基于观测应力方向的有限元法反演板边界力

基于观测应力方向的有限元法反演板边界力

一、根据观测的应力方向利用有限单元方法反演板块边界作用力(论文文献综述)

赵阳升[1](2021)在《岩体力学发展的一些回顾与若干未解之百年问题》文中指出在讨论若干岩体力学概念的基础上,较全面地回顾与分析了全世界岩体力学发展中科学与应用2个方面的重要成就及不足,其中,在岩石力学试验机与试验方法方面,介绍了围压三轴试验机、刚性试验机、真三轴试验机、流变试验机、动力试验机、高温高压试验机、多场耦合作用试验机、CT-岩石试验机、现场原位岩体试验及试验标准等;本构规律方面介绍了岩石全程应力-应变曲线、围压三轴与真三轴力学特性、时效与尺寸效应特性、动力特性、渗流特性、多场耦合特性、结构面力学特性、岩体变形破坏的声光电磁热效应等;岩体力学理论方面介绍了岩体力学介质分类、块裂介质岩体力学、强度准则、本构规律、断裂与损伤力学、多场耦合模型与裂缝分布模型;数值计算方面介绍了数值方法与软件、位移反分析与智能分析方法。清晰地论述了工程岩体力学与灾害岩体力学分类、概念及其应用领域划分,分析、梳理了大坝工程、隧道工程、采矿工程、石油与非常规资源开发工程等重大工程的岩体力学原理,以及各个历史阶段工程技术变迁与发展的工程岩体力学的重要成就,分析、梳理了滑坡、瓦斯突出、岩爆与地震等自然与工程灾害发生及发展的岩体力学原理,以及各个历史阶段的预测防治技术的灾害岩体力学重要成就。详细分析、讨论了8个岩体力学未解之百年问题,包括岩体力学介质分类理论、缺陷层次对岩体变形破坏的控制作用和各向异性岩体力学理论与分析方法 3个岩体力学理论问题,岩体尺度效应、时间效应、岩体系统失稳破坏的灾变-混沌-逾渗统一理论、完整岩石试件与岩体系统失稳破坏的时间-位置与能量三要素预测预报5个非线性岩体力学问题。

白起鹏[2](2021)在《显着非双力偶震源的矩张量反演及破裂过程研究》文中提出准确的地震矩张量和震源深度等震源参数是评估地震灾害、分析活动构造和研究火山过程的重要依据。地震震级越大,产生的破坏往往也会越严重,研究其震源特征和破裂过程有助于进一步分析地震发震的成因,探索破坏性地震发生的潜在规律。典型构造地震的机制解一般符合双力偶震源模型,但是仍有一些地震存在明星的非双力偶成分,无法用简单的单个平面断层模型表示。非双力偶地震产生的来源例如核爆炸、矿井坍塌、火山活动等复杂性,以及复杂断层几何和破裂非平面不均匀性等复杂性对于理解地震的成因和发震机制有重要的指示意义。相较于大地震(Mw>7.0)的发震数目,中强地震的数量较多(5.5<Mw<7.0),并且有时产生的破坏也比较严重。一些中强地震具有明显的非双力偶成分,和典型的构造地震不同,此类震源过程也可能包含一定的复杂性,判定非双力偶地震的成因也是现今地震学震源研究的难点。非双力偶地震在中强地震(Mw>5.5)中比例大约为10%,使用传统方法往往不能有效的区分其震源组成。随着宽频地带数字地震台以及海底地震仪的布设,越来越得多的震源参数研究借助于多种数据和多种方法联合的方式进行。全球数千台的宽频带数字地震仪在远震震中距(30-90°)上通常有较好的方位角和震中距覆盖,其记录的地震体波信号信噪比较高,往往用于地震震源参数的反演中。对于中强地震来说(5.5<Mw<7.0),一些地区的地震台站布设还较为稀疏,仅使用近台或者远台并不能准确测定地震的矩张量和震源深度,此时有必要进行联合反演提高计算的准确性。本文通过近震和远震数据的联合反演来测定中强地震全矩张量,对中强地震案例如2017年四川九寨沟地震、2010年台湾高雄地震和2016年帕米尔高原Mw6.6地震分别测试了相应的近震和远震联合反演矩张量解。然后对2017年四川九寨沟地震测试其分别只使用近震、远震和联合反演的矩张量解以及震源深度,并测定了不同频带滤波范围的影响,讨论了近远震权重不同的影响和台站分布的影响。发现对于只使用近震或者远震来说,不能有效测定地震的震源深度和矩张量,使用联合反演可以有效提高测定的可靠性。在近远震权重不同的情况下,矩张量变化较为明显,并且震源深度变化也较大,在近远震误差权重保持在接近为1时总体结果比较可靠。在地震多发并且结构复杂的地区,往往速度结构不够准确,并且大量地震事件计算需要较大的计算耗时。随着越来越多密集台站的布设,例如四川、青藏高原东缘、东北盆地等地,学者们获得了越来越多更为准确的三维结构。结合近年来三维结构理论波形计算的发展,可以将三维结构、三维波形模拟(SEM)和震源参数反演结合起来,从而测定更为准确的三维震源参数。本文以2017年九寨沟地震为例,使用震源发震区附近较为准确的三维结构计算三维格林函数,然后借助gCAP3D方法反演三维震源参数。得到的矩心深度等震源参数与一维情况下的计算结果保持较好的一致性,但是矩张量的非双力偶成分有明显的变化。在三维震源参数反演下,非双力偶成分有一定程度的降低或提高。这说明三维结构会对非双力偶成分的准确测定起到一定的重要作用。同时,本文对反演程序进行了并行化以提高反演效率。在对震源参数搜索网格增加采样密度的情况下,计算速度在并行情况下可以比串行情况提高约50倍,这为将来的区域快速震源参数反演提供了一个高效的计算工具。大地震的破裂过程较为复杂,往往不是一个简单的点源可以解释,此时一些具有明显非双力偶成分的地震可能有多个地震子事件。具有多个子事件的地震破裂过程可以利用多点源模拟或者是有限断层反演方法进行研究。根据初始的点源震源参数解可以初步判定地震的非双力偶成分是否明显,然后利用多点源反演得到整个破裂的点源数量、位置和反震深度等,借助多点源的结果进行有限断层多个断层面的反演分析地震的滑移过程。本文对2009年北安达曼Mw7.5地震的破裂过程进行了研究,讨论了地震非双力偶成分的成因。北安达曼地震具有明显的非双力偶成分(>60%),通过多点源反演认为此次地震具有四次子事件,浅部的两次较为明显的走滑滑移事件和相对深部的两次较为明显的正断事件。有限断层反演滑移结果表明,地震的走滑滑移主要在俯冲界面的浅部。此外,深部的滑移可能和俯冲界面密切相关,浅部滑移以及俯冲边界的转弯效应可能共同影响了后续正断子事件的发生。

王斌[3](2021)在《松辽盆地现今应力环境研究》文中研究指明松辽盆地是世界上目前已发现的白垩纪时期最大的陆相湖盆沉积单元,也是白垩系陆相地层和地质记录保留最为完整的地区之一,油气资源丰富。随着松辽盆地深部断陷地层中商业油气流的发现,以及盆地内近年来较高频率地震活动的发生,使该地区地球动力学的研究逐渐引起人们的重视。地壳深部地应力的大小和方向信息与矿产资源开采、地下空间开发、地质灾害机理研究等多个领域息息相关,是地球动力学研究的重要基础参数。在深入认识松辽盆地及邻区区域地质背景资料的基础上,详细研究该区现今地应力环境及其分布特征,对于深入理解该区的地球动力学控制因素及深大断裂活动对该区应力场的影响具有重要意义。在对松辽盆地及邻区区域地质特征、构造分区、地震活动性、岩石圈动力学背景资料进行系统收集和分析的基础上,利用岩芯非弹性应变恢复法(Anelastic Strain Recovery method,简称ASR法)成功获得了松辽盆地大陆科学钻探松科二井近7 km深度的三维地应力状态。分析了松辽盆地深部沉积盖层和基底现今地应力随深度变化规律,并依据松辽盆地及邻区纵向地壳结构特征、横向构造分区及深大断裂展布特征,建立了研究区的三维地质模型。基于线弹性有限元数值模拟方法,利用ANSYS通用模拟软件,以松科二井深部ASR法地应力测量结果及震源机制解反演结果作为模型的边界约束条件,开展了松辽盆地及其邻区现今三维构造应力场数值模拟研究。模拟得到了松辽盆地及邻区在现今地球动力学背景下水平主应力大小、方位等,分析和探讨了研究区深大断裂带对应力场特征的影响,以及松辽盆地现今应力场形成的原因。通过对松辽盆地现今应力环境研究,主要取得以下结论和认识:1、利用ASR(非弹性应变恢复)法对松科二井深部岩芯进行地应力测试,获得了松辽盆地深部(6~7 km)沉积盖层和基底现今地应力随深度变化规律,在沉积盖层火石岭组6296 m~6335 m深度范围内,最大主应力近垂直,中间和最小主应力近水平,为正断层应力环境,与沉积盖层内利用地震反射剖面观测到的许多高角度正断层的发育相吻合。在基底6645 m~6846 m深度范围内,最大主应力倾角均小于40°,为走滑兼逆冲的应力环境,与钻孔附近区域浅源地震(7~15 km)的震源机制解应力状态一致,即松辽盆地沉积盖层和基底存在显着的应力状态差异,沉积盖层的伸展应力状态可能说明了西太平洋板块俯冲对沉积盖层应力状态的影响是有限的,保留了原来断陷期的正断应力环境,基底现今应力状态则显示了与西太平洋板块俯冲的现今构造运动具有较密切的成生联系。2、通过三维构造应力场数值模拟研究得到在0~35 km地壳深度范围内,松辽盆地及邻区最大水平主应力大小为17.20~1027.00 MPa,最小水平主应力大小为13.00~994.00 MPa,垂向应力大小为7.83~1130.00 MPa。3个主应力在0~35 km深度范围内基本上随深度的增加而线性增大,并且在0~7km深度范围内为σv>σH>σh,属于正断型应力状态,与实测得到的应力状态一致;7~35 km深度范围内为σH>σv>σh,表现为走滑兼逆冲应力状态,与松辽盆地内部的浅源地震震源机制解所反演的应力状态一致。松辽盆地及邻区地壳深度内最大主应力方位在地壳深部和浅部差异不大,除华北地块北缘及兴安地块部分区域主压应力方位为NWW向外,其他构造单元内大部分区域现今主应力优势方位为NE~NEE向。受各次级地块内地壳物性参数差异性以及断裂带的影响,松辽盆地及邻区各构造单元主应力大小分布在横向和纵向上均表现出差异性,在较稳定的次级块体内部主应力大小分布较为相似,表现为主应力大小在相同的深度范围内趋于稳定。3、以西太平洋板块俯冲方向作为动力边界条件,对数值模拟得到的地应力特征与深大断裂之间的关系进行了研究,认为西太平洋板块俯冲和郯庐断裂带北段的依兰-伊通断裂、敦化-密山断裂对松辽盆地现今应力场的形成产生了一定的影响。西太平洋板块NWW向俯冲产生的挤压作用在NE走向的郯庐断裂带上,其剪切分量和正向挤压分量引起郯庐断裂带的右旋走滑和逆冲活动,因此松辽盆地现今应力场的形成,可能是在西太平洋板块NWW向俯冲到欧亚板块形成的挤压作用下,并被郯庐断裂带北段的右旋走滑所影响。

刘浩[4](2021)在《地幔柱和俯冲带与地球内部圈层结构的相互作用》文中研究说明地幔柱可能起源于核幔边界的热边界层或者位于非洲和太平洋下方的大型剪切波低速区的边缘。地幔柱在上升的过程中与地球内部的各个圈层结构相互作用,包括地幔过渡带、岩石圈以及地壳,从而在地表产生一系列的地质响应,例如大火成岩省和热点轨迹。而俯冲带则是将地表的物质带入地球深部,并同时孕育了全球地震带。地幔柱和俯冲带共同构成了全球构造中两个不可或缺的单元。因而,研究地幔柱和俯冲带动力学不仅可以使我们进一步认识地球内部的物质循环,还将为全球板块构造、矿床发育以及生态环境等提供新的约束。地质学、地球化学和沉积学研究已经证明在我国西北部存在一个典型的3.0-2.8亿年前的大火成岩省,即塔里木大火成岩省。然而控制其形成的主要因素以及塔里木地幔柱的性质仍然不是很清楚。因此我们建立了一系列的三维地球动力学模型,同时结合地质学观测,来约束塔里木大火成岩省的形成和演化。我们的结果表明:持续的减压熔融,地幔柱的高温异常和较大的半径以及地幔源区高的含水量等是控制塔里木大火成岩省形成的主要因素。而溢流玄武岩喷发前的古地形隆升范围只对地幔柱的半径敏感,因此可以通过与大火成岩省相关的古地形来约束古地幔柱的半径。我们的模型不仅为塔里木大火成岩省的形成提供了新的约束,而且首次定量地证明了,地幔中的水在大陆溢流玄武岩形成过程中起到了关键性作用。与此同时,全球和区域地震层析成像模型证实在海南岛下方有地幔柱存在,但很少有证据指向与海南地幔柱相关的热点轨迹。利用卫星重力和地震面波频散数据进行联合反演,我们发现在海南岛东北部存在一条明显的地震波高速异常条带。地球动力学数值模拟和地表的火山分布则进一步证明,该异常条带是海南地幔柱与华南大陆岩石圈相互作用的结果。基于此,我们可以约束晚白垩纪以来华南板块相对于海南地幔柱以~1.8 cm/yr的速度向东北方向运动。这一结果为制约大陆板块的运动历史提供了一条新的途径。此外,地幔柱与地幔过渡带的相互作用会强烈影响地幔柱的形态、动力学性质,从而进一步影响地表的响应,并对地震学观测提供新的启示。矿物学研究表明,在660 km深度附近,地球的地幔岩模型存在两个主要的相变:林伍德石到钙钛矿和铁方镁石的相变(后尖晶石相变)以及石榴子石到钙钛矿的相变(后石榴子石相变)。然而,过去的地球动力学模型只考虑了后尖晶石相变对地幔柱动力学的影响,而忽略了后石榴子石相变的影响。因此我们建立了三维球域地球动力学模型来研究这两个相变对地幔柱的联合影响。结果表明:地幔柱的高温区域在660 km附近出现了双相变面,正好对应了地震观测中的双反射界面。而在热柱周围温度较低的区域,只有一个单一的、比较平坦的隆起边界。此外,由于两个相变的联合影响,大量的温度较低的地幔柱物质被滞留在地幔过渡带中,形成了一个复杂的半锥形结构。同时后石榴子石相变极大地提升了地幔柱穿过660 km不连续面的能力,因而大大增加了地幔柱在上地幔的体积通量。我们的结果为进一步理解660 km不连续面的起伏、地震波波速结构和地幔柱动力学提供了新的约束。过去的地震学观测和地球动力学数值模拟表明,地幔柱具有一个较细的尾部。然而,最新的地球物理观测发现地幔柱在下地幔是非常粗壮的而在上地幔具有明显的分叉趋势。这为我们进一步理解地幔柱的形态演化提供了挑战。因此我们发展了三维球域数值模型来研究地幔柱树状结构的控制因素。结果表明:软流圈和地幔过渡带底部的薄弱层共同控制了地幔柱在上地幔的分叉结构。并且,这种分叉的地幔柱有可能可以解释在太平洋和大西洋上出现的近似平行的并具有同位素差异的热点轨迹。同时,尽管在我们的模型中没有强烈的地幔风存在,地幔柱仍然可以以~1.5 cm/yr的速度在上地幔漂移,这为地幔中热点的运动提供了新的机制。因此,我们的模型在地震学、地球化学以及板块构造之间建立了全新的纽带。与此同时,俯冲带也会与地幔过渡带相互作用,并孕育大量的深源地震。位于汤加-斐济俯冲带的深源地震约占全球深震总量的三分之二,其对俯冲带的变形机制提供了重要的约束。然而,控制汤加-斐济俯冲带强烈变形的因素尚不清楚。因此,我们结合全球板块重构建立了一系列的二维运动学数值模型来研究汤加-斐济俯冲带的形态变化、应力状态和热结构。结果表明:从瓦努阿图海沟断离的俯冲板块与汤加俯冲带的碰撞过程可能控制了地幔过渡带中汤加俯冲带陡峭的倾角和大量地震的发生。并且,我们认为2018年8.2级地震和7.9级地震分别发生在汤加俯冲带温度较高的边缘区域,和一个强烈弯曲的残留板片的下方,两个深源大地震出现的周边温度分别为~900℃和~1100℃。这一发现进一步支持了地震学中最新的推论:俯冲板块的局部温度控制了深源地震的破裂过程。另外,地幔的粘度在地球的热化学演化过程中起着关键性作用。通常认为,地幔在660 km深度有一个10-100倍的粘度跳变。然而,最近有些学者提出在660到1000 km之间有一个低粘度层存在。因此,我们发展了一系列的地球动力学模型,同时考虑地幔粘度在660 km深度增加或者递减,进而来追踪俯冲带的内部结构、应力状态以及大地水准面的起伏。我们发现,低粘度层的存在会降低长波长(>5000 km)大地水准面的振幅,使其小于10 m,同时明显增加了俯冲板块在300 km以上的倾角和拉张应力。660 km处的粘度增加会导致整个俯冲板块内部的强烈挤压,然而这种模式将随着低粘度层的引入而消失。此外,后尖晶石相变对俯冲带内部的应力状态有很大影响,但对大地水准面的影响相对较小。我们的模型预测与观测到的长波长大地水准面和西太平洋俯冲带内部的震源机制解进行对比,不支持在660 km到1000 km深度之间存在低粘度层。

瞿伟,高源,陈海禄,梁世川,韩亚茜,张勤,王庆良,郝明[5](2021)在《利用GPS高精度监测数据开展青藏高原现今地壳运动与形变特征研究进展》文中研究说明青藏高原由于所处大陆构造位置的特殊性,造就其成为全球现今地壳构造运动最为强烈的区域之一。青藏高原及其周边地区发育有多条深大活动断裂带,是强震易发区,同时也是研究大陆内板块构造运动机制的天然试验场。GPS以其时空分辨率高、覆盖范围广、观测精度高等特点,被广泛应用于地壳形变监测研究中。目前,通过已建立的中国地壳运动观测网络(CMONOC-Ⅰ)与中国大陆构造环境监测网络(CMONOC-Ⅱ)获得的GPS高精度地壳运动速度场,能够清晰地揭示青藏高原近20年来地壳构造运动与形变现状。通过系统总结利用GPS监测数据开展青藏高原现今地壳运动与形变特征的研究进展,回顾了用于监测青藏高原地壳运动的GPS数据来源与高精度数据处理方法及策略,探讨了不同参考基准对GPS速度场处理结果的影响,并分别从动力学和运动学两方面全面阐述了当前用于青藏高原地壳运动与形变分析模型。综合模型计算结果从浅部与深部两方面深入剖析了青藏高原现今地壳运动与形变特征,并从板块运动构造动力学机制角度详细解译了青藏高原现今区域动力学背景及其影响下的珠穆朗玛峰隆升机制。最后对利用GPS技术开展青藏高原地壳运动与形变监测成果作了概述总结,并进一步展望了未来青藏高原地壳形变监测研究的重要发展趋势。

刘建东[6](2020)在《高构造应力缓倾斜厚大矿体厚硬顶板与充填体相互作用机理及沉降控制》文中进行了进一步梳理我国青藏高原地区矿产资源开发对于缓解国家部分能源和资源供应危机具有重要战略意义。其区域构造和高海拔特点决定了矿产资源开采面临着高构造应力扰动和脆弱生态保护问题。充填开采可减小地表沉陷,保护地表生态,是高海拔矿区地下采矿方法的首选。充填开采覆岩以完整的弯曲带结构形式存在,使得水平构造应力对覆岩移动的影响不容忽视。本文围绕高构造应力环境缓倾斜厚大矿体充填开采顶板沉降问题,采用人工智能、现场测试、理论分析、室内试验以及数值模拟相结合的方法,研究了高构造应力环境缓倾斜厚大矿体充填开采顶板与充填体相互作用机理和变形规律以及沉降控制对策,主要工作及研究成果如下:(1)提出了基于PSO-ERF算法的矿区三维地应力反演方法。将机器学习的随机森林(RF)算法和高效寻优的粒子群(PSO)算法相结合,提出了基于粒子群寻优改进随机森林模型(ERF)的地应力实测值-地应力场模型边界参数反演算法(PSO-ERF),确定其算法流程和实现步骤,基于该算法提出了矿区三维地应力场反演方法。将该方法应用于甲玛矿区地应力场反演,其结果与实测值之间具有较好的一致性。(2)建立了构应力作用下缓倾斜厚大矿体充填开采顶板沉降力学模型。分析了水平构造应力对覆岩移动和变形的影响机理,得出水平构造应力有利于减小顶板沉降的结论。将充填体视为弹性地基、顶板岩层视为深梁,采用弹性地基上的简支深梁模型表述坚硬厚大顶板下缓倾斜(水平)厚大矿体充填开采的覆岩移动问题,利用弹性地基梁理论和弹性力学分析方法,推导了构造应力作用下充填开采顶板应力应变的解析解;通过理论计算,分析了充填体地基系数、水平应力侧压系数、开采深度、采充长度等因素对顶板沉降的影响,明确了充填体与顶板的相互作用关系,揭示了大面积开采充填体强度与顶板沉降控制的相互影响机理。(4)揭示了构造应力作用下缓倾斜厚大矿体充填开采覆岩移动规律。采用数值模拟方法研究了不同侧压系数和充填体强度下顶板沉降和盘区矿柱支承压力变化规律,分析了水平构造应力有利于减小顶板沉降的应力拱效应,揭示了水平构造应力具有将顶板垂直应力部分转移至矿体两端围岩中的作用机理,侧压系数越大,应力转移效果越显着。(5)提出了构造应力作用下考虑地表沉降控制的缓倾斜厚大矿体充填开采充填体强度设计方法。建立充填体地基系数与弹性模量之间的关系,依据地表沉降与充填体地基系数的关系,提出基于地表沉陷控制等级的缓倾斜厚大矿体两步骤嗣后充填开采充填体强度设计与配比参数反演方法。论文研究成果对于高构造应力矿区缓倾斜厚大矿体充填开采覆岩移动和地表沉降控制具有重要指导意义,相关成果也可应用于同类矿体条件的自重应力型矿山充填开采领域。论文有图87幅,表18个,参考文献180篇。

胡景[7](2020)在《区域尺度地震速度与衰减成像新方法及应用》文中提出获得地下介质的物理属性(如地震波速、地震Q值等)可以帮助我们更好地理解区域构造、断层结构、地震孕震区结构等。地震层析成像是一类非常重要的探测地球结构的技术。一般来讲,地震学家们常常利用地震激发产生的P波、S波以及面波或者从背景噪声中提取的面波信号对地下结构进行成像。本文研究的重点是应用新发展的区域尺度体波层析成像算法以及发展新的基于深度学习的面波层析成像算法。主要包括以下4个方面研究内容:(1)地震波速变化的时空分布对于我们了解地下介质物理状态和地震预警有着重要意义。先前研究发现波速变化存在于南加州不同地区,包括地震引起的波速以及由温度变化引起的季节性波速变化,但对于南加州整个地区的速度变化背景是不清楚的。是否存在稳定的波速变化?其位置在哪?是稳定的局部波速变化还是全局的波速变化?由于基于背景噪声互相关技术以及重复地震尾波干涉方法无法为波速变化提供较为准确的空间信息,为此我们使用最新发展的双差地震时移层析成像算法对南加州地区17年(2000年-2016年)的地震数据进行了P波时移成像,得到了每个时间段的三维P波速度变化,并综合了不同区域不同时间段的成像结果,发现南加州的地区的波速变化时空特征复杂,推测可能是由于多种因素(地震、温度以及降雨等)综合引起波速变化而造成了时空上的复杂性。圣哈辛托断层区域深度7-13km的相对平均波速变化的波动幅度比浅层4km的要大,推测地震分布集中在7-13km是导致该深度的介质裂缝常常处于开闭状态,而浅部4km的介质相对保持比较完整,波速变化相对较小。(2)利用新发展的双差时移层析成像方法揭示了2016年6月10日Borrego Springs Mw5.2级地震引起的P波速度变化。地震发生会使得断层破坏以及愈合,从而导致断层区域的介质波速发生变化。为了解断层区域在发震前是否有应力加载的情况以及地震发生后断层是否愈合,我们利用时移层析成像算法对该地震前后的地震数据进行时移层析成像,并获得了前震时期(主震前105天)、同震时期(主震后15天内)、震后时期1(主震后15天到60天)和震后时期2(主震后60天到105天)的波速变化分布。发现前震时期主震区域周围的Vp有略微上升的趋势,同震时期主震区域Vp开始下降,震后时期1Vp下降达到最大(~2%),且余震整体处于Vp降低区域,震后时期2余震所处区域的Vp开始回升。结合前人的研究推测震后时期Vp下降主要由于主震以及余震导致断层破碎引起的。浅部Vp在震后时期1和2都处于下降,还未开始愈合,而深部Vp在震后时期2开始出现回升,预示着断层在深部开始愈合。(3)为了更好地理解东太平洋隆起Gofar转换断层介质的物理状态,基于地震Q值对破碎带、流体的存在以及温度相比于地震波速更为敏感,我们利用16个分布在Gofar转换断层上的海底地震仪记录到的地震数据进行三维体波衰减层析成像,首次获得了该地区整个洋壳的三维Qp和Qs分布。结果显示沿着转换断层上的Qs分布呈现分段式,并且与Vs分布有着较强的一致性。主震区域显示高Qp、高Qs、高Vp、高Vs以及低Vp/Vs,而主震区域的东侧显示低Vp、低Vs、高Vp/Vs、低Qp、低Qs以及低Qs/Qp(<1)。联合速度以及衰减层析成像结果,我们将主震区域的东侧(前震区域)解释为高破碎带且富含流体。(4)我们发展了一种基于深度学习技术的面波层析成像算法并应用于不同尺度区域,获得了与传统方法相当的结果。随着台站数量的激增,人们可以从不同的源(地震、人工源、背景噪声等)产生的面波信号中提取出海量的频散曲线。传统方法需要对每条频散曲线进行单点反演,比较耗时,且最后拼接的速度模型中存在奇点(与周围Vs相差很大的Vs值)。我们利用深度学习中的卷积神经网络从大量的有特征的一维速度模型产生的频散曲线中学习一维速度模型以及频散曲线的对应关系。该方法需要训练大量的速度模型以及对应的频散数据,训练好的模型就可以一次性应用于海量频散数据中预测对应的速度模型。我们针对中国大陆的面波数据和美国南加州地区的面波数据开展了应用研究并获得比传统方法更好的结果。

苏利娜[8](2020)在《基于GPS时间序列的震后形变分析和机制研究》文中认为自上世纪90年代以来,GPS由于高精度、大范围、全天候等特性,被广泛应用于大地测量和地球动力学的许多领域,揭示了许多其它手段难以认知的地球物理现象。GPS观测的位置变化完整地捕获了整个地震周期的地壳形变,包括地壳应力积累引起的震间形变,断层突然破裂产生的同震形变,地壳和上地幔逐步恢复到稳态的震后形变,从而成为了地壳形变主要监测手段之一。近年来,由于GPS连续站的广泛应用,高时间分辨率的时间序列捕捉到清晰的震后形变过程,吸引了许多研究者的关注。一方面,从GPS时间序列分析来看,无论是参考框架的维持还是站点的数学模型建立,探测时间序列中存在的震后形变并建立合适的模型都是今后GPS时间序列分析工作中不可避免的重要部分。另一方面,从震后形变背后的物理含义来看,GPS观测捕捉到的震后形变时空演化信息与岩石圈的深部物理状态直接相关,利用GPS观测的震后形变信息作为约束,可以研究余滑、粘弹性松弛等震后形变机制,进而推演断裂带的力学性质和岩石圈流变学结构。GPS时间序列处理和震后形变数据处理和分析是基础,而震后形变机制的研究是前者的物理解释,两者相互促进。针对震后形变的GPS时间序列的数据处理和背后的物理机制的研究具有系统性和重要的研究意义。因此,本文主要工作围绕GPS时间序列震后形变的分析和震后形变机制研究两部分展开。本文以GPS数据处理和时间序列分析为基础,以震后形变提取为重点,编写了一套针对震后形变分析的GPS时间序列处理软件,在此基础上分析震后形变的时间和空间特征。此外,以2015年Mw7.8尼泊尔Gorkha地震为例,应用提取的GPS震后形变作为约束,研究Gorkha地震的震后形变机制。具体研究的内容和成果包括以下几个方面:(1)预处理是GPS时间序列分析的基础,是时间序列分析程序的重要组成部分,包括粗差探测、空间滤波、空缺插值等。编写的预处理程序利用滑动窗口法探测并剔除粗差;集成了叠栈法、主成分分析和Karhunen-Loeve变换三种空间滤波方法,可按需选择;改进了Dong et al.(2006)的插值方法,提出基于模型和空间相关性的插值方法,从而避免局部信号的影响,并分析了该插值方法对速度、周期和噪声的影响。(2)由于GPS连续站的广泛应用,越来越多的站点受到地震的影响,筛选受影响的站点并建模成为时间序列分析的重要工作。为了避免人工筛选的繁杂工作和可能存在的疏漏,本文提出了综合检校法自动探测同震和震后形变,通过多个震例证明该方法的可靠性和高效性。针对震后形变时间序列的建模,本文提出了综合考虑数据自身特性和震后形变空间相关性的迭代PCA参数估计方法,利用蒙特卡罗方法合成的1000组数据证明了迭代PCA方法在参数估计上表现更稳定可靠,相比单站建模或者分步PCA方法,估算的参数精度大幅提升。(3)基于分布全球的37个地震,利用编写的数据处理软件自动探测受地震影响的站点并利用迭代PCA方法估算模型参数。统计不同地震、不同模型的衰减常数特征发现不同地震的衰减时间常数具有差异性,且与震中、震级、深度等因素没有直接关系;分析震后模型的衰减时间常数的时间特征,发现震后时间越久,参与计算的观测值的时间窗越长,估算的震后衰减时间常数越大。(4)目前尼泊尔地震震后形变的研究主要基于弹性分层或者弹性半空间模型来反演余滑,基于水平分层模型或者在青藏高原中下地壳增加粘弹性层来模拟震后粘弹性松弛。接收函数、大地测量数据反演、电阻率和温度剖面等许多证据表明了青藏高原下部存在介质不均匀特性,而介质属性控制了断层位错如何传递到地表形变。因此,本文建立了考虑地形起伏、地球曲率和介质不均匀的三维有限元模型来研究尼泊尔地震的震后余滑和粘弹性松弛。结果表明,GPS观测的震后形变与粘弹性松弛效应的方向和量级均不匹配,可以被破裂下方发生的余滑较好的解释。震后形变时间演化显示震后形变由快转慢,余滑在震后4.8年内一直处于主导作用,粘弹性松弛量级较小但对震后形变的贡献小幅增大。此外,利用弹性均匀模型下不同泊松比的同震形变差等效估计孔隙回弹,发现孔隙回弹量级比较小,对震后形变贡献较小。(5)通过不同模型对比评估地形起伏、曲率、介质属性、破裂模型等因素对粘弹性松弛、余滑和孔隙回弹的影响,为今后的建模提供参考。研究发现:地形和地球曲率对粘弹性松弛和余滑影响比较小;粘滞系数模型对粘弹性松弛影响较大,是影响粘弹性松弛的重要因素;双粘弹性特性的Burgers体与Maxwell体的震后松弛形态基本一致,量级存在差异,Burgers体是指数衰减的Kelvin体和线性增加的Maxwell体叠加,震后松弛更快;不同的破裂模型产生的粘弹性松弛和孔隙回弹,在量级和细节上存在差异,是影响粘弹性松弛和孔隙回弹形态和大小的重要因素。

吴啸龙,向洋,汤伏全[9](2020)在《基于GPS应变与震源机制解应力反演喜马拉雅构造带现今地壳形变特征》文中进行了进一步梳理喜马拉雅构造带及其临近区域是印度板块与欧亚大陆板块挤压碰撞的前缘地带.本文利用GPS实测速度场与震源机制解数据分别计算了研究区域现今地壳岩石圈表面的GPS应变场及岩石圈内部的主应力分布,研究了印度板块持续挤压作用下板块边界带地壳岩石圈现今地壳形变的空间分布特征.结果显示,南北向的剧烈挤压变形与东西向的拉伸变形是现今青藏高原南缘地壳岩石圈的主要变形特征.其中南北向的地壳挤压变形主要集中在主前缘冲断带与雅鲁藏布江缝合带之间.东西方向上,南北走向的亚东—谷露断裂是区域地壳东西向伸展变形的重要分界断裂.75°E是研究区域地壳形变的另一条显着不连续边界,其西侧地壳主压应变强度低、方向弥散且最大主压应力方向一致性较差,而东侧地壳主压应变方向与主压应力方向以及地壳水平运动速度场方向均具有较好的一致性.布格重力异常的小波多尺度辨析结果显示该分界带与循喜马拉雅西构造结楔入欧亚大陆的印度板块密切相关.

陈维[10](2020)在《漳州盆地构造演化模式及动力学数值模拟》文中认为我国福建东南沿海地区发育的漳州盆地、福州盆地以及邻近的潮汕盆地等一系列新生代滨海盆地,还有同时伴生的北西向断层,它们构成了十分瞩目的地质现象,在地理位置上构成了向南东凸出的锯齿状弧形,属于中国大陆边缘陆域地块的最前缘。这些滨海盆地在毗邻中国东部新生代边缘海的同时又与地球上最活跃的造山带之一,台湾造山带隔海相望,它们最有可能记录了新生代以来西太平洋俯冲带活跃的沟-弧-盆系统对邻近陆域地块的影响。漳州盆地因其独特的地理和构造位置而具有了最典型的研究价值,具体表现为以两侧近似等距的方式位于福州盆地和潮汕盆地之间,同时又正对台湾造山带。因此,以福建漳州盆地的新生代构造演化模式为例,探究中国东南沿海陆缘带陆壳上的北西向断层以及锯齿状分布的滨海盆地的成因机制,进一步分析现代活跃的沟-弧-盆系统对邻近陆域地块的构造影响,可以为更深入地认识大陆边缘动力学机制以及洋陆相互作用过程提供实例。基于大量野外构造变形特征、地球物理资料的综合解析和数值模拟相结合的方式,通过对漳州盆地的几何学、运动学、年代学与动力学特征这四个方面内容进行研究,获得了关于盆地构造演化模式及其地球动力学机制的以下几点认识。(1)漳州盆地是一个在北东和北西走向的两组断裂共同约束下形成的扇形伸展盆地,其中北东向断裂以正断运动为主,北西向断裂以走滑运动为主。通过综合考虑盆地周缘构造格局的空间差异性、主要断裂的构造变形特征、构造地貌的完整性和连续性、第四系沉积物的分布等特征,重新厘定盆地的范围为北起岩溪镇北部弧形山脊,南达大帽山,西以天宝大山一线为界,东侧大致以岩溪镇-陈巷镇-郭坑镇-白云山等地断续为界共同围限的北窄南宽的扇形平坦地形区域。(2)漳州盆地是一个形成于第四纪时期的伸展盆地,以第四系沉积物直接盖于中生代花岗岩上为主要特征,其几何形态与构造格局主要受到了北西向断层两期构造变形的控制。早期阶段以北西向正断层作用为主,导致盆地周缘的构造组合型式由沿海往陆内呈现出规律性的空间变化:东侧的河口区表现为一系列强烈断陷形成的河口海湾,西部高山区则为强烈隆升的线性山脊。晚期以走滑断层作用为主,在盆地北侧和东侧形成了三个由北西向走滑断层控制的转换伸展带。这些北西向左行走滑断裂叠加改造了中生代时期形成的北东向断层,三个转换伸展带内的转换拉伸作用由北往南表现为逐渐增强的趋势,是近平行的北西向断裂之间差异性滑动的结果,它们造成了扇形盆地的被动伸展和东侧断续边界。(3)漳州盆地在新生代时期经历了从晚中生代北东向伸展构造体系向北西向伸展构造体系的转变。以海门岛早新生代基性岩脉的侵入为标志,强烈的北东东(北东)-南西西(南西)向伸展作用在研究区形成了大量北西向正断层和高角度节理。这些正断层在盆地东、西部分别构成了地堑式和地垒式的差异性构造格局,在力学性质则分别代表了盆地东侧沿海一带水平伸展和西侧陆内地区的水平挤压,反映了陆缘带构造应力场在由海往陆方向上存在着着空间上的变化。(4)漳州盆地及其周缘构造格局的空间差异性变化是不均匀构造应力场作用的结果。以沙建、漳州以及龙海以东将研究区分为三个区块,断层滑移矢量结果表明在这三个区块内分别反映了三种不同的最大主应力状态。比如,沙建地区的最大主应力呈北西-南东向;漳州地区则以近垂直的最大主应力为主;龙海以东的地区表现为垂向最大主应力和北东-南西向最大主应力相结合的特征。基于大量节理优势方位统计获得了最大主应力方位,结果显示盆地及其以东的最大主应力方位受北西向走滑断裂的影响,相对于西部发生了近20°的逆时针旋转。(5)漳州盆地的主要断裂在晚新生代时期兼具正断层作用和走滑断层作用。现代地震活动和地震机制解分析表明,福建沿海和台湾造山带西侧处于不同的构造应力场状态下,前者以正断层和走滑断层活动为主,后者以逆断层和走滑断层为主。这些形成于晚新生代时期的北西向走滑断裂可能现今仍在持续活动,并继续控制着滨海陆缘带的构造演化。最新的正断层作用则是在北西向走滑断裂转换拉伸作用下形成一组北东东向次级构造,以厦门-海沧一带的雁行山脊最为典型。(6)漳州盆地的两期构造演化受到了洋陆相互作用下陆缘带的弧形弯曲和弧后洋壳侧向挤出的影响。数值模拟结果表明陆缘带在俯冲汇聚背景下可以发生弧形弯曲变形,以陆缘带洋壳及其内部的岩浆岛弧在挤压作用下被侧向挤出为主要特征,这个过程导致陆缘地壳和俯冲带发生了弧顶相对凸出的协同弯曲变形。俯冲板片在后撤过程中可以形成弧形应变带和放射状应变带,其中,弧形应变带会向俯冲板片的后缘跃迁,说明板片后撤过程中俯冲带向洋跃迁并不是原俯冲带随板片迁移的结果,而是新生的薄弱带;放射状应变带具有等距分布的特征,可以造成陆缘形态的扰动,最终在陆壳内部形成等距分布的断层构造。综上,本文以漳州盆地的构造演化为例,结合区域地质演化提出了晚中生代北东向构造格局在盆地演化中的继承性作用,并对新生代时期盆地形成的主控因素进行了探讨。在考虑西太平洋板块俯冲的影响下,利用有限元数值模拟对陆缘带的弧形弯曲和弧后洋壳的侧向挤出进行了实验验证。漳州盆地的两期构造演化受到了晚中生代以来洋陆相互作用的影响,其地球动力学机制可以归纳为西太平洋俯冲带的远缘效应在陆缘地壳上的响应。

二、根据观测的应力方向利用有限单元方法反演板块边界作用力(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、根据观测的应力方向利用有限单元方法反演板块边界作用力(论文提纲范文)

(2)显着非双力偶震源的矩张量反演及破裂过程研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 地震现象与震源描述
    1.2 地震矩张量反演研究进展
        1.2.1 双力偶震源与矩张量
        1.2.2 矩张量反演与非双力偶解
        1.2.3 非双力偶的成因及物理解释
    1.3 三维结构震源参数反演研究进展
    1.4 强震破裂过程研究进展
    1.5 论文结构安排
第2章 非双力偶地震矩张量反演
    2.1 引言
        2.1.1 震源机制
        2.1.2 矩张量
        2.1.3 矩张量反演
    2.2 研究方法及工具
        2.2.1 矩张量反演方法概述
        2.2.2 近远震波形联合反演全矩张量
    2.3 地震波形数据及案例
        2.3.1 2017年8月8日九寨沟地震
        2.3.2 2010年3月4日高雄地震
        2.3.3 2016年4月10日帕米尔高原地震
    2.4 地震矩张量分解与投影
        2.4.1 矩张量的分解
        2.4.2 矩张量各成分百分比
        2.4.3 矩张量的投影
    2.5 影响矩张量反演测定的因素
        2.5.1 台站分布对测定的影响
        2.5.2 近远震权重比对测定的影响
        2.5.3 不同滤波频带及互相关时窗对结果的影响
        2.5.4 双力偶机制解与纯偏张量解的波形拟合差异
    2.6 小结
第3章 三维介质结构中的矩张量反演及并行化算法实现
    3.1 引言
    3.2 研究方法
    3.3 研究案例及数据
    3.4 三维介质结构对矩张量反演的影响
        3.4.1 三维结构波形拟合情况
    3.5 波形反演并行化编程
        3.5.1 波形反演并行必要性
        3.5.2 并行化原理
        3.5.3 有效性测试
    3.6 小结
第4章 非双力偶地震破裂过程研究
    4.1 引言
    4.2 研究方法及工具
        4.2.1 方法概述
        4.2.2 有限断层反演
        4.2.3 多点源反演
    4.3 2009年8月10日北安达曼地震
        4.3.1 北安达曼地震基本信息及构造背景
        4.3.2 地震周边历史地震活动性
        4.3.3 远震波形单一断层面有限断层反演
    4.4 基于远震波形的多断层面破裂过程分析
    4.5 多点源反演及分析
    4.6 小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录A 第五章补充材料
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(3)松辽盆地现今应力环境研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状及存在问题
        1.2.1 松辽盆地现今应力场研究现状
        1.2.2 地应力测量研究及其进展
        1.2.3 构造应力场有限元数值模拟研究概述
        1.2.4 断裂构造对地应力场影响的研究现状
        1.2.5 存在的问题
    1.3 主要研究内容及研究思路
    1.4 论文的主要创新点
第二章 松辽盆地区域地质背景
    2.1 概述
    2.2 松辽盆地及周边构造活动分区
    2.3 主要活动断裂特征
    2.4 松辽盆地地壳深部结构特征
        2.4.1 研究区地壳厚度分布特征
        2.4.2 研究区深部波速结构特征
        2.4.3 研究区地壳泊松比特征
    2.5 地壳形变特征
    2.6 小结
第三章 松辽盆地地应力测量及现今构造应力场研究
    3.1 松辽盆地构造应力场背景
        3.1.1 松辽盆地地壳浅层水平主应力值及其随深度分布规律
        3.1.2 松辽盆地地壳浅层水平主应力方向
    3.2 松辽盆地大陆科学钻探松科二井地应力测量研究
        3.2.1 大陆科学钻探与地壳深部地应力测量
        3.2.2 松科二井简介
        3.2.3 ASR法地应力测量原理及方法概述
        3.2.4 松科二井ASR实验设备及测试样品
        3.2.5 ASR古地磁定向方法
        3.2.6 松科二井ASR法地应力测量结果与分析
    3.3 小结
第四章 松辽盆地构造应力场三维数值模拟研究
    4.1 松辽盆地构造应力场三维数值模型构建
        4.1.1 有限单元法简介
        4.1.2 三维地质模型与有限元计算模型的构建
        4.1.3 材料介质参数选取与计算
        4.1.4 约束条件与边界条件
        4.1.5 主要活动断裂
    4.2 模拟结果合理性检验
    4.3 松辽盆地及周边构造单元三维应力场数值模拟结果分析
        4.3.1 松辽盆地及周边构造单元内主应力值分布特征
        4.3.2 盆地及周边构造单元内主压应力方向特征分析
    4.4 小结
第五章 松辽盆地应力场成因机制探讨
    5.1 深大断裂对该区不同深度应力场特征的影响
        5.1.1 敦化-密山断裂
        5.1.2 依兰-伊通断裂
        5.1.3 嫩江断裂
    5.2 深大断裂及西太平洋板块俯冲对松辽盆地应力场形成的相关性探讨
    5.3 小结
结论与展望
致谢
参考文献
附录
个人简历、攻读学位期间的研究成果及公开发表的学术论文

(4)地幔柱和俯冲带与地球内部圈层结构的相互作用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 地幔柱模型
    1.2 地幔柱的起源
    1.3 地幔柱与岩石圈的相互作用
    1.4 地幔柱与地幔过渡带的相互作用
    1.5 俯冲带与深源地震之间的关系
    1.6 地幔粘度的分层结构
    1.7 本文的结构和研究内容
第二章 地幔对流的基本控制方程
    2.1 布辛奈斯克近似
    2.2 扩展的布辛奈斯克近似
第三章 塔里木大火成岩省的形成和演化
    3.1 引言
    3.2 建立数值模型
    3.3 结果分析
    3.4 讨论
    3.5 本章小结
第四章 海南地幔柱与中国华南大陆的相互作用
    4.1 引言
    4.2 地震学联合反演和建立地球动力学模型
        4.2.1 地震面波和重力联合反演
        4.2.2 建立地球动力学数值模型
    4.3 结果分析
        4.3.1 地震和重力数据
        4.3.2 地震学结果分析
        4.3.3 数值模型结果分析
        4.3.4 地质学记录
    4.4 讨论
        4.4.1 全球板块重构模型讨论
        4.4.2 断层分布对地壳厚度、地表热流和动力学地形的影响
    4.5 本章小结
第五章 后尖晶石相变和后石榴子石相变对地幔柱动力学的影响
    5.1 引言
    5.2 研究方法
        5.2.1 建立数值模型
        5.2.2 基于第一性原理的地震波速度计算
        5.2.3 人工合成地震图
    5.3 结果分析
        5.3.1 对660 km相变面起伏的影响
        5.3.2 对地幔柱动力学性质的影响
        5.3.3 对地幔柱形态的影响
    5.4 讨论
    5.5 本章小结
第六章 上地幔的低粘度层对地幔柱树状结构的影响
    6.1 引言
    6.2 建立数值模型
    6.3 模型结果分析
    6.4 讨论
    6.5 本章小结
第七章 残留的俯冲板片对汤加俯冲带形态和深源地震的影响
    7.1 引言
    7.2 建立数值模型
    7.3 模型结果分析
    7.4 讨论
    7.5 本章小结
第八章 俯冲带内部的应力状态对地幔粘度分层的制约
    8.1 引言
    8.2 建立数值模型
    8.3 模型结果分析
    8.4 讨论
    8.5 本章小结
第九章 工作总结和展望
    9.1 本文工作总结
    9.2 未来工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(5)利用GPS高精度监测数据开展青藏高原现今地壳运动与形变特征研究进展(论文提纲范文)

0 引 言
1 GPS监测网络与高精度数据处理
    1.1 GPS监测网络体系
    1.2 GPS监测资料高精度数据处理
2 地壳运动与形变分析模型
    2.1 运动学方法
        2.1.1 连续分析方法
        (1)多尺度球面小波模型。
        (2)球面最小二乘配置模型。
        (3)反距离加权算法。
        (4)刀刃模型。
        2.1.2 非连续分析方法
        (1)活动块体模型。
        (2)负位错模型。
    2.2 动力学方法
3 现今地壳构造运动与形变特征分析
    3.1 浅部地壳运动与形变特征
    3.2 深部地壳运动与形变特征
4 现今区域构造动力学背景
    4.1 构造动力学背景
    4.2 区域动力学环境下珠峰地区构造隆升机制
5 结 语
    5.1 结 论
    5.2 展 望

(6)高构造应力缓倾斜厚大矿体厚硬顶板与充填体相互作用机理及沉降控制(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文研究内容和技术路线
2 矿区地质特征与地应力分布规律
    2.1 矿区地质特征
    2.2 矿岩物理力学参数试验
    2.3 矿区地应力测量与分析
    2.4 本章小结
3 基于PSO-ERF算法的三维地应力场智能反演
    3.1 参数反演的基本理论
    3.2 参数反演的PSO-ERF智能算法模型
    3.3 基于PSO-ERF算法的三维地应力场智能反演
    3.4 本章小结
4 构造应力环境充填开采充填体与顶板相互作用机理
    4.1 充填开采覆岩结构特征
    4.2 构造应力对覆岩变形的影响机理
    4.3 充填开采覆岩变形力学模型及求解
    4.4 充填体与顶板相互作用机理
    4.5 本章小结
5 构造应力作用下充填开采覆岩移动规律
    5.1 数值模拟方案及模型建立
    5.2 不同侧压系数和充填体强度覆岩移动规律
    5.3 不同侧压系数和充填体强度盘区矿柱支承压力变化规律
    5.4 矿体回采过程地表沉降与支承压力显现规律
    5.5 本章小结
6 胶结充填材料力学性能预测与配比参数反演
    6.1 胶结充填材料力学性能试验
    6.2 低温环境对充填体强度的影响
    6.3 胶结充填体需求强度计算
    6.4 基于PSO-ERF模型的胶结充填材料配比参数反演
    6.5 本章小结
7 工程实践与应用
    7.1 充填系统概况
    7.2 甲玛矿区充填开采地表沉陷预测
    7.3 实测数据分析
    7.4 本章小结
8 结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 主要创新点
    8.3 研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(7)区域尺度地震速度与衰减成像新方法及应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 基于射线理论的初至波走时层析成像研究现状
        1.2.2 地震时移层析成像研究现状
        1.2.3 体波衰减层析成像研究现状
        1.2.4 面波层析成像研究现状
    1.3 论文研究内容
第2章 南加州地区波速变化的时空特征
    2.1 引言
    2.2 时移成像方法
    2.3 数据以及预处理
        2.3.1 数据获取
        2.3.2 数据筛选及划分
    2.4 时移成像过程
        2.4.1 参考Vp模型
        2.4.2 绝对速度成像
        2.4.3 差分速度成像
    2.5 分区域的相对平均波速变化
    2.6 小结
    2.7 本章附录
第3章 利用时移成像揭示与2016年Borrego Springs Mw5.2级地震有关的速度变化
    3.1 引言
    3.2 数据
    3.3 成像细节
    3.4 成像结果及可靠性分析
        3.4.1 绝对P波层析成像结果及可靠性分析
        3.4.2 差分P波层析成像结果及可靠性分析
    3.5 讨论
    3.6 小结
    3.7 本章附录
第4章 东太平洋Gofar转换断层区三维体波衰减层析成像研究
    4.1 引言
    4.2 方法
        4.2.1 t*反演
        4.2.2 三维体波衰减层析成像
    4.3 数据
    4.4 t*的提取
    4.5 Qp和Qs值反演及分辨率测试
    4.6 讨论
    4.7 小结
第5章 基于深度学习的面波层析成像
    5.1 引言
    5.2 方法
        5.2.1 数据预处理
        5.2.2 网络结构以及损失函数
        5.2.3 训练
    5.3 应用
        5.3.1 中国大陆地区
        5.3.2 南加州地区
    5.4 讨论和结论
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(8)基于GPS时间序列的震后形变分析和机制研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 GPS时间序列在监测地壳形变中的应用
    1.3 GPS时间序列的震后形变和机制的研究现状
        1.3.1 GPS时间序列的高精度处理
        1.3.2 GPS时间序列的震后形变分析
        1.3.3 震后形变机制
    1.4 论文的主要研究内容
第2章 GPS时间序列处理和参数估计
    2.1 GPS时间序列
        2.1.1 GPS数据解算
        2.1.2 GPS时间序列模型
    2.2 GPS时间序列预处理
        2.2.1 粗差探测和剔除
        2.2.2 空间滤波
        2.2.3 空缺插值
    2.3 非线性参数估计方法
        2.3.1 试错法
        2.3.2 Levenberg-Marquardt算法
        2.3.3 方法讨论
    2.4 本章小结
第3章 GPS时间序列的震后形变探测估计和特征分析
    3.1 同震和震后自动探测
        3.1.1 自动识别同震和震后形变
        3.1.2 实例及讨论
    3.2 迭代PCA估计震后形变
        3.2.1 迭代PCA方法
        3.2.2 迭代PCA方法验证
        3.2.3 实例及讨论
    3.3 震后形变衰减常数的分析
        3.3.1 衰减常数的时间特性
        3.3.2 不同地震和模型下的震后衰减常数
    3.4 本章小结
第4章 基于GPS时间序列约束的震后形变机制模拟分析—以2015年尼泊尔地震为例
    4.1 尼泊尔地震背景
    4.2 尼泊尔地震的震后形变
    4.3 三维有限元模型的建立
    4.4 震后形变机制的研究方法
        4.4.1 余滑
        4.4.2 粘弹性松弛
        4.4.3 孔隙回弹
    4.5 震后形变机制分析
        4.5.1 模型验证
        4.5.2 粘弹性松弛
        4.5.3 余滑
        4.5.4 孔隙回弹
        4.5.5 震后形变的时间演化和形变机制
        4.5.6 地震危险性
    4.6 本章小结
第5章 震后形变机制的影响因素分析
    5.1 地形和地球曲率对余滑和粘弹性松弛的影响
    5.2 不均匀的介质属性对粘弹性松弛和余滑的影响
    5.3 粘弹性介质模型对粘弹性松弛的影响
    5.4 破裂模型对粘弹性松弛和孔隙回弹的影响
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 研究内容和结论
    6.2 存在的问题和展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(9)基于GPS应变与震源机制解应力反演喜马拉雅构造带现今地壳形变特征(论文提纲范文)

0 引言
1 构造背景
2 GPS速度场与应变场
    2.1 GPS速度场
    2.2 GPS应变场
3 地震活动特征与应力反演计算
    3.1 地震活动特征统计分析
    3.2 应力张量分析
4 讨论
5 结论

(10)漳州盆地构造演化模式及动力学数值模拟(论文提纲范文)

作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题目的及研究意义
        1.1.1 漳州盆地对于区域地质演化的意义
        1.1.2 漳州盆地构造演化的大陆动力学意义
        1.1.3 漳州盆地对于区域新生代构造变形的意义
        1.1.4 漳州盆地对于地热开发的资源效应及意义
    1.2 选题相关方面的研究现状
        1.2.1 中国东南沿海晚中生代以来的构造演化
        1.2.2 中国东部新生代北西向构造研究现状
        1.2.3 西太平洋边缘带的构造格局与演化
        1.2.4 漳州盆地研究现状及存在的问题
    1.3 研究内容与拟解决的科学问题
    1.4 研究方法与技术路线
    1.5 研究的主要创新点
第二章 漳州盆地地质概况
    2.1 区域地质概况
    2.2 基底岩系的形成演化
    2.3 盖层岩系的组成与分布
    2.4 本章小结
第三章 漳州盆地构造特征
    3.1 盆地范围与构造格局
        3.1.1 盆地范围与边界的厘定
        3.1.2 盆地周缘构造的空间组合型式
    3.2 断裂构造
        3.2.1 主要断裂的构造特征
        3.2.2 断裂的地球物理特征
    3.3 节理构造
    3.4 褶皱构造
    3.5 本章小结
第四章 漳州盆地构造运动学特征
    4.1 晚中生代挤压构造变形作用
    4.2 早新生代基性岩脉代表的伸展作用
        4.2.1 基性岩脉的分布和几何特征
        4.2.2 伸展作用形成的各种正断层
    4.3 晚新生代走滑构造变形作用
        4.3.1 基性岩脉叠加后期走滑变形
        4.3.2 走滑断层作用及其伴生构造
    4.4 新生代构造的年代学约束及变形序列
        4.4.1 基性岩脉的年代学特征
        4.4.2 构造变形序列与典型断层的活动时代
    4.5 本章小结
第五章 漳州盆地构造应力场分析
    5.1 古构造应力场地质分析
    5.2 现代地震活动与震源机制解特征
    5.3 本章小结
第六章 漳州盆地构造演化的地球动力学机制
    6.1 成盆前的地球动力学背景
        6.1.1 晚中生代北东向构造格局的继承作用
        6.1.2 早新生代北东向构造体系向北西向转变
    6.2 成盆期的地球动力学机制
        6.2.1 早新生代陆缘带的弧形伸展作用
        6.2.2 晚新生代北西向断裂的左行走滑伸展作用
    6.3 盆地成因机制的地质模型
    6.4 本章小结
第七章 漳州盆地构造动力学数值模拟
    7.1 有限元数值模拟概述
    7.2 漳州盆地动力学机制的简化模型
        7.2.1 陆缘带的弧型构造与弯曲变形机制
        7.2.2 汇聚背景下的陆缘洋壳侧向挤出
    7.3 数值模拟方法与模型设置
        7.3.1 数值模拟算法与控制方程
        7.3.2 模型设置与物质参数和边界条件
    7.4 模拟结果分析与讨论
        7.4.1 汇聚背景下的陆缘带弯曲
        7.4.2 晚中生代古太平洋板片回撤
    7.5 本章小结
第八章 结论与展望
致谢
参考文献

四、根据观测的应力方向利用有限单元方法反演板块边界作用力(论文参考文献)

  • [1]岩体力学发展的一些回顾与若干未解之百年问题[J]. 赵阳升. 岩石力学与工程学报, 2021(07)
  • [2]显着非双力偶震源的矩张量反演及破裂过程研究[D]. 白起鹏. 中国科学技术大学, 2021(09)
  • [3]松辽盆地现今应力环境研究[D]. 王斌. 中国地质科学院, 2021(01)
  • [4]地幔柱和俯冲带与地球内部圈层结构的相互作用[D]. 刘浩. 中国科学技术大学, 2021(09)
  • [5]利用GPS高精度监测数据开展青藏高原现今地壳运动与形变特征研究进展[J]. 瞿伟,高源,陈海禄,梁世川,韩亚茜,张勤,王庆良,郝明. 地球科学与环境学报, 2021(01)
  • [6]高构造应力缓倾斜厚大矿体厚硬顶板与充填体相互作用机理及沉降控制[D]. 刘建东. 中国矿业大学, 2020
  • [7]区域尺度地震速度与衰减成像新方法及应用[D]. 胡景. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [8]基于GPS时间序列的震后形变分析和机制研究[D]. 苏利娜. 中国地震局地质研究所, 2020(03)
  • [9]基于GPS应变与震源机制解应力反演喜马拉雅构造带现今地壳形变特征[J]. 吴啸龙,向洋,汤伏全. 地球物理学报, 2020(08)
  • [10]漳州盆地构造演化模式及动力学数值模拟[D]. 陈维. 中国地质大学, 2020(03)

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基于观测应力方向的有限元法反演板边界力
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