论文部分内容阅读
印度大陆与欧亚大陆碰撞所导致的青藏高原的崛起是过去100Ma以来地球历史上最重大的地质事件之一,它不仅改变了全球的地形地貌,形成了面积超过250万平方千米、平均海拔超过5千米的高原,而且对亚洲乃至全球的气候变化都产生了重要影响。从特提斯概念的提出到现今大陆动力学和全球变化概念的形成,青藏高原地学研究经历了启蒙、奠基、大发展到深化研究几个阶段,有关它的两大基础科学问题——隆升历史和隆升机制备受人们重视,尽管前人已经就此两大问题取得了令人瞩目的研究成果,但是至今他们还是没能得到彻底解决。就隆升历史而言,它被认为是一个约束甚差的量,表现在有早期隆升和晚期隆升,隆升的时间从始新世到上新世,甚至是更新世,这些对隆升历史不同的认识阻碍了对高原隆升机制的认识,自Argand之后提出了几十种隆升机制,主要包括:俯冲作用模式,挤压加厚模式,大陆挤出模式,地幔岩石圈对流模式,多因作用模式等,造成如此之多不同隆升机制提出的主要原因是他们是建立在现今高原地貌基础之上的,缺乏高原精确的隆升历史约束。利用数值模拟的方法研究高原的隆升过程是近30年来发展出的新方法,这种方法以弹性力学、流变学为理论模型,以有限元方法作为工具,对高原隆升过程中应力、应变进行分析,试图通过应力、应变的变化规律对高原隆升历史进行约束,并对各种隆升机制进行解释。尽管这种数值模拟方法对于我们研究高原的隆升历史有了很大的帮助,然而每个模型都有它的局限性,加之很多物性参数的存在很大的误差,有的甚至很难得到,因此这种模拟大都只能作为一种定性地认识,不具有定量的意义。在对前人数值模拟工作总结的基础上,结合古大陆再造的研究成果,利用通用有限元软件ANSYS对高原始新世与现今两期应力场的模拟结果的对比分析认为:从前后两次的位移矢量分布来看,现今位移的方向与刚发生碰撞时发生了明显的偏转,从近正北方向偏向了北东向,有的甚至是正东向;从两期Y方向的应力场对比来看,刚发生碰撞时,应力较强的区域主要出现在高原的西南部、西部以及东北部的一些地区,现今应力场分布表现为在东构造结出应力较大;两期X方向应力场的变化比较明显的是在北部的阿尔金走滑断裂带现今应力的增强,东构造结处应力最大;两期主压应力的方向也发生显著地变化,变化趋势与位移矢量的变化时一致的。