地震动力学过程多场耦合效应数值模拟

1.汶川地震数值模拟

·汶川地震应力场模拟

利用弹性有限元方法，以GPS观测结果为基础，考虑重力作用，对汶川地震的主震断层震前应力场演化进行了定量分析。模拟结果证实了汶川地震是在青藏高原侧向挤压和四川盆地阻挡作用下形成的。尽管GPS观测到的跨龙门山断裂带的形变速率很低，但由于断层的闭锁，应力逐渐向断层附近集中并在断层下部缓慢累积，至剪应力超过摩擦强度时，发生地震。

·汶川地震断层阀效应模拟

基于Sibson提出的断层阀模型，研究流体在汶川地震过程中作用，特别是温度场与流场的耦合效应。结果表明，流体及摩擦热对于热异常的影响主要体现在断层内部，对地表温度的影响较小；相对于断层下盘，上盘对流体有更强的响应。

2.俯冲带热结构数值模拟

深源地震的深度多位于地幔相变过渡带范围内。有研究表明，亚稳态橄榄石相变产生的剪切失稳可能是深源地震发生的主要原因。俯冲带的温度结构直接影响到亚稳态橄榄石的存在范围，以及地震能够达到的深度。利用有限元法模拟俯冲带的热结构演化，分析不同热源因素对俯冲带热结构及地震能够到达深度的影响，以及俯冲角度对俯冲带负浮力的影响。