2.2　全球及中国地应力区域构造分析

2.2.1　全球应力场分析

1987年E.T.Brown等，选取世界各地120个有代表性的地应力测量资料进行了统计分析，结果如下。

①一般情况下，地应力实测值均为压应力，极少数情况为拉张应力，且随着深度增加而增大，在2500m深度范围内，线性相关程度较高；垂直应力的拟合曲线为σv=0.027H，如图2-6（a）所示。

图2-6　全球实测地应力统计结果

②平均水平应力与垂直应力的比值变化范围较大，一般在0.5～3.5之间，这说明大多数地区的平均水平应力大于垂直应力，如图2-6（b）所示。

③推动地壳运动的构造应力状态具有明显的地区性变化，临界应力深度随地区而异，如表2-3所示。

表2-3　世界各地临界应力深度

1986年启动的全球性的合作项目——世界地应力图项目，参加人员来自18个国家，并受到国际岩石圈计划资助，项目组研究人员收集、分析整理了全球范围内岩石圈中地应力场的实际测量和科学研究成果。

最新出版的世界地应力图来源于四类地球地质物理资料：地震震源机制解、钻孔崩落测量、水压致裂法和套芯法原位测量及断层活动和火山分布地质资料。在此基础上建立的全球地应力数据库和全球地应力图全面反映了岩石圈应力场的总体和分区特征，并对岩石圈中力的情况进行了解释，是国际合作的重大课题之一，取得了较大成功。

从图中可以看出，全球地应力场明显具有分区现象，一般来说，分区界限为板块边界。在同一板块内部的大多数地区，地壳上部地应力场相对均匀，不同深度、不同方法得到的不同岩性地应力场方位较为一致；并且板块内部区域以挤压为主，最大主应力近于水平方向。挤压型板块边缘附近的最大主压应力方向多与板块边界垂直，而走滑型板块边缘的最大主压应力方向则多与板块边界斜交。

2.2.2　中国应力场分析

中强地震的震源机制解结果表明，中国南北地震带将中国大陆分成东、西两部分，成为印度洋板块、太平洋板块、菲律宾板块在中国大陆内部影响控制范围的分界线。中国大陆及邻区现代构造应力场以水平作用为主，反映出中国大陆主要受周围板块联合作用的动力学特点，大陆内部具有高角度应力作用的局部地区主要受局部构造相互作用或岩石圈垂向作用力的影响。

中国大陆及邻近地区岩石圈构造运动是印度洋板块、太平洋板块、菲律宾板块与欧亚板块之间，以及大陆板块内部各区域块体之间相互运动和作用的结果；在这样的边界条件下，板块发生变形，产生水平受压应力场。其中印度洋板块对欧亚板块的强烈挤压和碰撞，使得青藏高原快速隆起并控制了中国西部广阔地域构造运动，特别是在高原的南部、北部和西部边缘地区，形成了N20°～40°E岩石圈挤压应力场。太平洋板块俯冲、挤压欧亚大陆板块，形成了N70°E挤压应力场，并控制了东北地区，西至鄂尔多斯块体，南至秦岭、大别山及其延伸地带的大华北的广阔地域。菲律宾板块对欧亚板块的碰撞与挤压，控制了中国台湾地区地应力场。