利用GPS资料研究郯庐带现今的运动及变形状态

刘晓霞 江在森 武艳强

（中国地震局地震预测研究所，北京 100036）

郯庐断裂带中南段在第四纪以来活断层最发育，历史上曾发生过多次中强以上地震，是我国目前主要地震活动区域之一。2008年5月12日汶川8.0级地震发生后，地下流体观测多项测震后效应在郯庐断裂带中南段部分地区一直持续存在，同时速度结构研究结果表明该区域存在发生中强以上地震的介质速度结构条件，因此，加强对郯庐带现今地壳变形特征的认识，对郯庐带未来地震危险性的判定有着重要的意义。在前人研究的基础上，首先基于块体整体运动及均匀应变模型，对中国地壳运动观测网络GPS区域网1999—2001、2001—2004、2004—2007及2007—2009四期速度场数据进行处理，分析郯庐带的运动及变形的动态演化特征，分析汶川地震前后郯庐带变形特征的差异特性；并且通过计算 1999—2004，2004—2007及2007—2009三期扣除渤海湾区域整体刚性运动的GPS速度场，分析了环渤海区域周边地块间的相对运动状态，进一步认识整个环渤海区域的构造运动背景。

基于REHSM模型，分别反算了4期郯庐带中南段两侧地块的相对运动状态。分析可知，郯庐断裂带的潍坊-郯城段主要以右旋走滑变形特征为主，垂直于断层向1999—2001期表现为拉张， 2001—2004期表现为挤压的变形特征，而到2004—2007期，挤压趋势减弱，垂直断层向运动不明显，但到2007—2009期垂直断层向运动比上一期明显增强。郯城-庐江段的右旋滑动特征不明显，1999—2001期及2001—2004期无论是垂直断层向还是平行于断层向上的运动都比较弱；2004—2007期及2007—2009期表现为左旋滑动变形特征，垂直断层方向运动不明显。同时，还可以看出2001—2004期与2007—2009期两期的运动及变形特征及其相似。由此，潍坊-郯城段主要以右旋走滑变形特征为主，郯城-庐江段则为左旋走滑变形特征，两段垂直断层方向的变形特征为“张压交替”。鲁苏交界的郯城附近是右旋走滑与左旋走滑的转换带，值得特别关注。

1999—2004，2004—2007及2007—2009三期扣除环渤海区的整体刚性运动后各地块的运动结果显示，1999—2004与2004—2007两期结果以渤海湾的燕山-渤海地震带为界，以北的GPS站主要向北偏西方向运动，而边界以南的站点则以东南向运动为主，且靠近边界带运动速率小，远离边界带的点运动速率大；且1999—2004及2004—2007结果显示以燕山-渤海地震带为界南北GPS站均呈顺时针旋转的趋势；2007—2009期郯庐带东侧以燕山-渤海地震带为界，两侧呈顺时针旋转运动特征，除此之外可明显看出郯庐带中南段在垂直断层方向变形明显增强，且有逆时针旋转的趋势。这与前文通过块体的整体旋转与均匀应变模型得到的结果一致，都表明该期垂直断层方向的运动增强。由此可知，环渤海区虽然各期的变形特征不同，特别是郯庐带附近，各期的运动特征差异较大，但基本可反映燕山-渤海地震带是运动特征差异的分界线，且每期郯庐带各站点的一致性运动明显，说明郯庐带应力应变积累较弱，但其具有发生大震的构造背景，对该地区的长期监测不容忽视。