中国大陆及其周边块体的应力、应变及其动态演化特征

摘要

地球科学的每一次革命都是由于观测技术的更新所推动的,二十世纪七十年代以来,空间测地技术的高速发展,使以优于厘米级的精度测定现代地球的整体运动和局部运动成为现实.从这些高精度的测量结果中解算出相关信息,为大陆地球动力学的研究和地震等自然灾害的预测服务,是该研究的目的.作者对块体运动、变形模拟与反演的历史进行了回顾,阐述了将DDA方法引入到GPX数据处理中的可能性与必然性.对DDA方法解决问题的原理进行了说明.作者详细推导了粘弹模型的系数子矩阵具体形式,并陈述了块体划分的依据,另外,在数据模拟中,考虑到所研究问题的相对性,同时为了避免考虑荷载项的不确定对研究结果的影响,在研究中将反分析与正分析有机结合起来,即反反分析的结果带回模型,并将计算的结果作为正分析中总荷载的变化率.在假设变形的时间进程是均匀的前提下,模拟研究区的应变场的动态演化特征.在计算过程中,作者还结合地学实际问题,对DDA中的相关算法进行了改进.

目录

文摘

英文文摘

第一章结论

一、引言

二、块体运动变形模拟与其反演的发展历史

三、我国地质不连续体数值分析模拟领域的研究现状

四、DDA方法的特点以及引入DDA方法的可能性和必要性

五、本研究的主要内容、特色、目的及意义

第二章不连续变形分析理论

一、正分析原理及其运动学条件

1.1、正分析原理

1.2、正分析中的运动学条件

二、反分析原理及其惩罚因子

2.1、反分析原理

2.2、反分析中的惩罚因子

第三章模型的建立及参数的选择

一、块体的划分

二、正分析模型的选取及使用DDA方法的表述

三、正分析模型中参数的选择

四、惯性力

五、正分析中初始应力及力场的确定

第四章理论与模型的实现

一、块体的分割

二、曲面块体上的积分

三、入侵判断

四、计算方法的选择

五、GPS资料的来源与预处理

六、计算机流程图

第五章结果与分析

一、研究区现今地壳运动状况

1.1、研究区的总变形特征

1.2、研究区块体的运动特征

1.3、研究区应变场的旋转运动特征

1.4、研究区应变场的应变特征

1.5、研究区各块体在边界带上的相对运动

1.6、研究区各块体内部不同点位的位移特征

二、研究区的粘滞特征

三、研究区应变场的动态演变特征

第六章研究区现今地壳运动、变形的动力来源的初步分析

一、不同方法得到的结果比较

二、研究区现今地壳运动、变形的动力来源的初步分析

三、本研究在地震等灾害预测中的应用的探讨

附图

第七章结论与讨论

参考文献

致谢