断层三维转动及其引起的地表形变空间分布特征
摘要
地壳中断层的裂纹活动是地壳局部形变的力源基础,其活动方式由滑动和转动两部分组成.以向错理论为基础,在断层一维转动与地表形变关系研究的基础上,推导了弹性半空间均匀介质中断层三维转动与地表形变的关系,对不同深度和倾角的断层以不同方式转动产生的地表形变的曲线变化特征进行了分析,计算了断层以不同方式转动产生的地表水平位移和垂直形变的空间分布特征,并与断层滑动产生的地表水平位移和垂直形变的空间分布特征进行了对比分析,结果表明:1)断层转动对地表位移的影响随着断层深度的增加不断衰减,埋深超过150km时,断层向错产生的地表形变趋于零;地表位移对不同倾角的断层转动有不同的响应,其中以断层角点为转动轴的断层向错引起的地表形变受倾角的影响最为显著,呈现出减小-增大-减小的变化特征;2)断层以不同方式转动相同的量产生的水平位移和垂直形变在数值上大小相近,断层转动产生的水平形变显著区主要集中在断层两侧附近区域,垂直形变的空间分布与断层的转动方式有关,都呈现出以断层为中心的几何对称分布样式;3)断层三维转动与滑动引起的地表形变在数值大小上有区别,但具有相同的量级,空间上断层滑动引起的形变范围相对转动较为广泛.最后,讨论了断层向错理论在地壳形变分析中存在的问题,断层转动与滑动组合模型研究地壳形变有着重要的意义.