青藏高原中南部近期地殼水平形變

劉志廣 楊國(guó)華 占 偉 楊 博 馮勝濤 杜凱夫 梁洪寶

（中國(guó)地震局第一監(jiān)測(cè)中心，天津 300180）

20世紀(jì)90年代以來(lái)，“網(wǎng)絡(luò)工程”和“陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)”積累了十余年的GNSS觀測(cè)數(shù)據(jù)。以1999—2011年西藏、青海地區(qū)GPS區(qū)域站觀測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)，利用多核函數(shù)法和球面應(yīng)變模型，計(jì)算了青藏高原中南部地區(qū)區(qū)域整體無(wú)旋轉(zhuǎn)框架下的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和應(yīng)變量，對(duì)汶川地震前后兩個(gè)時(shí)段的結(jié)果作對(duì)比分析。其中，1999—2007年時(shí)段使用了“網(wǎng)絡(luò)工程”34站數(shù)據(jù)，2009—2011年時(shí)段使用“網(wǎng)絡(luò)工程”和“陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)”共92站數(shù)據(jù)。計(jì)算結(jié)果顯示：

（1）1999年以來(lái)區(qū)域總體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)顯示為由南向北減速運(yùn)動(dòng)逐漸轉(zhuǎn)向東西兩側(cè)加速運(yùn)動(dòng)，即由南北向的壓縮逐漸轉(zhuǎn)向東西向的拉張運(yùn)動(dòng)；以當(dāng)惹雍錯(cuò)-定日斷裂為界，左側(cè)顯示左旋運(yùn)動(dòng)，右側(cè)顯示右旋運(yùn)動(dòng)；喜馬拉雅塊體大致以甲崗-定日斷裂帶為界、拉薩塊體大致以當(dāng)惹雍錯(cuò)-定日斷裂為界，向兩側(cè)分異運(yùn)動(dòng)；區(qū)域整體運(yùn)動(dòng)方向顯示出一定的右旋變化，這種變化可能是測(cè)站數(shù)和測(cè)站分布變化造成的；東部顯示一定的向東加速運(yùn)動(dòng)，可能是汶川、玉樹(shù)地震影響的結(jié)果。

（2）最大主應(yīng)變率和東向應(yīng)變率均顯示為整體的張性，與區(qū)域東西向拉張的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是一致的，汶川地震后沿甲崗-定日斷裂帶向北東方向條帶的最大主應(yīng)變率和東向應(yīng)變率均轉(zhuǎn)為壓性應(yīng)變，最大值分別達(dá)到-14.7×10-9/a和-20.0×10-9/a。

（3）最小主應(yīng)變率和北向應(yīng)變率均顯示為整體的壓性，與區(qū)域南北向壓縮的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是一致的。

（4）喜馬拉雅塊體亞?wèn)|-谷露斷裂帶與甲崗-定結(jié)斷裂帶之間的區(qū)域面壓縮較強(qiáng)，汶川地震前后變化不大；東北部由面壓縮轉(zhuǎn)為面膨脹，可能是汶川、玉樹(shù)地震影響的結(jié)果。

（5）最大剪切應(yīng)變率顯示整體的張性，汶川地震后整體上有一定增強(qiáng)。

（6）汶川地震前旋轉(zhuǎn)率以右旋為主，由西向東漸強(qiáng)，最大值-34.4×10-9rad/a；汶川地震后西部以左旋運(yùn)動(dòng)為主，最大值19.1×10-9rad/a，東部仍以右旋為主，最大值-47.8×10-9rad/a。

青藏高原中南部地區(qū)多年來(lái)的總體運(yùn)動(dòng)特征基本未發(fā)生較大的改變，整體上以東西向的拉張運(yùn)動(dòng)為主，中部以南北向的壓縮運(yùn)動(dòng)為主，然后逐漸向兩側(cè)分異逃離。東部地區(qū)以拉薩地區(qū)為中心形成旋轉(zhuǎn)變形體，向川滇地區(qū)運(yùn)動(dòng)。西部則向克什米爾高原運(yùn)動(dòng)。汶川地震后，區(qū)域運(yùn)動(dòng)有一定加強(qiáng)，但這種加強(qiáng)并不完全是汶川地震的影響。關(guān)于青藏高原的活動(dòng)機(jī)制存在許多解釋，例如，俯沖模式、擠壓增厚模式、逃逸模式、大陸擠出模式、對(duì)流作用模式、多因驅(qū)動(dòng)模式等，但都不能圓滿解釋青藏高原一系列近南北向正斷層、裂谷與近東西向逆走滑斷層并存的特征，而地球化學(xué)研究也對(duì)雅魯藏布江縫合帶和班公湖-怒江-瀾滄江縫合帶提出質(zhì)疑，甚至一些研究人員開(kāi)始對(duì)板塊構(gòu)造理論提出質(zhì)疑。20世紀(jì)70年代以來(lái)，我國(guó)在青藏高原及其周邊地區(qū)開(kāi)展了大量的地球物理探測(cè)工作，發(fā)現(xiàn)在喜馬拉雅塊體、拉薩塊體、羌塘塊體以及川滇塊體下面存在不同規(guī)模的高導(dǎo)層，藉此一些學(xué)者提出管流模型、下地殼流模型和地殼流模型等。其中地殼流模型認(rèn)為青藏高原巖石圈的變形方式為“雙地殼流”與“邊界剪切”，即青藏高原深部以中下地殼弱物質(zhì)流的快速塑性變形為主，上地殼則以塊體沿南北兩個(gè)邊界斷層的走滑變形為主，上地殼與中下地殼耦合運(yùn)動(dòng)。本文的計(jì)算結(jié)果與地球物理學(xué)者提出的地殼流模型是吻合的，但是該地區(qū)由于自然環(huán)境惡劣致使測(cè)站分布極不均勻，北部羌塘塊體由于存在大面積無(wú)人區(qū)而缺少觀測(cè)，更好的結(jié)果還要依賴未來(lái)加強(qiáng)觀測(cè)。