《地震各向異性與全球板塊運動的相關性及其機理研究》是依託中國科學院大學，由魏東平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：地震各向異性與全球板塊運動的相關性及其機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：魏東平
- 依託單位：中國科學院大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
地震各向異性現象能夠深刻反映地球內部的動力學機制，將地震各向異性與板塊運動速度模型結合起來，研究地錶板塊運動、地幔對流甚至地核發電機模式等一系列地球內部動力過程，正逐漸成為地震學與地球動力學研究領域中的熱點問題之一。本研究主要包括以下兩方面的內容：（1）在充分占有現有地震各向異性觀測數據的基礎上，通過相關性分析等數據挖掘技術，嘗試給出全球板塊運動與地震各向異性的相關性分析，並得到關於全球板塊運動如何影響其地震各向異性特徵等新的認識。（2）建立基於各向異性介質、多種控制因素下，消減板片俯衝模式的有限元構造動力模型，通過對俯衝板片及鄰近區域、特別對環太平洋的一些典型俯衝帶地區的地幔應力場分布進行數值模擬，並與地震各向異性的實際觀測結果進行對比分析，探討其地震各向異性的複雜成因機理，從而加深對於俯衝帶動力俯衝機制，包括俯衝帶弧後變形及俯衝帶邊界前進與後撤機理的了解。
結題摘要
地震各向異性深刻反映地球內部的動力學機制，並且在板塊構造和岩石層運移過程中，地震各向異性所呈現的方位特性十分顯著。本研究通過閱讀與整理大量的文獻資料，收集與分析了全球近8000個不同來源的地震各向異性及其它相關的地球物理數據。通過一系列的巨觀與微觀數值模型計算，探討了地震各向異性與全球板塊運動的表現形式與產生機理。主要研究結果如下： 1、全球板塊運動與地震各向異性及應力場三者之間存在明顯但程度不同的相關性，板塊的絕對或相對運動控制著板塊邊界的地震各向異性和應力場特徵，尤其是板塊的相對運動，在板塊邊界處的影響十分明顯。I型雙地震帶的快波偏振方向大多與海溝走向一致，夾角大多小於30°，而II型雙地震帶的快波偏振方向則與海溝走向的夾角較大，幾乎垂直，其延遲時間與傾角和俯衝角度的關係都可用簡單的線性方程描述； 2、對環太平洋西北部包括日本海的一些俯衝帶地區，考慮雙地震帶地震應力場圖像特徵的不同情況進行了地球動力學建模與計算，結果顯示，由於太平洋板塊與菲律賓海板塊的共同俯衝作用，可能是導致日本列島在其關東地區形成反L型折曲的主要控制因素； 3、利用分子動力學方法，研究了零溫和有限溫度下利蛇紋石的微觀結構，計算了其彈性與熱力學等里物理性質，探討了利蛇紋石的彈性性質對俯衝帶動力學的影響。通過分析利蛇紋石的原子熱運動軌跡，獲得了利蛇紋石可能發生相變或者分解的溫壓範圍，以及初步的脫水機理； 4、對南大西洋一段洋中脊（31°S-34.5°S）兩側的磁異常的偏度進行了系統研究。結果表明研究洋中脊兩側的板塊在6.5 Ma期間存在劇烈形變，區域內擴張方向並不總是垂直於洋中脊走向，不同剖面的擴張方向也不一致，並與相應的地震各向異性圖像呈現高度的相關性； 5、利用以前的工作積累，給出了GPS約束下對於川滇地區主要斷裂現今活動速率的一種估算方法及相應的邊界斷層速度；以及利用在鮮水河斷裂帶南東段地表地溫觀測序列，探討了該地區構造形態及活動強弱等的地球動力學特徵。
