鲜水河断裂带关键地段构造应力场数值模拟研究

论文摘要

鲜水河断裂带是我国西部最大的走滑断裂带之一,地表形迹上显著的错断水系、错断阶地、断层陡崖、边坡脊及断塞塘等地貌现象和近15mm/a的滑动速率使之成为全国乃至全球近代以来最为活跃的断裂之一。本文是在收集鲜水河地区已有地质资料的基础上,依据遥感解译和野外调查成果,分别选取乾宁盆地、虾拉沱盆地和康定新城建立平面和三维有限元模型,综合震源机制解和地应力资料反演左旋左阶断裂带的构造应力场特征,探讨乾宁盆地、虾拉沱盆地的形成机理,为该地区构造应力场综合分析提供定量结果,同时为典型地貌构造—拉分盆地区地壳稳定性评价提供依据。取得的认识有：(1)在乾宁盆地和虾拉沱盆地中部表现为贯通的低应力区,这种在走滑断裂带内的低应力环境,对盆地的形成具有重要的控制作用；次二级断裂左旋右阶形成的岩桥区内,均表现为高应力区,区内岩体遭受挤压,形成推挤构造。(2)断裂单元两侧应力特征呈四象限分布,两端顺时针方向—侧为挤压区,逆时针方向一侧为张拉区,这种沿断裂面不同地段倾滑性质的变化,对断裂的枢纽运动具有一定的控制作用,地貌上常表现为断裂两盘沉积和剥蚀正、负两个区域。(3)区内主应力矢量场总体为NE—SW向压应力,在乾宁盆地区转变为NE—SW向的拉应力,印证了左旋左阶羽列断层反扭作用造成的水平拉伸效应,表现为近东西向连接乾宁断裂和雅拉河断裂带的具有张扭性质的中古断裂,与实际构造特征吻合。(4)构造应力作用下,地势较低的河谷及等高线变化梯度大的区域往往形成高应力区,随着地层深度的增大,主应力的变化受地形起伏的影响逐渐减弱。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据和研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 活动断裂研究现状
• 1.2.2 构造应力场研究现状
• 1.3 研究区前人研究程度
• 1.3.1 基础地质研究
• 1.3.2 现今活动特征研究
• 1.3.3 数值模拟研究
• 1.4 研究思路及技术路线
• 第二章 区域地质概况
• 2.1 大地构造单元
• 2.2 鲜水河地区地层岩性
• 2.3 活动断裂特征
• 2.4 区域构造应力场特征
• 2.4.1 四川西部现代构造应力场特征
• 2.4.2 鲜水河地区现代构造应力场特征
• 2.5 本章小结
• 第三章 拉分盆地构造应力场有限元模拟
• 3.1 鲜水河断裂带拉分盆地概述
• 3.2 乾宁盆地形成的动力学机制和应力状态的数值模拟
• 3.2.1 地质模型的建立
• 3.2.2 数学力学模型的建立
• 3.2.3 材料参数的选取
• 3.2.4 边界和约束条件的确定
• 3.2.5 模拟结果分析
• 3.2.6 主要结论和认识
• 3.3 虾拉沱盆地形成的动力学机制和应力状态的数值模拟
• 3.3.1 地质模型的建立
• 3.3.2 数学力学模型的建立
• 3.3.3 材料参数的选取
• 3.3.4 边界和约束条件的确定
• 3.3.5 模拟结果分析
• 3.3.6 主要结论和认识
• 3.4 本章小结
• 第四章 康定新城构造应力场三维有限元模拟
• 4.1 模型的建立
• 4.2 模拟思路
• 4.3 材料参数
• 4.4 模拟结果分析
• 4.5 主要结论和认识
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 进一步研究展望
• 参考文献
• 致谢