逆冲断层错动形成变形场及应力场的有限元模型——以映秀—青川断层为例

详细信息   

• 责任者：白玉柱^c中国地震局地质研究所活动构造与火山重点实验室^d1976^f助理研究员 ; 周庆
• 刊名：地震地质
• 出版年：2013
• 卷期：35^b4
• 页码：721～730
• 索书号：P263.06/208-12
• 图表：^c表1参17插图
• 文摘期号：2014/05

摘要

为了研究逆断层受到垂直于断层走向的应力作用下发生逆冲构造运动时造成的变形以及相应的应力场分布，以龙门山中央断层映秀—青川段为例建立了逆冲断层的有限元模型。该模型为单个逆冲断层有限元模型，计算了汶川地震过程中龙门山中央断层逆冲错动引起的地表变形场和断层附近应力场的变化。模拟中对断层面采用的是摩擦接触单元，且断层面设为曲面的几何形状；模拟给出断层错动形成的地表沿垂直走向和垂直地表的变形以及相应的应力分量场的变化情况。为得到计算模型边界处的应力值，采用了断层静态位错模型进行计算。结果发现，在不施加沿断层走向的载荷时，沿断层走向上存在变形，这可能是断层在受到挤压后发生的横向变形，但该变形较小；逆冲断层构造运动引起沿垂直断层走向方向上的变形并不是在近断层处达到最大，而是沿垂直地表向上的变形在断层处达到最大；逆冲断层在挤压构造应力下的变形要大于逆冲构造附近的隆升变形，同时断层面上的挤压应力大于垂直地表方向的应力；断层面上的应力场沿断层面的变化主要集中在断层面倾角发生变化以及震源区域附近。