青藏高原中南部近期地壳水平形变

刘志广 杨国华 占 伟 杨 博 冯胜涛 杜凯夫 梁洪宝

（中国地震局第一监测中心，天津 300180）

20世纪90年代以来，“网络工程”和“陆态网络”积累了十余年的GNSS观测数据。以1999—2011年西藏、青海地区GPS区域站观测结果为基础，利用多核函数法和球面应变模型，计算了青藏高原中南部地区区域整体无旋转框架下的运动场和应变量，对汶川地震前后两个时段的结果作对比分析。其中，1999—2007年时段使用了“网络工程”34站数据，2009—2011年时段使用“网络工程”和“陆态网络”共92站数据。计算结果显示：

（1）1999年以来区域总体运动趋势显示为由南向北减速运动逐渐转向东西两侧加速运动，即由南北向的压缩逐渐转向东西向的拉张运动；以当惹雍错-定日断裂为界，左侧显示左旋运动，右侧显示右旋运动；喜马拉雅块体大致以甲岗-定日断裂带为界、拉萨块体大致以当惹雍错-定日断裂为界，向两侧分异运动；区域整体运动方向显示出一定的右旋变化，这种变化可能是测站数和测站分布变化造成的；东部显示一定的向东加速运动，可能是汶川、玉树地震影响的结果。

（2）最大主应变率和东向应变率均显示为整体的张性，与区域东西向拉张的运动趋势是一致的，汶川地震后沿甲岗-定日断裂带向北东方向条带的最大主应变率和东向应变率均转为压性应变，最大值分别达到-14.7×10-9/a和-20.0×10-9/a。

（3）最小主应变率和北向应变率均显示为整体的压性，与区域南北向压缩的运动趋势是一致的。

（4）喜马拉雅块体亚东-谷露断裂带与甲岗-定结断裂带之间的区域面压缩较强，汶川地震前后变化不大；东北部由面压缩转为面膨胀，可能是汶川、玉树地震影响的结果。

（5）最大剪切应变率显示整体的张性，汶川地震后整体上有一定增强。

（6）汶川地震前旋转率以右旋为主，由西向东渐强，最大值-34.4×10-9rad/a；汶川地震后西部以左旋运动为主，最大值19.1×10-9rad/a，东部仍以右旋为主，最大值-47.8×10-9rad/a。

青藏高原中南部地区多年来的总体运动特征基本未发生较大的改变，整体上以东西向的拉张运动为主，中部以南北向的压缩运动为主，然后逐渐向两侧分异逃离。东部地区以拉萨地区为中心形成旋转变形体，向川滇地区运动。西部则向克什米尔高原运动。汶川地震后，区域运动有一定加强，但这种加强并不完全是汶川地震的影响。关于青藏高原的活动机制存在许多解释，例如，俯冲模式、挤压增厚模式、逃逸模式、大陆挤出模式、对流作用模式、多因驱动模式等，但都不能圆满解释青藏高原一系列近南北向正断层、裂谷与近东西向逆走滑断层并存的特征，而地球化学研究也对雅鲁藏布江缝合带和班公湖-怒江-澜沧江缝合带提出质疑，甚至一些研究人员开始对板块构造理论提出质疑。20世纪70年代以来，我国在青藏高原及其周边地区开展了大量的地球物理探测工作，发现在喜马拉雅块体、拉萨块体、羌塘块体以及川滇块体下面存在不同规模的高导层，藉此一些学者提出管流模型、下地壳流模型和地壳流模型等。其中地壳流模型认为青藏高原岩石圈的变形方式为“双地壳流”与“边界剪切”，即青藏高原深部以中下地壳弱物质流的快速塑性变形为主，上地壳则以块体沿南北两个边界断层的走滑变形为主，上地壳与中下地壳耦合运动。本文的计算结果与地球物理学者提出的地壳流模型是吻合的，但是该地区由于自然环境恶劣致使测站分布极不均匀，北部羌塘块体由于存在大面积无人区而缺少观测，更好的结果还要依赖未来加强观测。