基于GPS觀測的張渤帶區(qū)域地殼形變

陳阜超 郭良遷 陳聚忠（中國地震局第一監(jiān)測中心，天津 300180）

基于GPS觀測的張渤帶區(qū)域地殼形變

陳阜超 郭良遷 陳聚忠
（中國地震局第一監(jiān)測中心，天津 300180）

包括張家口—渤海地震構(gòu)造帶（簡稱張渤帶）在內(nèi)的首都圈區(qū)域是我國東部構(gòu)造活動強(qiáng)烈地區(qū)之一，自有記載以來曾發(fā)生過M≥634的地震11次。因此，利用GPS區(qū)域站數(shù)據(jù)資料研究現(xiàn)今地殼形變狀態(tài)和張渤帶的形變趨勢，對于中長期地震趨勢分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

收集整理了研究區(qū)內(nèi)1999年、2007年、2009年、2011年和2013年5期的GPS區(qū)域站數(shù)據(jù)資料。在計(jì)算得到全球參考框架ITRF2005下的GPS區(qū)域站ENU三維坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，計(jì)算得到了1999—2007、2007—2009、2009—2011和2011—2013四個時段GPS區(qū)域站的站速度，擬合計(jì)算了研究區(qū)內(nèi)的水平形變速度，并繪制了4個時段的水平形變圖（圖略）。

1999—2007年時段東北區(qū)的水平形變速率最大，西北區(qū)的速率最小，研究區(qū)的南部也是東區(qū)水平形變速率大，西區(qū)水平形變速率小，水平形變場在東西方向上變化相對明顯。西南區(qū)差異變化最大，差值為2.75 mm/a，西北區(qū)差異變化最小，差值為0.81 mm/a。表明西南區(qū)活動性相對較強(qiáng)。就研究區(qū)總體趨勢而言，水平形變場北部有向西運(yùn)動，南部向東的運(yùn)動，張渤帶位于水平形變場變化的過渡帶上，因而具有左旋走滑趨勢。

2007—2009年時段西南區(qū)水平形變速率最小，東北區(qū)速率最大；各區(qū)的速率差異（最大值減去最小值）顯示，東北區(qū)較顯著，差值為2.89 mm/a，西南區(qū)最小為0.98 mm/a。說明東北區(qū)活動性相對較強(qiáng)，西南區(qū)較弱。各個水平形變區(qū)之間呈緩變過渡，無明顯的分區(qū)界線。張渤帶位于水平形變分區(qū)過渡帶上。

2009—2011年時段研究區(qū)水平形變態(tài)勢在北部地區(qū)從東到西具有呈順時針弧形旋轉(zhuǎn)，弧頂在北京東部，在南部地區(qū)也具有順時針弧形旋轉(zhuǎn)態(tài)勢，弧頂位于天津西北。中間的張渤帶具有左旋走滑活動。2009—2011年研究區(qū)水平形變矢量雖然有分群性，但是，各區(qū)之間呈過渡性緩變，分區(qū)界線不明顯。

2011—2013年時段區(qū)域南部水平形變速率相對較大，活動性相對明顯。研究區(qū)大致以張渤帶為界，南部地區(qū)總體向北運(yùn)動，方向比較集中一致，北部地區(qū)運(yùn)動方向差別明顯。張渤帶兩側(cè)地塊近于相向運(yùn)動，成為水平形變場南北分區(qū)的界線。

4個時段水平形變場顯示，以張渤帶為界，北側(cè)地區(qū)的西部各時段都不同程度的向西運(yùn)動，東部具有向西偏南方向的趨勢運(yùn)動。張渤帶以南變化相對復(fù)雜，1999—2007年和2009—2011年主體趨勢運(yùn)動為東南。2007—2009年水平形變東西分異，相背運(yùn)動。而2011—2013年則一致向北運(yùn)動。2011—2013年以張渤帶為分界帶的相對擠壓的形變運(yùn)動狀態(tài)逐漸清晰明顯。以2011年為時間分界點(diǎn)，1999—2011年的3個時段張渤帶作為水平形變異常變化的分界作用不明顯，為緩變過渡階段。2011—2013年張渤帶的分界作用清晰顯著，兩側(cè)運(yùn)動差異明顯，形成水平形變異常帶，成為水平形變運(yùn)動不協(xié)調(diào)地帶。

分析給出，近期區(qū)域水平形變場趨于有序，顯示張渤帶有擠壓應(yīng)力增強(qiáng)趨勢，反映區(qū)域構(gòu)造活動性有序增強(qiáng)。使張渤帶成為地震孕育的有利區(qū)域，需要加強(qiáng)跟蹤監(jiān)測和研究。