青藏高原中南部近期地殼水平形變

劉志廣 楊國華 占 偉 楊 博 馮勝濤 杜凱夫 梁洪寶

（中國地震局第一監測中心，天津 300180）

20世紀90年代以來，“網絡工程”和“陸態網絡”積累了十余年的GNSS觀測數據。以1999—2011年西藏、青海地區GPS區域站觀測結果為基礎，利用多核函數法和球面應變模型，計算了青藏高原中南部地區區域整體無旋轉框架下的運動場和應變量，對汶川地震前后兩個時段的結果作對比分析。其中，1999—2007年時段使用了“網絡工程”34站數據，2009—2011年時段使用“網絡工程”和“陸態網絡”共92站數據。計算結果顯示：

（1）1999年以來區域總體運動趨勢顯示為由南向北減速運動逐漸轉向東西兩側加速運動，即由南北向的壓縮逐漸轉向東西向的拉張運動；以當惹雍錯-定日斷裂為界，左側顯示左旋運動，右側顯示右旋運動；喜馬拉雅塊體大致以甲崗-定日斷裂帶為界、拉薩塊體大致以當惹雍錯-定日斷裂為界，向兩側分異運動；區域整體運動方向顯示出一定的右旋變化，這種變化可能是測站數和測站分布變化造成的；東部顯示一定的向東加速運動，可能是汶川、玉樹地震影響的結果。

（2）最大主應變率和東向應變率均顯示為整體的張性，與區域東西向拉張的運動趨勢是一致的，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變率和東向應變率均轉為壓性應變，最大值分別達到-14.7×10-9/a和-20.0×10-9/a。

（3）最小主應變率和北向應變率均顯示為整體的壓性，與區域南北向壓縮的運動趨勢是一致的。

（4）喜馬拉雅塊體亞東-谷露斷裂帶與甲崗-定結斷裂帶之間的區域面壓縮較強，汶川地震前后變化不大；東北部由面壓縮轉為面膨脹，可能是汶川、玉樹地震影響的結果。

（5）最大剪切應變率顯示整體的張性，汶川地震后整體上有一定增強。

（6）汶川地震前旋轉率以右旋為主，由西向東漸強，最大值-34.4×10-9rad/a；汶川地震后西部以左旋運動為主，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多年來的總體運動特征基本未發生較大的改變，整體上以東西向的拉張運動為主，中部以南北向的壓縮運動為主，然后逐漸向兩側分異逃離。東部地區以拉薩地區為中心形成旋轉變形體，向川滇地區運動。西部則向克什米爾高原運動。汶川地震后，區域運動有一定加強，但這種加強并不完全是汶川地震的影響。關于青藏高原的活動機制存在許多解釋，例如，俯沖模式、擠壓增厚模式、逃逸模式、大陸擠出模式、對流作用模式、多因驅動模式等，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，而地球化學研究也對雅魯藏布江縫合帶和班公湖-怒江-瀾滄江縫合帶提出質疑，甚至一些研究人員開始對板塊構造理論提出質疑。20世紀70年代以來，我國在青藏高原及其周邊地區開展了大量的地球物理探測工作，發現在喜馬拉雅塊體、拉薩塊體、羌塘塊體以及川滇塊體下面存在不同規模的高導層，藉此一些學者提出管流模型、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流的快速塑性變形為主，上地殼則以塊體沿南北兩個邊界斷層的走滑變形為主，上地殼與中下地殼耦合運動。本文的計算結果與地球物理學者提出的地殼流模型是吻合的，但是該地區由于自然環境惡劣致使測站分布極不均勻，北部羌塘塊體由于存在大面積無人區而缺少觀測，更好的結果還要依賴未來加強觀測。