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西部水电工程滑坡灾变演化与控制技术:地质营力分析结果

【摘要】:表2.1-3甘肃、四川、云南部分地区原地应力测量结果2.1.4.2地壳水平运动以上的区域应力场分析反映出西部现代地壳表层以水平运动为主,这一点从西部大部分活动断裂错动以水平分量占优势也可以反映出来[100]。

2.1.4.1 区域现代构造应力场特征

根据我国现有的地应力测量和大量的震源机制解及断层运动方向的分析表明西部地区现代构造应力场有如下主要特征[100]

中国现今地壳应力具有明显的分区性,大致以贺兰山—六盘山—龙门山—横断山一线的南北带为界,其东、西两部分的地壳应力状况特征明显不同:西部地区本世纪以来持续受到近南北方向的挤压作用,而且应力值高。

20世纪70年代开始在甘肃金川、四川渡口和云南保山、下关、墨江等地进行原地应力测量,取得的最大主压应力方向为北北西—近南北(表2.1-3)。20世纪30年代以来,区内92个破坏性地震震源机制解的P轴方位大都在北北西—北北东范围内,并以南北向占主导;滇西南的大理、楚雄等地的跨断层形变测量和地震变形带资料都表明,北东向断裂左旋扭动,北西—北西西向断裂右旋扭动,反映出它们受着南北向挤压作用的结果。

西部地区现代构造应力场在空间的各个方向上,总体上以水平挤压应力为主;而鄂尔多斯周缘等现代断陷盆地则表现为局部区域的张应力。震源机制解表明其主压应力轴的倾角总体上不超过30°,说明地壳表层现今以水平运动为主。

大量现代地应力绝对值的测量资料表明,西部地区地应力都是随着深度增加而相应增长,但各处的增长速率不均匀;主应力方向多数地区较为稳定,也有少数地区随着深度增加,其方向发生复杂的变化。

表2.1-3 甘肃、四川、云南部分地区原地应力测量结果

2.1.4.2 地壳水平运动

以上的区域应力场分析反映出西部现代地壳表层以水平运动为主,这一点从西部大部分活动断裂错动以水平分量占优势也可以反映出来[100]。丁国瑜等按印度板块以50mm/a的速率向北推进为前提,估算了中国西部各块体的运动速率(表2.1-4)。从表2.1-4的估计值可看出,近300万年来西藏块体向北(或北偏东)平均运动速率约为25~28mm/a。

表2.1-4 西部块体和褶皱带形变和运动速率估计值

2.1.4.3 地壳垂直运动

西部垂直运动的动力来自巨大的地壳不均衡重力作用[100]喜马拉雅山地区地壳均衡异常值最大,达±120×10-3 cm/s2;最小值是准噶尔盆地和柴达木盆地,异常值为±100×10-3 cm/s2。在昆仑山脉西端北坡向塔里木盆地过渡带上梯度为最大,其值在(100~80)×10-3 cm/s2。每千米达±1.6×10-3 cm/s2

垂直形变在藏南雅鲁藏布江沿岸,上升量为全国之冠,年速率达10mm左右。拉萨以南的喜马拉雅山区的年速率将会更大些。向北在狮泉河—尼玛一带,年速率降到2~4mm,形成狭窄而西倾的较弱上升地带。再北是藏北高原一般海拔在4500.00m以上,地形明显大面积上升,年速率5~6mm,与昆仑山连成一体。西藏是青藏高原的主体,素有“世界屋脊”之称,垂直形变大幅度上升,反映此现代地壳仍处于强烈活动之中。滇西南地区以北和金沙江以东的广大地区,是以下降为主,主要山脉在下降中仍显示出相对上升趋势。川西高原一般海拔在3000.00m以上,部分超过4500.00m,然后却以-1~-3mm/a速率下降。其中若尔盖草地下沉尤为突出,最大的年速率超过-6mm。