中国大陆及邻区板内应力场的数值模拟及动力机制探讨

中国大陆位于欧亚板块的东南部,受到印度板块、太平洋板块和菲律宾海板块的碰撞挤压与俯冲作用,其构造应力场形态和动力学机制相当复杂.本文采用伪三维有限元方法,以世界应力图2008年版本数据(WSM2008)的应力方向和应力型两类指标作为主要约束,对中国大陆及邻区的动力驱动机制进行数值模拟,给出了中国大陆周边地区板块边界力的大小和方向估计.同时对3个典型情况的数值模型进行了分析.结果显示,软流层静压推力对该区域构造应力场影响相对较小,板块边界力作用则起主导作用;印度板块在喜马拉雅造山带对欧亚板块的碰撞控制了中国大陆地区应力场的基本形态,是形成川滇地区走滑型地震为主的重要原因;琉球海沟—南海海槽俯冲带边界力显示了挤压-张性的分段特性,贝加尔裂谷表现为拉张作用.进一步的分析表明,中国大陆大部分区域内最大水平剪应力分布图像与该地区地震辐射能量密度的分布存在较好的空间正相关性.

冲绳板块应力场数值模拟及其动力学特征

冲绳板块位于菲律宾海板块向欧亚板块俯冲形成的西太平洋边缘活动带上,构造应力场图像及其动力学机制表现得相当复杂.采用伪三维有限元方法,以WSM2008观测应力场数据的应力取向和应力型两方面指标作为主要约束,对冲绳板块构造应力场进行了数值模拟.通过对计算结果的分析,对模型涉及的各种作用力作出了估计.在此基础上,对冲绳板块岩石层的状态,以及该地区的板块动力学特征进行了探讨,并得到了以下一些初步认识:①软流层静压推力控制着该地区构造应力场的基本形态;②冲绳海槽的演化过程,例如该地区的岩石层减薄与其下地幔流的上升等,也在很大程度上影响了该地区的板内应力场空间分布特征;③琉球俯冲带边界力的作用是分段的,不同区段作用力对板内应力场的影响有所不同.