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中国大陆现代构造应力场

/recent tectonic stress field in China continent/
条目作者谢富仁

谢富仁

最后更新 2023-09-29
浏览 178
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基于中国地壳应力数据库编撰和汇总的应力数据点得到的中国大陆现代构造应力场状态。

英文名称
recent tectonic stress field in China continent
所属学科
地球物理学

中国大陆现代构造应力场在空间分布上表现为大区域的同一性与局域的非均匀特征,在时间上(第四纪晚期以来)具有相对的持续稳定性。现代构造应力场以水平作用为主,构造应力类型以走滑为主。大多数地区构造应力场的主应力作用方向及应力类型在深、浅部显示出较好的一致性。

中国大陆现代构造应力场的格局明显受制于周边板块的动力学作用。东部主要受太平洋板块俯冲、菲律宾板块推挤的作用;西部则主要受印度板块向北推挤并碰撞欧亚大陆,致使青藏高原隆升,并产生对其周边挤压的联合作用。

2000~2002年,中国地震局地壳应力研究所在国家科技部的支持下,建立了由震源机制解、断层滑动、水压致裂、应力解除、钻孔崩落、连续应力应变观测等6类应力数据组成的“中国大陆地壳应力环境基础数据库”,数据库中的各类应力数据在持续补充更新之中,截至2015年底,数据量达七千余条。2015年,从“中国大陆地壳应力环境基础数据库”中选取了质量可靠的3954条应力数据,编制了《中国及邻区现代构造应力场图》。该图同时给出了2个附图:《中国构造应力分区图》通过应力分区及其应力状态特征揭示了第四纪以来,特别是现今中国构造应力场的非均匀分布特征;《中国及邻区水平最大主应力迹线与动力环境图》以活动构造和板块运动构架为背景,通过水平最大主应力迹线展现了中国及邻区水平最大主应力方向的分布特征。

中国大陆现代构造应力场具有明显的分区性,表现为不同地区应力方向、应力类型和应力作用强度上的不同。中国东部地区现代构造应力场形成的时间大约在中新世晚期,其主体特征表现为近EW向的挤压。其中,中国华北-东北地区的最大主应力方向以NEE-SWW向为主,鄂尔多斯地块周边,现代构造应力以拉张为主,应力方向和应力类型与华北地区的构造应力场有明显不同。而中国华南地区以NW-SE到NWW-SEE方向占优势的特点十分明显,中国台湾地区现代构造应力场特征与中国大陆东南沿海地区相同,表现为NWW-SEE方向的挤压。中国西部地区现代构造应力场形成的时间大约为早更新世晚期,其主体特征表现为最大主应力方向为NNE-SSW。在青藏高原北、东边缘,构造应力场的最大主应力方向从NNE-SSW变化至NNW-SSE。在青藏高原南部地区,地壳上部的现代构造应力表现为近EW方向拉张的正应力状态;在帕米尔地区,现代构造应力场的最大主应力方向为近NS,应力类型以挤压为主。

地应力值在中国东、西部具有明显差异,东部一般偏低,在300米深处的最大主应力值不超过10兆帕;而西部一般都偏高,同样在300米深处,最大主应力值可达20兆帕左右,500米深处可达30兆帕以上。

中国大陆现代构造应力场非均匀分布与强震活动之间具有十分密切的关系:①构造应力作用强烈和复杂的地区是强震频发的地区;②构造应力区边界是强震频发的地区;③应力方向、应力类型或强度的变化区通常也是强震发生的地带;④均匀区域应力场背景上的局部应力变化区是强震活动相对集中的地区;⑤活动断裂带上构造应力类型变化的部位是易发生强震的地点。

“中国大陆地壳应力环境基础数据库”和《中国及邻区现代构造应力场图》为地球动力学、地震科学研究、资源开发,工程建设和动力灾害防治等提供了基础应力数据。

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