利用GPS資料研究郯廬帶現今的運動及變形狀態

劉曉霞 江在森 武艷強

（中國地震局地震預測研究所，北京 100036）

郯廬斷裂帶中南段在第四紀以來活斷層最發育，歷史上曾發生過多次中強以上地震，是我國目前主要地震活動區域之一。2008年5月12日汶川8.0級地震發生后，地下流體觀測多項測震后效應在郯廬斷裂帶中南段部分地區一直持續存在，同時速度結構研究結果表明該區域存在發生中強以上地震的介質速度結構條件，因此，加強對郯廬帶現今地殼變形特征的認識，對郯廬帶未來地震危險性的判定有著重要的意義。在前人研究的基礎上，首先基于塊體整體運動及均勻應變模型，對中國地殼運動觀測網絡GPS區域網1999—2001、2001—2004、2004—2007及2007—2009四期速度場數據進行處理，分析郯廬帶的運動及變形的動態演化特征，分析汶川地震前后郯廬帶變形特征的差異特性；并且通過計算 1999—2004，2004—2007及2007—2009三期扣除渤海灣區域整體剛性運動的GPS速度場，分析了環渤海區域周邊地塊間的相對運動狀態，進一步認識整個環渤海區域的構造運動背景。

基于REHSM模型，分別反算了4期郯廬帶中南段兩側地塊的相對運動狀態。分析可知，郯廬斷裂帶的濰坊-郯城段主要以右旋走滑變形特征為主，垂直于斷層向1999—2001期表現為拉張， 2001—2004期表現為擠壓的變形特征，而到2004—2007期，擠壓趨勢減弱，垂直斷層向運動不明顯，但到2007—2009期垂直斷層向運動比上一期明顯增強。郯城-廬江段的右旋滑動特征不明顯，1999—2001期及2001—2004期無論是垂直斷層向還是平行于斷層向上的運動都比較弱；2004—2007期及2007—2009期表現為左旋滑動變形特征，垂直斷層方向運動不明顯。同時，還可以看出2001—2004期與2007—2009期兩期的運動及變形特征及其相似。由此，濰坊-郯城段主要以右旋走滑變形特征為主，郯城-廬江段則為左旋走滑變形特征，兩段垂直斷層方向的變形特征為“張壓交替”。魯蘇交界的郯城附近是右旋走滑與左旋走滑的轉換帶，值得特別關注。

1999—2004，2004—2007及2007—2009三期扣除環渤海區的整體剛性運動后各地塊的運動結果顯示，1999—2004與2004—2007兩期結果以渤海灣的燕山-渤海地震帶為界，以北的GPS站主要向北偏西方向運動，而邊界以南的站點則以東南向運動為主，且靠近邊界帶運動速率小，遠離邊界帶的點運動速率大；且1999—2004及2004—2007結果顯示以燕山-渤海地震帶為界南北GPS站均呈順時針旋轉的趨勢；2007—2009期郯廬帶東側以燕山-渤海地震帶為界，兩側呈順時針旋轉運動特征，除此之外可明顯看出郯廬帶中南段在垂直斷層方向變形明顯增強，且有逆時針旋轉的趨勢。這與前文通過塊體的整體旋轉與均勻應變模型得到的結果一致，都表明該期垂直斷層方向的運動增強。由此可知，環渤海區雖然各期的變形特征不同，特別是郯廬帶附近，各期的運動特征差異較大，但基本可反映燕山-渤海地震帶是運動特征差異的分界線，且每期郯廬帶各站點的一致性運動明顯，說明郯廬帶應力應變積累較弱，但其具有發生大震的構造背景，對該地區的長期監測不容忽視。