岩石学报  2019, Vol. 35 Issue (6): 1848-1856, doi: 10.18654/1000-0569/2019.06.13   PDF    
青藏高原东北缘海原-六盘山断裂带现今地壳应力环境的数值分析
庞亚瑾1, 杨少华2, 李海兵2, 程惠红3, 石耀霖3     
1. 中国地震局第一监测中心, 天津 300180;
2. 深地动力学重点实验室, 中国地质科学院地质研究所, 北京 100037;
3. 中国科学院计算地球动力学重点实验室, 中国科学院大学, 北京 100049
摘要:海原-六盘山断裂是青藏高原东北缘的大型边界断裂带,是中国大陆典型的地震危险区。地壳构造加载特征的定量研究有助于分析区域孕震环境,参考青藏高原东北缘GPS形变和岩石圈精细结构等资料,本文建立海原-六盘山断裂带周缘的三维岩石圈分层模型,分析现今构造加载作用下区域地壳形变和应力演化特征。数值计算结果显示:青藏高原东北缘现今处于以北东-南西向的水平挤压为主导和北西-南东向的水平引张的变形特征。青藏高原东北缘中-下地壳流变性质影响上覆脆性地壳应力环境,中地壳较低粘滞系数对应的模型地壳应力计算值与研究区实际地壳应力场相近。海原断裂中-西段构造加载作用显著,具有相对较高的库仑应力积累和最大剪应力分布;而六盘山断裂周缘地壳应力和最大剪应力小于海原断裂带。构造应力积累的空间分布差异说明六盘山断裂具有较弱的构造孕震环境,而研究区走滑型断裂的孕震加载作用显著。尽管六盘山处于较低的应力状态,但仍不能轻易忽视其长期存在的强震空区所暗示的发震潜力。
关键词: 青藏高原东北缘     海原-六盘山断裂带     地壳形变     应力环境     数值模拟    
Numerical modeling of current crustal stress state in Haiyuan-Liupanshan fault system of NE Tibet
PANG YaJin1, YANG ShaoHua2, LI HaiBing2, CHENG HuiHong3, SHI YaoLin3     
1. The First Monitoring and Application Center, China Earthquake Administration, Tianjin 300180, China;
2. Key Laboratory of Deep-Earth Dynamics, Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China;
3. CAS Key Laboratory of Computational Geodynamics, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Abstract: Haiyuan-Liupanshan fault system is a huge boundary fault in Northeast Tibet, as well as the typical seismic hazard zone in China mainland, which plays an important role in accommodating the outward expansion of Tibet Plateau. Quantitative research on the features of crustal tectonic loading will contribute to analyzing the regional seismogenic environment. Based on the GPS velocities and fine lithospheric structure of NE Tibet, we set up a series of 3-D layered lithospheric models of the research area surrounding Haiyuan-Liupanshan fault system, and analyze the crustal deformation and stress evolution driven by tectonic loading. Furthermore, we analyze the influence of rheology of middle crust on stress state of upper crust in NE Tibet, via comparative numerical tests. The FEM numerical results show that:(1) The NE Tibet is experienced with dominant NE-SW horizontal compression and slight NW-SE horizontal extension, with more pronounced stress accumulation near western part of Haiyuan fault zone; (2) The rheology of mid-lower crust in NE Tibet affects the stress states in the upper crust. In the model with lower viscosity in middle crust of NE Tibet, the simulated tectonic stress state approximates the current stress states revealed by earthquake focal mechanisms; (3) Driven by tectonic loading, the mid-western segment of Haiyuan fault is distributed with high Coulomb stress changes and maximum shear stress. While the accumulations of crustal stress and maximum shear stress are relatively lower in Liupanshan fault compared with those near Haiyuan fault zone. The differences in spatial distribution of tectonic stress accumulation suggest that Liupanshan fault zone is experienced with weaker seismogenic environment, and the seismogenic loading effect on strike-slip faults in the research area is more remarkable. Despite the low crustal stress state around the Liupanshan fault zone, we still can't ignore the potential of strong earthquakes revealed by long term seismic gap.
Key words: NE-Tibet     Haiyuan-Liupanshan fault     Crustal deformation     Crustal stress state     Numerical modeling    

海原-六盘山断裂系是青藏高原东北缘大型边界断裂系统,是调整青藏高原向外扩展的重要构造带之一(Tapponnier et al., 2001)。高原物质沿海原断裂向东扩展,在东部受到鄂尔多斯地体的阻挡转换成为六盘山挤压推覆构造,形成青藏高原东北缘由走滑向逆冲运动转换的构造特征(邓起东等, 1989; Li et al., 2013; Zheng et al., 2013)。自新生代以来,六盘山断裂吸收了海原断裂10km以上的左旋走滑位移(Burchfiel et al., 1991; 邓起东等, 2002)。青藏高原东北缘海原-六盘山断裂带周缘构造变形剧烈、地震活动频繁,历史上曾发生多次MS 8.0以上的强震。该区是中国大陆南北地震带的重要组成单元,是中国大陆典型的地震危险性区之一(Zhang et al., 1988; Gaudemer et al., 1995; 张培震等, 2003)。区域古地震及现今强震的空间分布显示海原断裂构造活跃,具有显著的强震丛集现象(张培震等, 2003),1920年海原MS 8.5地震发生在此断裂带上,且M 6.0以上强震活动持续不断(图 1);而六盘山断裂近数百年以来无M 6.0以上强震活动,存在显著的强震空区(国家地震局震害防御司, 1995; 杜方等, 2018)。

图 1 青藏高原东北缘弧形构造带构造环境 红色虚线框为本文重点研究区,震源球为MS 6.0以上地震震源机制 Fig. 1 Tectonic settings of the arc tectonic belt in northeastern Tibet The red dotted rectangle denotes the research domain in NE Tibet, while the focal spheres are the focal mechanism of earthquakes greater than MS 6.0

原位地应力观测、历史震源机制和区域现今形变等研究结果显示青藏高原东北缘以NE向的挤压变形为主(江在森等, 2001; 徐纪人等, 2008)。此外,不少学者通过数值模拟方法围绕青藏高原东北缘地壳应力环境和地震危险性开展了一系列工作。Xiao and He (2015)计算了青藏高原东北缘近100年以来的应力积累及地震相互作用关系。孙云强和罗纲(2018)采用三维粘弹塑性有限元模型分析了青藏高原东北缘海原断裂、罗山断裂和香山-天景山断裂等的地震循环和地震时空迁移特征,认为海原断裂具有发生大地震的可能性。基于GPS水平速度场数据反演海原-六盘山断裂的断层闭锁和滑动亏损的结果表明海原断裂带具有相对较高的滑动速率,而六盘山断裂呈现强闭锁现象(Li et al., 2017; 郝明等, 2017)。杜方等(2018)据GPS速度场数据推断出六盘山断裂中南段存在断面闭锁和显著的应变积累,具有强震发生的可能性。以上研究从不同角度分析青藏高原东北缘海原断裂的地震危险性,同时从断层闭锁角度推测存在显著地震空区的六盘山断裂具有强震发生潜能。

岩石圈深部结构对区域地球动力学过程和孕震环境具有重要影响(McKenzie and Priestley, 2008)。海原-六盘山断裂带作为地块边界构造,同时也是岩石圈结构差异的过渡带,其周缘地块间存在地壳厚度、结构和力学性质的显著空间差异。青藏高原东北缘至阿拉善地块和鄂尔多斯地块,地壳厚度逐渐降低。鄂尔多斯和阿拉善地块具有较高的地壳波速结构,高原东北缘地壳波速相对较低,其中六盘山构造带地壳泊松比较高(陈九辉等, 2005; Liu et al., 2006; Pan and Niu, 2011; Guo et al., 2015)。东北缘中地壳波速大于高原内部地壳低速层,初步排除了青藏高原地壳流的说法(Bao et al., 2013)。同时,大地电磁观测资料显示六盘山构造带西南侧的陇中盆地中、下地壳具有低粘度的低阻结构,与处于高阻状态的鄂尔多斯地块形成鲜明对比(韩松等, 2016; 詹艳等, 2017)。

基于现今形变资料的地壳构造应力演化的定量计算有助于分析现今孕震环境和断裂带力学特征。针对青藏高原东北缘海原-六盘山断裂带周缘地震时空分布特征,区域现今应力环境的定量计算对于分析区域孕震机理具有重要参考意义。因此,本文据青藏高原东北缘海原-六盘山断裂带周缘岩石圈精细结构,构建三维高分辨率区域地质模型,计算分析研究区主要活动断裂的力学特征,探讨区域地壳结构横向差异控制下区域现今构造地壳应力演化空间分布特征,以期综合分析海原-六盘山断裂周缘孕震环境。

1 有限元数值模型构建

选取海原-六盘山断裂带及其周缘(102~108.5°E, 33.5~39.0°N)为研究区域,如图 1虚线框所示。研究区域向北延伸至阿拉善地块腹地,东至鄂尔多斯地块腹地,西至海原断裂和香山-天景山断裂交叉西侧,南至西秦岭断裂和东昆仑断裂之间。

青藏高原东北缘至鄂尔多斯地块地震剖面显示地壳厚度由青藏东北缘向鄂尔多斯地块逐渐减薄:青藏高原东北缘地壳厚度介于55~65km,鄂尔多斯地体地壳平均厚度约为45km,海原断裂和西秦岭断裂之间地壳增厚明显且Moho面结构复杂(陈九辉等, 2005; Liu et al., 2006; Pan and Niu, 2011)。参考青藏高原东北缘及其邻区地壳结构的空间差异,构建三维有限元数值模型,其范围约为600×400km2,深度为100km,如图 2a。模型充分考虑地形起伏、岩石圈各分层界面的起伏、岩石力学性质的横向差异等构造因素。模型地壳界面起伏参考Crust1.0模型(https://igppweb.ucsd.edu/~gabi/crust1.html)。

图 2 三维模型建立及边界条件设定 (a)三维地质模型, 其中不同颜色代表不同地块及岩石圈各分层结构, 模型厚度为100km; (b)模型中断裂带空间展布; (c)研究区欧亚参考基准GPS速度场分布(蓝色箭头)、三维地质模型延伸及边界速度(红色箭头) Fig. 2 Model setup and boundary conditions (a) 3D model, with variable colors represent different blocks and lithospheric layers, the thickness of the model is 100km; (b) the distribution of the active faults in the 3D model; (c) the GPS velocities (blue arrows), location of the 3D model, and boundary velocities (red arrows)

研究区域包括多条大型活动断裂:左旋走滑型的海原断裂和香山-天景山断裂,逆冲型的西秦岭断裂、六盘山断裂和云雾山断裂等。其中,海原断裂带自第四纪以来以左旋走滑运动为主兼具少量的逆冲分量,东部尾端转变为近东西向的地壳缩短(Deng et al., 1984; Zhang et al., 1991; Li et al., 2009; Zheng et al., 2013; 王伟涛等, 2014)。香山-天景山断裂位于海原断裂带北侧,其西段为左旋走滑运动,东段以逆冲运动为主(Wang et al., 2013)。以逆冲运动为主的六盘山断裂位于海原断裂带南段,是青藏高原东北缘祁连山地块和鄂尔多斯地块两个二级地块的接触边界(张培震等, 2003)。本文数值模型中,这些大型活动断裂为力学上的软弱区;空间上它们从地表以一定角度延伸,直至上-中地壳分界面。其中逆冲型断裂基于原位产状延伸,而走滑断裂直立延伸,如图 2b所示。

以欧亚参考基准的研究区GPS水平速度场方向由西侧北东向的水平运动向东逐渐转变为南东方向;速度场大小从西南侧到东北侧逐渐降低,其中银川地堑附近最低。三维模型侧边界采用研究区的GPS速度场作为边界约束(Gan et al., 2007),利用最小二乘配置方法分别将GPS速度场插值得到三维模型四个侧面边界上(Wu et al., 2017)。由于缺少区域垂向变形的充足数据支持,模型边界仅为水平方向的速度约束,如图 2c所示。同时,由于缺少青藏高原东北缘中-下地壳深部运动的充分约束,三维模型侧边界速度不随深度变化,即上、中、下地壳和岩石圈边界变形约束一致。另外,模型顶面为自由边界;底面水平自由滑动,垂向速度约束为零。

为使计算网格更精确地处理三维模型断层倾角和岩石圈各分层起伏等问题,我们采用三棱柱单元对三维模型进行网格剖分,模型总节点数为128919,总单元数为239280,网格平均大小约为5km。鉴于青藏高原东北缘中-下地壳相对低波速和高电导层呈现的柔性力学特征,本文模型计算采用三维粘弹性Maxwell体的本构关系。其中,三维模型内各地块及岩石圈分层结构的弹性力学参数根据Crust1.0波速结构和研究区地震探测给出的剖面波速和泊松比分布(陈九辉等, 2005; Liu et al., 2006; Pan and Niu, 2011)计算得到,流变力学参数参考中国大陆岩石圈流变结果(孙玉军等, 2013),具体参数见表 1

表 1 模型力学参数 Table 1 Mechanical parameters of the model
2 有限元数值模拟结果 2.1 地表速度场计算结果

在速度边界约束下,通过有限元数值计算可以得到研究区连续变形的速度场。在分析地壳应力环境前,有必要比对模拟速度场和GPS观测速度场以确保有限元数值计算的可靠性。由于GPS速度场为地壳对构造加载作用的短期变形响应,需将地壳短时间内的弹性变形结果与观测值对比,因此本文选取模型演化1年内的地表速度场结果进行分析。图 3为构造加载作用下三维模型演化1年的地表速度场计算值与观测值对比结果,由图可知,研究区边界处受边界约束的影响,速度场计算值与观测值基本一致;在模型内部,在西秦岭断裂和海原断裂之间的区域,可能受大型断裂带非连续滑动的影响,模型计算值和实际观测值存在可接受的偏差。总体来说,利用GPS速度场约束下的数值模拟得到的速度大小和方向与观测值均具有良好的一致性。

图 3 地表速度场数值模拟结果与GPS观测值比对 Fig. 3 The comparison of the calculated velocities by the model with those mearsured by GPS observations at earth's surface
2.2 地壳水平应力计算结果

图 4为模型演化1000年后地壳水平主应力分布,区域整体以北东-南西向的水平主压应力为主导(量值介于0.3~2.0MPa),并伴随有相对微弱的北西-南东向水平引张应力。受研究区各地块及大型构造断裂带力学性质的空间非均匀分布特征的影响,区域地壳水平应力呈现显著的空间差异性。其中,由于脆性上地壳断裂带力学性质较弱,海原断裂和六盘山断裂沿线水平主应力量值较小,且研究区东南侧的六盘山断裂和西秦岭断裂交汇处应力小于其他区域(图 4a-c)。刚性的鄂尔多斯地块和阿拉善地块地壳应力明显大于力学性质相对较弱的青藏高原东北缘地区。在云雾山断裂北侧的阿拉善地块边缘,地壳处于近东-西向微弱的水平挤压和显著的北西-南东向引张应力状态;鄂尔多斯地块中-南部近南北向的引张应力占主导,量值高达1.0MPa。脆性地壳内不同深度处构造应力量值差异较小,随着深度的增加呈微弱增加趋势。由于高原东北缘中地壳具有相对较低的粘滞系数,尽管处于垂向均匀边界条件的约束下,柔性中地壳深度处高原东北缘构造应力积累小于上覆脆性地壳;由于阿拉善地块和鄂尔多斯地块相对刚性,模型计算时间小于刚性地块中-下地壳的松弛时间,因此该深度上对应地块的构造应力积累相对大于上覆脆性地壳(图 4d)。

图 4 研究区地壳水平主应力分布 (a)到(d)分别为不同深度(地表、10km、20km和30km)地壳水平主应力分布 Fig. 4 Crustal horizontal stress in the study area From (a) to (d) are horizontal stress on the surface and crust at variable depths of earth's surface, 10km, 20km and 30km
2.3 中-下地壳流变性控制下的区域地壳孕震层应力状态分析

为深入分析青藏高原东北缘柔性中-下地壳影响下的区域地壳应力演化,本文通过建立多组中-下地壳不同流变性质的对比模型,计算了近1000年内(大于东北缘中-下地壳松弛时间)模型构造应力演化结果,并对比青藏高原中-下地壳不同流变性质控制下区域地壳应力演化的差异。为更好地将三维应力演化结果与孕震环境结合,考虑到青藏高原东北缘近期地震活动主要集中于10~15km范围内(http://www.globalcmt.org/CMTsearch.html),我们将演化1000年的模型约10km深处的构造应力结果以震源球形式展示,并与区域地震震源机制对比,如图 5所示。青藏高原东北缘中-下地壳不同流变性质影响下区域构造应力积累空间分布相似,整体均有利于研究区北西-南东左旋走滑型地震和近南北向右旋走滑型地震的孕育,且左旋走滑型构造应力演化结果与区域走滑型地震震源机制解基本一致。不同模型中构造应力仅在模型西侧西秦岭断裂和海原断裂相邻区域及西秦岭断裂东段有少许差别。在青藏高原东北缘中-下地壳粘滞系数较低的模型中(5×1020 Pa·s, 图 5a),海原断裂和西秦岭断裂相邻区逆冲型地震的构造应力分布较为显著,恰好与周围逆冲型地震相对应;西秦岭断裂东段与六盘山断裂交汇处附近存在局部逆冲型应力积累状态,但与西秦岭断裂上发生的逆冲型地震位置较为偏离。而在中-下地壳粘滞系数较大的模型中(5×1021 Pa·s, 图 5b),西秦岭断裂和海原断裂之间的逆冲型地震震中附近根据三维应力状态计算得到的震源球为走滑形式,且西秦岭断裂东段局部逆冲型应力积累的空间范围进一步缩小,更为偏离该断裂上实际发生的逆冲型地震。综上可知,青藏高原东北缘中-下地壳粘滞系数较低的模型计算得到的三维应力状态与实际地应力更为接近。

图 5 模型演化1000年后地壳孕震区(10km深处)地壳应力状态 (a)、(b)分别为青藏高原中-下地壳粘滞系数分别为5×1020Pa·s和5×1021Pa·s对应模型应力状态分析 Fig. 5 The stress state in the seismogenic zone after model evolution of 1000 years (a), (b) stress states of models with the viscosities of 5×1020Pa·s and 5×1021Pa·s in mid-lower crust of NE Tibet
2.4 区域地壳最大剪应力变化

图 6为模型演化1000年后,构造加载作用下区域地壳最大剪应力分布。由于研究区相对刚性的阿拉善地块和鄂尔多斯地块构造应力积累较大,致使对应的地壳最大剪应力明显高于青藏高原东北缘地区。同时可能受模型边界约束效应的影响,研究区边界最大剪应力分布普遍大于模型内部海原-六盘山断裂周缘。由于断裂带具有相对较弱的力学性质,在构造加载作用下,断裂带内部地壳构造应力积累低于周围基岩,因此断裂带上最大剪应力小于周围基岩(图 6a-c)。相比而言,在断裂带周缘地壳应力量值相对较大。例如,西秦岭断裂中-西段和云雾山断裂周缘地壳最大剪应力相对较大,海原断裂和六盘山断裂北段最大剪应力大于模型东部西秦岭断裂和六盘山断裂交汇处及香山-天景山断裂周缘。在脆性上地壳范围内(图 6a-c),随着深度的增加地壳最大剪应力也逐渐增大,其中在20km深处(图 6c)的最大剪应力明显大于上覆脆性地壳(图 6a, b);在中地壳(图 6d,30km深处),刚性的阿拉善地块和鄂尔多斯地块最大剪应力整体处于高值状态,而海原-六盘山断裂以南的高原东北缘区域柔性中地壳最大剪应力小于上覆脆性地壳;模型断裂带深部延伸处的最大剪应力存在明显的应力集中现象,可能是断裂软弱带末端的应力集中的影响,也反映了其与深部柔性中地壳的变形耦合作用。海原断裂带中-西段之下的最大剪应力明显大于六盘山断裂下伏区域。

图 6 模型演化1000年的最大剪应力变化 (a)到(d)分别为0km、10km、20km和30km深处最大剪应变分布 Fig. 6 The maximum shear stress in crust after model evolution of 1000 years From (a) to (d) are the distributions of maximum shear stress at different depths of 0km, 10km, 20km and 30km

库仑应力变化和最大剪应力是分析断裂带孕震特征的重要参数,本文基于模型计算得到的地壳应力积累量结合研究区主要断裂带滑动特征,进一步计算了在构造加载作用下模型演化1000年主要活动断层上的库仑应力和最大剪应力分布(图 7)。其中,计算模型中断层库仑应力变化时采用研究区MS 5.0以上地震震源机制给出的滑动参数,左旋走滑型断裂的采用的断层参数(走向、倾角和滑动角)分别为96°、68°和-6°,逆冲型断层的参数分别为100°、46°和60°。由于模型中断裂带为具有一定厚度的软弱层,其弹性模量及粘滞系数取值均较低,因此断裂带上构造应力积累量小于周围基岩。计算结果显示海原断裂和香山-天景山断裂中-西段库仑应力增加显著,而逆冲型的云雾山断裂、西秦岭断裂及六盘山断裂上库仑应力增加量相对较小。因此,结合断层滑动特征的库仑应力分析结果显示研究区构造加载对走滑型断裂带上的地震孕育过程作用显著。断裂带最大剪应力计算结果显示海原断裂中-西段深部、西秦岭断裂中-西段和云雾山断裂上最大剪应力较大,而六盘山断裂南段及其相邻的西秦岭断裂东段最大剪应力较小。可能受模型边界条件的影响,西秦岭断裂两端存在显著的应力集中现象。

图 7 研究区模型演化1000年主要活动断裂库仑应力和最大剪应力分布 Fig. 7 The Coulomb stress changes and maximum shear stress of major fault in the study area after model evolution of 1000 years
3 讨论

青藏高原东北缘断裂带速度剖面结果显示,逆冲型的六盘山断裂GPS速度剖面垂直于断层方向上的速度差异大于平行方向,说明六盘山断裂两盘以挤压缩短变形为主(杜方等,2018),这与三维数值模拟结果近似。而海原断裂挤压缩短和左旋走滑变形均显著,断层两盘地块以北东-南西向的挤压变形为主(Li et al., 2017),与本文三维有限元高分辨模型计算得到的地壳应力结果一致。同时基于GPS速度计算得到的区域应变率结果显示海原断裂周缘剪切应变率和面应变率均较大,而六盘山断裂中-南段对应应变率值相对降低(Li et al., 2018),这与我们计算得到的区域最大剪应力分布一致。说明海原断裂带周缘近地表构造变形加载和应力积累水平大于六盘山断裂周缘。

基于青藏高原东北缘GPS形变资料约束的有限元数值模拟结果显示青藏高原东北缘海原断裂带和香山-天景山断裂中-西段及其相邻的云雾山断裂带具有相对较高的库仑应力和最大剪应力分布,而六盘山断裂带对应应力较低。从力学角度分析认为六盘山断裂孕震环境相对较弱。相对较低的地壳构造应力分布特征在一定程度上解释了六盘山断裂长期以来的地震空区现象。区域形变和应力积累分布反映构造加载作用下的整体孕震特征,而投影到断层面上的应力结果更能反映断裂带上的孕震环境。与区域应力计算结果相对应,海原断裂带中-西段库仑应力和最大剪应力均较大,而六盘山断裂上应力水平较低。地震活动分布(见图 1)上看,地震主要集中构造应力积累高值区的海原断裂带上。本文计算结果对应海原断裂带构造加载强烈且断层活动活跃,及六盘山断裂周围微弱的构造加载且相对较弱的地震活动的特征。但地震发生不仅仅受控于地壳应力状态,还与岩石强度特性等因素有关。海原断裂显著的地壳变形说明其处于较强的地震孕育过程,尽管六盘山断裂带处于较低的构造加载环境下,在分析未来地震危险性时,仍不能轻易忽视断裂带长期的地震空区所隐藏的强震发生潜能。

4 结论

针对青藏高原东北缘海原-六盘山断裂带活跃的构造背景及空间分布差异的地震活动特征,本文通过建立三维有限元地球动力学数值模型,以研究区GPS速度场观测作为模型边界约束,计算了海原-六盘山断裂及其周缘地区在构造加载作用下现今地壳形变及地壳不同流变性质控制下区域地壳应力演化及主要断裂带上的力学特征。模拟结果揭示:

(1) 青藏高原东北缘整体呈现北东-南西向的挤压和北西-南东向的引张变形。海原断裂中-西段构造应力积累较为显著,而六盘山断裂构造应力和最大剪应力较低。

(2) 从三维应力演化结果分析,模型在近1000年内的地壳构造应力演化结果整体上有利于北西-南向左旋走滑型地震的孕育过程。其中,青藏高原东北缘中-下地壳较低的粘滞系数(5.0×1020Pa·s)对应的模型应力演化结果与震源机制所反映的地壳应力状态较为吻合,说明青藏高原东北缘中地壳较低的粘滞系数是研究区构造应力的重要影响因素。

(3) 构造驱动下,海原断裂中-西段库仑应力和最大剪应力积累较为显著,而逆冲型的六盘山断裂和西秦岭断裂中-东段应力分布较低,说明构造应力积累对研究区走滑型断裂的孕震加载作用显著。值得强调的是,尽管六盘山处于较低的应力状态下,但不能轻易忽视长期存在的强震空区所暗示的发震潜力。

致谢      感谢孙玉军副研究员和胡才博副教授审阅全文并提出重要修改意见!

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