1 研究背景

青藏高原东北缘地区地处青藏地块、阿拉善地块、鄂尔多斯地块以及扬子地块的交会区域，同时是中国大陆南北构造带与东西向构造带的交会区、中国东西部构造转换部位以及多重构造叠加交会的场所；青藏高原构造应力场方向在此地段发生大的转化，第四纪以来现代构造应力场主压应力发生了一个顺时针方向的旋转。此外，该地区活动断裂展布密集、强震多发且近期强震紧迫性不断增强，是开展地震活动研究的“天然的最佳试验场”。而初始应力场是影响和决定地震活动的直接因素，青藏高原东北缘地区亟需开展初始背景应力场的研究。

2 研究内容和方法

针对青藏高原东北缘地区，基于牛顿黏滞体模型，采用有限元数值模拟方法，在考虑复杂构造因素（地形起伏、岩石圈分层结构、地块横向非均匀和断层几何形态等）的前提下，建立较为精细的三维有限元模型，根据该区域的地质构造活动演化过程、动力学环境以及GPS速度场资料，进行边界位移的加载，模拟万年尺度的蠕变过程中垂向运动和横向缩短以及剪切作用，综合计算该区域及主要断层的初始地应力场。

3 研究结果 3.1 区域应力场模拟结果

经过约20万年的模拟计算，断层面上和断层外的上地壳的运动速率都已经趋于平缓，20万年的时间跨度超过了研究区域中、下地壳以及地幔的松弛时间，已达到稳态加载状态，速率随时间变化较缓慢，其对应的模型应力场，称之为背景应力场。该背景应力场反映了模型的断层以及断层外的上地壳均处于塑性屈服的临界状态，可以近似看作是地壳长期构造运动变形的结果。

根据区域背景应力场计算结果统计得出：达到稳定状态时，上地壳最大主压应力值的范围是9—17 MPa。剪应力场的空间分布呈现东高西低态势，而最大主应力高值区仍集中在断层及附近区域。

断层在25 km深度处的初始主应力场分布模拟结果显示，各构造带主应力状态分区域而异，同一断层的不同段之间也有较大差异。阿尔金、木里—江仓断裂主要以中间主应力轴垂直、最大和最小主应力轴水平为主，断层受到左旋剪切力的作用。在祁连山中段，主压应力P轴优势方向为NE向；中东段P轴优势方向从NE向变化为近EW向；海原—六盘山断裂最大主应力轴P轴优势方向从NEE向变化为近EW向。甘东南地区P轴优势方向呈NWW向。最大剪应力量值为祁连山西段最大，祁连山东段和甘东南地区次之，海原—六盘山最小，说明海原—六盘山地区不易发生破裂。

4 结束语

深入研究青藏高原东北缘地区区域和主要断层的初始背景应力场，对于理解区域地震发生机理、地震活动特征、孕震环境和评估区域地震危险性具有重要意义。