安徽地区构造应力场反演及动力学解释

作     者：许鑫 

作者单位：防灾科技学院 

学位级别：硕士

导师姓名：万永革;周新

授予年度：2022年

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

主      题：安徽地区 综合震源机制解 区域构造应力场 “霍山窗” 双差定位法 断层面参数 

摘      要：本研究主要基于构造应力场和孕震环境的两个关键问题—应力及断层。主要内容包括以下几个方面:1).利用P波初动极性资料,采用综合震源机制解法计算了整个安徽地区的构造应力场,并结合不同资料和方法佐证;2).对地震事件丛集性较高的区域进行重定位的研究;3).利用重定位结果,拟合隐伏断层面几何形状参数,继而基于构造应力场结果,计算隐伏断层面的滑动性质;4).结合区域背景构造应力场,对隐伏断层或小震频发给出动力学解释,分别叙述如下:首先,搜集了2008年1月—2020年12月安徽地区(29.4°～34.6°N、114.9°～119.6°E)的观测报告,共计6869个地震事件,19873个P波极性资料。按照0.2°×0.2°的网格,基于综合震源机制解法得到的结果几乎覆盖了整个安徽地区,根据反演的应力场结果,得到以下认知:郯庐断裂带安徽段的压轴以近NE向和NEE向为主;安徽北部和西南部的压轴呈近EW向展布;安徽西部压轴呈NNW向展布;安徽地区压轴大体呈EW向,张轴呈NS向分布。应力场结果的非均匀性和复杂性也符合该区处在多个板块交界处的应力特征。然后,为进一步验证本章综合震源机制解的准确性,本研究搜集了前人给出的震源机制解,结合网格搜索法反演出整个安徽地区的应力场结果,对比发现整个区域主压应力轴近EW向,倾伏角仅相差1.27°;主张应力轴近NS向,倾伏角相差8.99°,均为两轴近水平,中间轴近垂直,为典型的走滑型应力体系。这与基于水平应变花面应变对地震震源机制的划分原则进行分类的结果相一致。其次,本研究针对广大学者研究的热点区域“霍山窗内的丛集性地震事件采用双差精定位方法对研究区的地震进行精确定位。并且配置了四种速度模型(AH2015;华南模型;Crust1.0;USTClitho2.0),讨论了速度模型对定位结果的影响,比较重定位结果发现USTClitho2.0的残差相对较小,更符合霍山地区的实际情况。最后,基于丛集地震事件的精定位结果,计算了“霍山窗区域内三条地震断面(BB’,CC’,DD’)的几何参数(走向、倾角);而后,基于该地区丰富的小震P波初动资料,采用综合震源机制解法反演区域应力场,并结合断层的几何形状确定滑动性质。最后结合地质构造背景和应力场背景对发震断面进行分析,获得以下认知:(1)BB’断层走向为245.7°,倾角为85.6°,滑动角为167.3°;CC’断层走向为231.4°,倾角为88.5°,滑动角为173.2°;DD’断层走向为49.6°,倾角为87.5°,滑动角为-174.7°,三条地震断面与落儿岭-土地岭滑动性质一致,均为右旋走滑。(2)区域应力场在三条断层上产生的相对剪应力及正应力均表明三条断层基本在构造应力场作用下的正常应变释放,但受到了预先存在薄弱区的影响。(3)这三条地震断面为磨子潭-晓天断裂的雁列式右旋走滑分支断裂,商城-麻城断裂带和郯庐断裂带南端右行右阶错动拉分推测为其错动的动力学成因。