华北地块地处我国三大构造域的交汇区域,经历了复杂的构造演化过程,在现今印度洋板块、欧亚板块和太平洋板块的作用下,仍在发生强烈活动。京津冀地区是我国人口稠密,政治、经济、文化高度发达的地区,该区位于张家口-渤海构造带和华北平原NE-NNE向构造带交汇部位,也是我国东部新构造活动最强烈的地区。鉴于京津冀地区特殊的地质构造位置和新构造活动背景,加强该区现代构造应力场与孕震环境研究、评价、预测,具有紧迫性和必要性。尤其是,活动断裂的研究对工程选址与减轻自然灾害具有重大现实意义。选择京津冀地区作为研究区,通过地质资料收集及野外地质调查,分析区内活动断裂的发育特征及地震构造背景,同时依据地壳浅层地应力测量资料和构造应力场研究结果,配合三维数值模拟方法,分析在构造运动过程中断层的空间分布形态与地震活动之间的内在联系,揭示活动断裂体系如何促进地震的孕育、触发及地震活动对于活动断层、构造应力场的影响及其相互作用关系。论文首先依据京津冀地区的历史地震资料分析该区地震的时空分布特征;其次,利用京津冀地区的原地应力测量资料研究地壳浅层现今构造应力场的分布特征,结合安德森断层准则、库伦破裂准则及Byerlee定律,研究京津冀地区的断层强度,探讨京津冀地区的地震危险性;最后利用有限元数值分析方法,以GPS地壳形变资料和地应力测试结果为约束条件,分析京津冀地区NW和NE向两组断裂带对地震孕育和触发的控制作用,从构造应力场和动力学模式两个方面探讨京津冀地区的地震构造模式。主要研究结果如下:(1)依据所获得的地震资料,分析认为京津冀范围内的地震主要分布于山前平原和山间盆地,其分布形式构成了 NE向、NWW向的线性组合。京津冀地区的强震的平静期和活跃期的周期分别为大约120～150a,50～100a。依据京津冀地区的地震震源机制解可知,京津冀地区受两组断裂带的切割,在NNE向最大主压应力的作用下,NWW向的断裂带易于活动,从而在NWW向断裂带上形成地震的密集活动带,而与其共轭的NE向断裂带上则发生中强震。(2)断裂带各段的地应力测量结果表明:张家口-蓬莱断裂带西北段和太行山断裂带中段的地应力随深度变化的梯度比较高,尤其是张北钻孔的拟合梯度达到0.057MPa/m,对于该区地震预测具有一定的指示意义。侧压系数表明平均水平应力和垂向应力的比值、最大水平应力和垂向应力的比值随深度增加离散性减小,到深部均趋向于一个常数值,反映地壳浅层构造应力占主导地位,随深度的增加,垂向应力增强,构造应力逐渐减弱。(3)从定性和定量两个方面分析研究京津冀地区断层的断层强度。结果表明:沿张家口-蓬莱断裂带西北段的断层似摩擦系数为0.48,未来该区的地震活动值得关注。断裂带中段的各测点似摩擦系数的平均值为0.30,表明该段应力积累程度较低,地震活动可能性较小。在张家口-蓬莱断裂带的东南段,由钻孔资料计算的断层似摩擦系数的平均值为0.26,该段的应力积累水平较低,地震活动可能性也较小。对于太行山山前断裂带,在断裂带中段,断层似摩擦系数较高,接近断层活动的下临界值0.6,因此应关注该段地应力状态的变化趋势。在垂直张家口-蓬莱断裂带的方向上似摩擦系数的变化:靠近断层的李四光纪念馆钻孔的似摩擦系数值较低,而远离断层的其他两个钻孔数值较高,与Zoback等对圣安德烈斯断层在垂向方向的地应力测量结果基本一致。(4)以华北地区唐山和日本两次典型地震事件为时间节点,首先综述了前人对唐山地震前、后华北地区构造应力场变化特征的研究成果,其次,研究了日本人地震前、后华北地区构造应力场的变化特征。华北地区的构造应力场反演分析,发现华北地区北部地区及郯庐断裂带东部地区在唐山地震前、后构造应力场没有发生明显改变,而华北地区南部在地震前、后构造应力场发生较大变化。华北地区在日本本州岛大地震前、地震造成的拉张效应期及现今构造应力场的最大水平主应力方位分别为NEE向、NNW向和NEE向,反映了华北地区震前、震后调整到恢复至地震前的构造应力场演化过程。(5)在现今构造背景之下,通过数值模拟研究了京津冀地区在NE和NWW向两组断裂带的控制作用下,研究区内的应力场分布特征及其与地震活动分布和孕育触发机制关系。研究区内NE和NWW向两组断裂带交切的区域呈现应力集中、应力强度大,且往往为地震发育部位。太行山山前断裂带的缓倾铲型正断构造阻挡了来自于山西地堑系的应力,从而导致了华北坳陷区的低应力现象,对华北坳陷区形成了一定的“保护”作用。邢台地震造成的应力扰动主要集中在华北坳陷区两组NWW和NE向断裂围限的区域,邢台地震造成的应力扰动仍未传递至太行山山前断裂带西侧的区域;唐山地震的影响区域主要是沿两组断裂带的附近区域,最远至张家口地区。华北中部地区在NE向和NWW向两组断裂带的构造体系之下,两组断裂带对于整个区域构造应力场具有联合控制作用,纵观以上数值模拟结果可知,在几个区域构造体系中,NE向断裂带在地震活动中占据主导地位。