項目簡介: 《東亞大陸地球動力學研究》屬于自然科學中的地球科學研究領域,涉及到的學科包括:地震學、地球內部物理學和地球動力學。
項目研究的主要內容有:
①東亞大陸的巖石圈結構與變形
東亞大陸地區的巖石圈三維速度結構;
大陸內部主要變形帶的結構與變形;
東亞大陸巖石圈應力場的研究。
②邊界動力學及對大陸的影響
西太平洋陸-洋過渡帶動力學及對大陸的影響;
印度-歐亞碰撞和天山-貝加爾地震帶對大陸的影響;
東亞大陸動力學的數值模擬。
③強震發生的動力機制
地震機制與破裂過程;
東亞地殼運動與動力學過程。
該項目在東亞大陸地殼上地幔的三維速度結構、東亞大陸地殼應力場分布、東亞大陸具有代表性的大地震的震源機制與破裂過程、中國大陸的現今地殼運動等方面提供并收集整理了豐富的基礎資料;在西太平洋俯沖帶的運動狀態、深部結構以及流變性質,喜馬拉雅碰撞帶的深部構造,天山--貝加爾地震帶的地震活動,以及東亞大陸內部主要變形帶的高分辮率三維速度結構等方面開展了有針對性的探測研究并取得具有重要理論意義和實際應用價值的成果;在印度板塊--歐亞板塊碰撞動力學模擬以及地震過程數字地震成像等方面的理論研究具有創新性。這些成果對于推進我國固體地球科學的發展發揮了重要作用,在我國第一次將東亞大陸作為一個整體來對其深部結構、地震活動及動力學問題進行綜合研究,在國際上產生了積極影響。
該項目主要完成人發表的10篇主要論文被同行引用了60次。
主要發現點: 主要發現點有:
1.該項目是國際上第一次對東亞地區從深部構造、邊界動力學、變形與應力場、數值模擬和地震預測等方面進行完整的綜合研究。它采用多種先進的地震學方法,充分利用布設在我國及周邊地區的寬頻數字地震資料,通過地震波的走時、波形數據等對東亞大陸的地殼上地幔速度結構進行層析成像,得到了東亞大陸地區整體的三維地震波速度結構;根據地震測深的成果,繪制了東亞地區莫霍界面深度的分布圖;對重要構造活動區的巖石圈結構進行了反演,探測了東亞地區的地殼應力分布特征,揭示了深部結構與大陸動力過程以及地震活動之間的關系;建立了東亞地區不同尺度的多種地球動力學模型。所屬學科:地震學,地球內部物理學。見主要論著[3]、[4]、[5]、[6]、[8]、[9]、[10];
2.同地震學緊密結合,一方面把地震的發生作為一個最活躍的動力學現象,在深層次上探索預測的動力學途徑,另一方面又把地震所激發的地震波作為探測地球內部構造和認識地殼應力場的工具。對西太平洋俯沖帶及喜馬拉雅-貝加爾地震帶的構造及動力學問題、大地震的震源機制與破裂擴展的時空成像以及強震發生的動力機制方面均取得了較好的成果。對中國及鄰區現代構造應力場環境進行了分類研究,獲得中國及鄰區現代構造應力場的主要類型及其分布狀況。在強震動力機制和地震破裂過程等科學問題研究中利用多種研究手段和方法,取得了國際水平的進展。所屬學科:地震學,地球動力學。見主要論著[1]、[4]、[7];
3.注重地質學、力學、地球物理學的綜合,深入研究地球深部構造和動力學過程,建立東亞地區的地球動力學模型。研究和開發了二維LDDA程序并且模擬了1976年唐山大地震和張北地震,揭示地震波在縱橫交錯的斷層系統中傳播的圖象,探討強震震中附近的地面運動和地震危險性。完成了三維粘彈性不連續變形塊體系統的數值方法和有限元程序LDDA-3D.初步計算了東亞的位移場和應力場。所屬學科:地球動力學。見主要論著[2]。
主要完成人:
1. 陳運泰
項目的整體組織和協調工作。負責對強震發生的動力機制和破裂過程的研究。對本項目主要發現點中的第二項做出了創造性的貢獻。參加項目期間在該項研究中的工作量占本人工作量的60%。
2. 曾融生
對項目的總體設計和工作內容進行指導,對大陸內部碰撞的動力學機制問題進行了探索研究,提出了不同于海-陸碰撞的陸--陸碰撞的新模式。對本項目主要發現點中的第一項做出了創造性的貢獻。參加項目期間在該項研究中的工作量占本人工作量的80%。
3. 王椿鏞
負責對重要構造活動區的巖石圈結構進行了反演,給出了東亞地區地殼上地幔結構的豐富的信息。對本項目主要發現點中的第一項做出了創造性的貢獻。參加項目期間在該項研究中的工作量占本人工作量的60%。
4. 蔡永恩
研究和開發了二維LDDA程序并且模擬了1976年唐山大地震和張北地震。完成三維粘彈性不連續變形塊體系統的數值方法和有限元程序LDDA-3D.初步計算了東亞的位移場和應力場。對本項目主要發現點中的第三項做出了創造性的貢獻。參加項目期間在該項研究中的工作量占本人工作量的70%。
5. 丁志峰
對東亞地區殼幔結構的成像,得到了東亞大陸地區整體的三維地震波速度結構。對本項目主要發現點中的第一項做出了創造性的貢獻。參加項目期間在該項研究中的工作量占本人工作量的60%。
10篇代表性論文:
1. A time-domain inversion technique for the tempo-spatial distribution of slip on a finite fault plane with applications to recent large earthquakes in Tibetan Plateau / Geophys. J. Int.
2. Numerical simulation of Dynamic process of the Tangshan earthquake by a new method -LDDA / Pure and Applied Geophys.
3. Three-dimensional velocity structure of crust and upper mantle in southwestern China and its tectonic implications / J. Geophys. Res.
4. 東亞大陸及周邊海域Moho界面深度分布和基本構造格局/中國科學(D輯)
5. 地球內部構造和動力學的地震學研究/地學前緣
6. 大別山超高壓變質帶地殼結構及其構造意義/地震學報
7. 中國大陸地震構造研究回顧/地震學報
8. 騰沖火山地熱區地殼結構的地震學研究/地震學報
9. 青藏高原地震波三維速度結構的研究/中國地震
10. 中國大陸及其鄰域地殼上地幔速度結構的面波層析成像研究/地震學報
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