俯冲带深部应力场的二维有限元数值模拟

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该文对俯冲带的深部应力场进行了二维有限元数值模拟.根据一系列的计算,我们认为俯冲带的流变性质对俯冲带深源地震的发生有控制作用.低温的俯冲带因在橄榄石-尖晶石动力学相变界面以下存在低粘区,使得该低粘区两侧存在两个高应力集中区.这样,高应力区将不限于橄榄石-尖晶石相变过渡区,而是位于更深的深度.新的模拟结果显示400km深度以下有高的应力水平,与深部有更高的地震活动性一致;同时显示应力集中区的主压应力方向是基本上沿着俯冲方向的,与深源地震震源机制解的结果一致;而且在俯冲带内部有两个应力集中区,与有人根据地震观测结果提出的深部也有双地震层的现象相一致.对于温度较高的俯冲带,因为发生橄榄石-尖晶石相变时颗粒的生长速率很大,因而不存在橄榄石-尖晶石相变过渡带下面位于俯冲板块中心因小的颗粒粒度而产生的低粘区,相当于相同的力为更大的体积所承受,所以估计这样的俯冲带在橄榄石-尖晶石相变界面下面将比在橄榄石-尖晶石相变界面下有低粘区的冷的俯冲带有更低的平均应力水平;同时,因为这时的相变反应速度快,短时间内的温度提高也使得相变界面附近有很低的粘度,因此将有很低的应力水平,因而不会积累大的应力发生强烈地震.
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