陳佳維 崔效鋒 胡幸平 樊文杰(中國地震局地殼應力研究所,北京 100085)
中國及鄰區水平最大主應力跡線的繪制與亟需解決的問題
陳佳維 崔效鋒 胡幸平 樊文杰
(中國地震局地殼應力研究所,北京 100085)
中國及鄰區現代構造應力場在空間分布上表現為大區域同一性與局域的非均勻特征,在時間上具有相對的持續穩定性。然而,中國現代構造應力場的格局明顯受制于周邊板塊的動力學作用,東部的力源主要來自太平洋板塊俯沖、菲律賓板塊推擠的作用,西部的力源則來自印度板塊向北碰撞歐亞大陸而產生的擠壓。由于中國大陸地殼復雜的構造格局以及地殼固體介質的不均勻性,這些驅動作用傳遞引起的地殼應力狀態的分布是不均勻的,從而現代構造應力場也具有明顯的分區性,表現為不同地區應力方向、應力類型和應力作用強度上的不同,反映了中國大陸及鄰區現代構造應力場的非均勻特征。
為了更加清晰地展現中國現代構造應力場格局以及中國及鄰區水平最大主應力方向分布與周圍板塊運動的相關性,首先我們基于“中國大陸地殼應力環境基礎數據庫”,選取0.5°×0.5°的經緯網格對中國及鄰區進行劃分,采用矢量疊加平均的方法,對每個網格內應力數據給出的水平最大主應力方向進行計算,求取平均水平最大主應力方向,然后考慮應力方向的連續性,對全部網格的計算結果進行評價篩選,形成中國及鄰區水平最大主應力方向分布數據,并勾繪了中國及鄰區水平最大主應力應力跡線(圖1)。
由圖1可以清晰地看出,中國及鄰區現代構造應力場具有明顯的非均勻分布特征,并且水平最大主應力方向的分布與周邊板塊運動的動力學作用密切相關。總體上,在板塊邊界處,包括西太平洋板塊邊界弧,喜馬拉雅碰撞帶和印度板塊與歐亞大陸碰撞的西部邊界,水平最大主應力跡線基本上都與板塊邊界相垂直,與板塊的運動方向相一致;在板塊邊界的交匯處和拐角處,包括印度板塊與歐亞大陸碰撞的2個觸角(西部觸角和東部的阿薩姆角)和臺灣地區,水平最大主應力跡線圍繞觸角呈放射狀。

圖1 中國及鄰區水平最大主應力跡線圖
考慮局部地區構造應力場的非均勻特征及其細致結構,中國及鄰區水平最大主應力跡線圖仍存在一定局限性。從而,對局部地區的構造應力狀態及其特征進行更為細致的研究是很有必要的。考慮到“中國大陸地殼應力環境基礎數據庫”應力數據數量及分布,構造背景以及前人構造應力場研究結果,川滇及周邊地區則被選為我們進一步研究的區域。基于該地區的實測應力數據,建立并逐步完善適合該地區的應力數據實際狀況的空間優化處理方法,運用該方法,采用比較精細的網格,對該地區的5類應力數據進行計算分析,給出川滇及周邊地區水平最大主應力方向的分布狀態。從而,進一步分析中國及鄰區水平最大主應力方向空間上的同一性和非均勻性的對立與統一,及局部地區最大主應力方向變化的復雜性。