| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 1 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 选题背景和研究意义 | 第13-16页 |
| 1.2 天山造山带地球动力学研究现状 | 第16-20页 |
| 1.2.1 复活造山的动力来源 | 第16-17页 |
| 1.2.2 变形和隆升的动力学模型 | 第17-18页 |
| 1.2.3 陆内造山机制及争论 | 第18-20页 |
| 1.3 地球动力学数值模拟研究现状 | 第20-22页 |
| 1.4 研究思路、内容和方法 | 第22-23页 |
| 1.5 主要结论和创新点 | 第23-25页 |
| 2 天山造山带的地质学和地球物理学特征 | 第25-45页 |
| 2.1 地质构造背景 | 第25-31页 |
| 2.1.1 区域地质概况 | 第25-27页 |
| 2.1.2 构造演化过程 | 第27-28页 |
| 2.1.3 新生代构造变形 | 第28-31页 |
| 2.2 地球物理场特征 | 第31-34页 |
| 2.2.1 重力场、磁场和电性结构 | 第31-32页 |
| 2.2.2 大地热流和地温场 | 第32-34页 |
| 2.3 岩石圈深部结构 | 第34-41页 |
| 2.3.1 地震探测研究概况 | 第34-35页 |
| 2.3.2 地震学研究揭示的深部结构 | 第35-39页 |
| 2.3.3 上地幔各向异性 | 第39-40页 |
| 2.3.4 地壳上地幔密度结构 | 第40-41页 |
| 2.4 地震活动性 | 第41-43页 |
| 2.4.1 地震活动历史及特征 | 第41-42页 |
| 2.4.2 地震活动的深部背景 | 第42-43页 |
| 2.5 现今地壳运动变形 | 第43-44页 |
| 2.6 造山动力学分析 | 第44-45页 |
| 3 二维弹塑性接触问题有限元分析的编程及应用 | 第45-91页 |
| 3.1 引言 | 第45页 |
| 3.2 基本力学概念 | 第45-49页 |
| 3.3 弹塑性数学理论 | 第49-59页 |
| 3.3.1 弹性本构方程 | 第49-50页 |
| 3.3.2 塑性力学理论 | 第50-59页 |
| 3.4 有限元法求解过程 | 第59-60页 |
| 3.5 平面单元刚度矩阵推导 | 第60-63页 |
| 3.6 接触面单元刚度矩阵推导 | 第63-70页 |
| 3.6.1 Goodman单元的本构方程 | 第63-64页 |
| 3.6.2 6节点接触面单元刚度矩阵 | 第64-66页 |
| 3.6.3 5节点接触面单元刚度矩阵 | 第66-69页 |
| 3.6.4 非线性法向接触刚度 | 第69-70页 |
| 3.7 有限元程序结构 | 第70-71页 |
| 3.8 程序验证 | 第71-78页 |
| 3.8.1 验证算例1 | 第71-72页 |
| 3.8.2 验证算例2 | 第72-74页 |
| 3.8.3 验证算例3 | 第74-78页 |
| 3.9 程序应用 | 第78-89页 |
| 3.9.1 应用算例1 | 第78-79页 |
| 3.9.2 应用算例2 | 第79-81页 |
| 3.9.3 应用算例3 | 第81-89页 |
| 3.10 结论和讨论 | 第89-91页 |
| 4 应用非连续模型研究断层对地壳应力的影响 | 第91-101页 |
| 4.1 引言 | 第91页 |
| 4.2 控制方程 | 第91-92页 |
| 4.3 模型和边界条件 | 第92-94页 |
| 4.4 计算结果及分析 | 第94-99页 |
| 4.4.1 两种模型应力状态的比较 | 第94-95页 |
| 4.4.2 两种模型断层走滑特征的比较 | 第95-96页 |
| 4.4.3 断层参数对地壳应力的影响 | 第96-99页 |
| 4.5 结论 | 第99-101页 |
| 5 天山现今地壳变形的非连续接触模型模拟 | 第101-113页 |
| 5.1 引言 | 第101-102页 |
| 5.2 模型和方法 | 第102-105页 |
| 5.2.1 模型的构建 | 第102-104页 |
| 5.2.2 控制方程 | 第104-105页 |
| 5.3 数据和计算 | 第105-106页 |
| 5.3.1 GPS数据及边界条件 | 第105页 |
| 5.3.2 模型参数和计算过程 | 第105-106页 |
| 5.4 结果及分析 | 第106-110页 |
| 5.4.1 地壳运动模拟结果 | 第106-108页 |
| 5.4.2 地壳应力场特征 | 第108-110页 |
| 5.4.3 地壳变形特征 | 第110页 |
| 5.5 讨论 | 第110-112页 |
| 5.6 结论 | 第112-113页 |
| 6 天山新生代造山隆升三维有限元数值模拟 | 第113-133页 |
| 6.1 引言 | 第113-115页 |
| 6.2 地质和地球物理背景 | 第115-116页 |
| 6.3 数值计算模型 | 第116-121页 |
| 6.3.1 有限元模型的建立 | 第116-117页 |
| 6.3.2 热模型及边界条件 | 第117-118页 |
| 6.3.3 力学模型及边界条件 | 第118-121页 |
| 6.4 模拟过程和结果 | 第121-130页 |
| 6.4.1 基本情况 | 第121页 |
| 6.4.2 热模拟结果 | 第121-122页 |
| 6.4.3 重力引起的蠕变变形 | 第122-123页 |
| 6.4.4 构造推挤下的山体隆升 | 第123-128页 |
| 6.4.5 构造应力场和应变率 | 第128-130页 |
| 6.5 讨论 | 第130-132页 |
| 6.5.1 热—力学模型的局限性 | 第130页 |
| 6.5.2 天山新生代再造山的驱动力 | 第130-131页 |
| 6.5.3 岩石圈流变学结构对造山变形的制约 | 第131-132页 |
| 6.6 结论 | 第132-133页 |
| 7 帕米尔和塔里木块体对天山造山的构造控制作用 | 第133-154页 |
| 7.1 引言 | 第133-134页 |
| 7.2 地质背景 | 第134-136页 |
| 7.3 计算模拟 | 第136-142页 |
| 7.3.1 基本思路 | 第136页 |
| 7.3.2 构建模型 | 第136-138页 |
| 7.3.3 控制方程 | 第138-139页 |
| 7.3.4 模型参数 | 第139-141页 |
| 7.3.5 边界条件 | 第141页 |
| 7.3.6 计算过程 | 第141-142页 |
| 7.4 结果 | 第142-147页 |
| 7.4.1 温度场 | 第142-143页 |
| 7.4.2 水平位移 | 第143-144页 |
| 7.4.3 最大主应力 | 第144-145页 |
| 7.4.4 南北向应变 | 第145-147页 |
| 7.4.5 隆升高度 | 第147页 |
| 7.5 讨论 | 第147-153页 |
| 7.5.1 推进速度条件对天山隆升的影响 | 第147-150页 |
| 7.5.2 模型参数敏感性分析实验 | 第150-151页 |
| 7.5.3 帕米尔和塔里木块体的构造挤压对天山造山的作用 | 第151-153页 |
| 7.6 结论 | 第153-154页 |
| 8 结论 | 第154-156页 |
| 8.1 本文结论 | 第154-155页 |
| 8.2 研究工作评述 | 第155-156页 |
| 参考文献 | 第156-177页 |
| 附录A：变量说明书 | 第177-183页 |
| 附录B：程序使用说明 | 第183-188页 |
| 附录C：简单算例 | 第188-193页 |
| 附录D：源程序 | 第193-229页 |
| 致谢 | 第229-230页 |
| 攻读学位期间主要的研究成果目录 | 第230页 |