项目简介: 《东亚大陆地球动力学研究》属于自然科学中的地球科学研究领域,涉及到的学科包括:地震学、地球内部物理学和地球动力学。
项目研究的主要内容有:
①东亚大陆的岩石圈结构与变形
东亚大陆地区的岩石圈三维速度结构;
大陆内部主要变形带的结构与变形;
东亚大陆岩石圈应力场的研究。
②边界动力学及对大陆的影响
西太平洋陆-洋过渡带动力学及对大陆的影响;
印度-欧亚碰撞和天山-贝加尔地震带对大陆的影响;
东亚大陆动力学的数值模拟。
③强震发生的动力机制
地震机制与破裂过程;
东亚地壳运动与动力学过程。
该项目在东亚大陆地壳上地幔的三维速度结构、东亚大陆地壳应力场分布、东亚大陆具有代表性的大地震的震源机制与破裂过程、中国大陆的现今地壳运动等方面提供并收集整理了丰富的基础资料;在西太平洋俯冲带的运动状态、深部结构以及流变性质,喜马拉雅碰撞带的深部构造,天山--贝加尔地震带的地震活动,以及东亚大陆内部主要变形带的高分辫率三维速度结构等方面开展了有针对性的探测研究并取得具有重要理论意义和实际应用价值的成果;在印度板块--欧亚板块碰撞动力学模拟以及地震过程数字地震成像等方面的理论研究具有创新性。这些成果对于推进我国固体地球科学的发展发挥了重要作用,在我国第一次将东亚大陆作为一个整体来对其深部结构、地震活动及动力学问题进行综合研究,在国际上产生了积极影响。
该项目主要完成人发表的10篇主要论文被同行引用了60次。
主要发现点: 主要发现点有:
1.该项目是国际上第一次对东亚地区从深部构造、边界动力学、变形与应力场、数值模拟和地震预测等方面进行完整的综合研究。它采用多种先进的地震学方法,充分利用布设在我国及周边地区的宽频数字地震资料,通过地震波的走时、波形数据等对东亚大陆的地壳上地幔速度结构进行层析成像,得到了东亚大陆地区整体的三维地震波速度结构;根据地震测深的成果,绘制了东亚地区莫霍界面深度的分布图;对重要构造活动区的岩石圈结构进行了反演,探测了东亚地区的地壳应力分布特征,揭示了深部结构与大陆动力过程以及地震活动之间的关系;建立了东亚地区不同尺度的多种地球动力学模型。所属学科:地震学,地球内部物理学。见主要论著[3]、[4]、[5]、[6]、[8]、[9]、[10];
2.同地震学紧密结合,一方面把地震的发生作为一个最活跃的动力学现象,在深层次上探索预测的动力学途径,另一方面又把地震所激发的地震波作为探测地球内部构造和认识地壳应力场的工具。对西太平洋俯冲带及喜马拉雅-贝加尔地震带的构造及动力学问题、大地震的震源机制与破裂扩展的时空成像以及强震发生的动力机制方面均取得了较好的成果。对中国及邻区现代构造应力场环境进行了分类研究,获得中国及邻区现代构造应力场的主要类型及其分布状况。在强震动力机制和地震破裂过程等科学问题研究中利用多种研究手段和方法,取得了国际水平的进展。所属学科:地震学,地球动力学。见主要论著[1]、[4]、[7];
3.注重地质学、力学、地球物理学的综合,深入研究地球深部构造和动力学过程,建立东亚地区的地球动力学模型。研究和开发了二维LDDA程序并且模拟了1976年唐山大地震和张北地震,揭示地震波在纵横交错的断层系统中传播的图象,探讨强震震中附近的地面运动和地震危险性。完成了三维粘弹性不连续变形块体系统的数值方法和有限元程序LDDA-3D.初步计算了东亚的位移场和应力场。所属学科:地球动力学。见主要论著[2]。
主要完成人:
1. 陈运泰
项目的整体组织和协调工作。负责对强震发生的动力机制和破裂过程的研究。对本项目主要发现点中的第二项做出了创造性的贡献。参加项目期间在该项研究中的工作量占本人工作量的60%。
2. 曾融生
对项目的总体设计和工作内容进行指导,对大陆内部碰撞的动力学机制问题进行了探索研究,提出了不同于海-陆碰撞的陆--陆碰撞的新模式。对本项目主要发现点中的第一项做出了创造性的贡献。参加项目期间在该项研究中的工作量占本人工作量的80%。
3. 王椿镛
负责对重要构造活动区的岩石圈结构进行了反演,给出了东亚地区地壳上地幔结构的丰富的信息。对本项目主要发现点中的第一项做出了创造性的贡献。参加项目期间在该项研究中的工作量占本人工作量的60%。
4. 蔡永恩
研究和开发了二维LDDA程序并且模拟了1976年唐山大地震和张北地震。完成三维粘弹性不连续变形块体系统的数值方法和有限元程序LDDA-3D.初步计算了东亚的位移场和应力场。对本项目主要发现点中的第三项做出了创造性的贡献。参加项目期间在该项研究中的工作量占本人工作量的70%。
5. 丁志峰
对东亚地区壳幔结构的成像,得到了东亚大陆地区整体的三维地震波速度结构。对本项目主要发现点中的第一项做出了创造性的贡献。参加项目期间在该项研究中的工作量占本人工作量的60%。
10篇代表性论文:
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. 东亚大陆及周边海域Moho界面深度分布和基本构造格局/中国科学(D辑)
5. 地球内部构造和动力学的地震学研究/地学前缘
6. 大别山超高压变质带地壳结构及其构造意义/地震学报
7. 中国大陆地震构造研究回顾/地震学报
8. 腾冲火山地热区地壳结构的地震学研究/地震学报
9. 青藏高原地震波三维速度结构的研究/中国地震
10. 中国大陆及其邻域地壳上地幔速度结构的面波层析成像研究/地震学报
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