模型，采用弹性．蠕变力学有限元法分别对东海地区古新世初的雁荡运动、始新世初的瓯江运动以及中新世末的龙井运动进行数值模拟，模拟过程中考虑岩石的流变性、初始温度场、重“力作用以及大变形导致的位移．应变非线性对计算结果的影响。东海陆架盆地成I大1的动力学机制及其数值模拟在模拟雁荡运动时，本文以前人关于东海陆架盆地早期成因的三种观点为基础，计算了三种有限元模型。计算结果表明，当只考虑弧后拉张对东海陆架盆地影响时，由三个主应力空间关系产生的断层走向与盆内实际断层走向相矛盾，可视为不合理模

6、型。当考虑走滑拉分以及张扭作用对东海陆架盆地影响时，由三个主应力空间关系产生的断层走向与盆内实际断层走向相吻合，可是为合理模型。据此可判断东海陆架盆地早期成盆的原因可能与走滑拉分或张扭作用有关。在模拟瓯江运动时，本文在前文模拟结果的基础上计算了两种有限元模型，计算结果表明东海陆架盆地东部坳陷带的形成主要受到西湖．基隆断裂的控制，且表现为由南向北、由东向西逐渐裂陷成盆的特征。而且对比雁荡运动时的模拟结果，还可以看到盆地的构造演化具有跃迁性。在模拟龙井运动时，本文根据平衡剖面的计算结果模拟了一种有限元模型，计算结果表明东海陆架盆地西湖凹陷内的一系列背斜构造带具有自北向南逐渐演

7、化，且反转强度表现出逐渐降低的特征，而背斜带的形成可能与盆地基底沿断面上滑的作用有关。关键词：东海陆架盆地；新生代构造演化；数值模拟东海陆架盆地成因的动力学机制及其数值模拟‘DynamicsandNumericalModelingonFormationoftheEastChinaSeaShelfBasinAbstractTheEastChinaSeaShelfBasinissituatedinthenorthoftheChinacontinentalmargin，boundedbytheMin-ZheUpliftAreatot