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中国西部地域辽阔,具有非常复杂的地形和特征各异的地质构造。它是地球上陆地隆升最显著的地区,是欧亚大陆现代构造运动最活跃最强烈的地区,也是世界大陆岩石圈构造运动最活跃的地区之一。作为印度板块与欧亚板块碰撞的汇聚带,区内巨大的地形荷载导致岩石圈的起伏变形很大,相应的板块挠曲产生的挠曲应力场在总应力场中也占有十分重要的比例。研究中国西部大陆岩石圈的挠曲应力场对于了解该区总应力场的性质、研究板内造山运动和青藏高原隆升以及地球动力学都具有非常重要的意义,有助于理解构造运动的动力机制和大陆岩石圈的运动特征。 本文在前人研究的基础上,依据岩石圈流变学理论,在空间域采用垂直和水平受力的多个变刚度的三维有限差分方法来计算弹性板的挠曲,从而求得相应的挠曲应力场。本文首次在中国西部及其邻区将三维空间域大陆岩石圈挠曲模型应用到挠曲应力场的求解中,计算出了该区岩石圈挠曲应力场的量值和方向,分析了其分布规律。结合中国大陆西部的地质特征,讨论了挠曲应力场在板块垂向上的变化规律,分析了垂向荷载和水平荷载对挠曲应力场的影响。 模拟结果表明中国西部的岩石圈挠曲应力的量值达数百兆帕。天山处于显著挤压,压应力在300-600MPa之间;青藏高原整体上处于北西至北东向挤压,压应力最大值可达670MPa,高原内部出现近东西向拉张。区内造山带下方均处于挤压;盆地和印度板块前缘处于拉张。垂向荷载对于挠曲应力场的状态起决定性作用,水平荷载对于中国西部挠曲应力场的影响极小。从弹性板顶部向下,造山带下方的挤压逐渐减小,到中性面以下变为拉张,然后张应力逐渐增大,在弹性板底部达到最大;盆地下方的变化则与之相反。