华北地区块体及其边界的相对运动

将华北地区各块体视为刚体．它们分别是阴山一燕山、鄂尔多斯、山西、太行、冀鲁和胶辽6个块体。将各断块上由GPS空间大地测量数据计算得到的点位速度进行平均作为块体总体平动运动速度．讨论了华北地区各块体间的相对运动。华北地区各块体间的相对运动总体量级不大．一般在4mm／a以内。阴山一燕山块体与其它块体间存在近东西向的走滑运动．与其它块体间的相对运动主要表现为边界间的张性和压性。GPS观测结果显示：华北地区各块体间的相对运动存在动态变化。     

华北地区近期地壳水平运动的非震负位错反演

利用一种经初步改进了的非震负位错模型和华北地区1991－2000年的GPS观测资料，反演华北地区的地壳水平运动，以获取构造块体和边界断裂活动状况以及应力应变的积累部位及强度。其结果显示：（1）华北地区整体性向东偏南运动，冀鲁北部各块体正东向速率相对较大（11．4－12mm/a）；（2）阴山－燕山与河套断陷－鄂尔多斯－晋冀鲁间近EW－NWW向边界两侧左旋相对运动明显，导致1．0－2．8mm/a的边界锁定，且东段大于西段，以压性为主；（3）太行断块东西两界的北东向断裂带呈0－1．9mm/a的拉张锁定，左旋为主，其中晋获断裂锁定量最高；（4）唐山－沧东断裂北段、益都北西段及郯庐断裂中南段呈0．9－3．1mm/a右旋拉张锁定，其中益都北西段锁定量最高；（5）14条断裂中有12条不同程度地阻碍块体相对运动，近10年来有相当于Ms4.8-6.1的能量积累，其中燕山与冀鲁交界西段最高，阴山与鄂尔多斯东部交界次之，均表现为压性；晋获、郯庐断裂较弱（张性）；（6）从块体及断层活动方向来看，燕山、冀鲁交界西段与唐山－沧东断裂交汇区，阴山、鄂尔多斯东部交界与汾渭断裂交汇区，积聚一定程度应力应变的可能性相对更大。     

华北地区活动地块运动时空变化特征

利用华北地区1992年、1995年、1996年和1999年4期GPS资料研究分析了华北地区活动地块运动的时空变化特征。基于刚性块体和GPS稳定点组概念，分别用1992年、1995年、1996年所得到的GPS速度场和1996年与1999年所得到的GPS速度场求出了华北地区活动地块的欧拉运动参数，反演计算各GPS观测点的背景运动速度，分析了华北地区活动地块边界带的运动及块体内部变形的规律。采用双三次贝塞尔样条函数模型拟合华北地区应变率场，发现华北地区内部整体上处于张性状态。     

福建地区地块运动时空变化特征研究

为了研究福建地区活动地块边界带的运动及块体内部变形规律,利用5期GPS观测资料(1995、1997、1999、2001、2003年)计算了福建块体的趋势性差异运动年变速率、优势水平运动年速率,以及在区域无整体旋转基准下各GPS测点运动速率。GPS网5期观测的不同测点速率随时间序列变化结果显示福建活动块体整体向东南方向运动,而块体内部形变量较小(约1mm/a)。     

中国大陆现今垂直形变特征的初步探讨

利用GPS观测资料进行大范围的垂直形变特征研究是本文研究的重点。通过网络工程基准站和基本站的GPS观测资料，绘制了中国大陆的垂直速率等值线图像，并对中国大陆垂直运动特征进行了定性的分析，结果表明：中国大陆垂直运动在70％以上的区域表现为沉降运动，在青藏高原和除北京外的整个华北块体及燕山块体的垂直运动表现为隆升的趋势。中国大陆西北和东南、西南和东北的整体垂直运动呈一种斜对称状态。对基于GPS观测所得的等值线图与基于水观测所得的等值线图进行了比较，比较结果显示，除了华南块体外，二者在整体趋势上比较一致。     

大规模GPS揭示的华北地区现今垂直运动

对华北地区1999年以来的大规模GPS流动站、连续站观测资料采用最新的数据处理策略进行统一处理,获得364个测站的有效垂直运动速度场。结果显示,该区域垂直形变有升有降,总体上与地貌相关：山西高原、燕山及苏鲁带以隆升为主,而华北平原由于开采地下水造成大面积下沉。通过对垂直运动场进行区域平均分析,得到山西高原平均上升速率为1.8 mm/a,苏鲁造山带及燕山地区上升速率不显著。华北平原的垂直运动主要以沉陷为主,最大下沉速率达144.0 mm/a,平均为40.0 mm/a。大规模GPS垂直运动特征显示,华北地区现今垂直运动是新构造运动的继承,并叠加有人为造成的地面沉降。     

华北1999—2009年水平形变应变场特征

根据华北地区GPS观测数据计算了华北活动块体的运动速度和应变率,以及块体边界带的活动速率和应变率,研究了华北块体的运动和应变率特征,以及边界断裂带的应力作用特征。形变揭示出华北亚板块从西向东运动方向由东向偏转为南东向,NE NNE向断裂带呈现右旋,NWW EW向断裂带呈现左旋。各个次级块体的主压应变应力轴方向存在一定的差异。边界断裂带现今应变应力状态页不相同,郯庐断裂带北段和山西断陷带以压性为主,具有应变能积累显示,但是应变率相对较小,应变能积累缓慢。     

青藏块体东北缘地壳水平运动状态

应用青藏块体东北缘1999～2003年多期GPS观测资料，计算了不同时段GPS点水平运动速率。通过分析发现：甘青块体可分为东部块体和西部块体，东、西部块体的运动状态存在明显的差异；受2001年11月14日昆仑Ms8．1地震的影响，震后地壳运动状态发生了明显的改变。     

北京地区近十年应变场变化特征

北京地区1995～2005年不同时段的应变率揭示出:1995～1996年和1996～1999年的最大剪应变率较大,与1996～1999年阴山燕山南缘构造带、张家口渤海构造带的地震相对活跃的时段基本一致;1999～2001年和2001～2004年为应变率相对较小的时段,而这两个构造带的地震也相对平静;北京地区各时段的最大剪应变率等值线的最大值都在10-7/a以上,表明该区为构造蠕变较强烈的地段。     

GPS约束下陇西地区断裂带现今滑动速率的非连续接触模拟研究

以中国地壳运动观测网络1999、2001、2004和2007年4期GPS观测数据为边界条件，使用非连续接触有限元技术构建陇西块体二维有限元模型，在摩擦系数不确定性分析基础上，计算区内主要断裂带滑动速率。结果表明，现今地壳形变运动状态下陇西块体的北东向运动在海原断裂附近受到鄂尔多斯块体、阿拉善块体阻碍，陇西块体周缘的海原断裂带、老虎山断裂、西秦岭北缘断裂呈现左旋走滑特征，滑动速率为3.5 mm/a、2.2 mm/a和1.9 mm/a，说明在青藏高原推挤作用下以上关键部位正在进行快速的构造应变积累。     

鄂尔多斯的逆时针旋转与动力学

根据鄂尔多斯块体及周围地区的GPS数据。计算了鄂尔多斯相对于蒙古地台和欧亚板块的旋转参数,表明鄂尔多斯相对于蒙古地台和欧亚板块存在逆时针旋转。用GPS方法与地质学方法得到的鄂尔多斯相对于蒙古地台的旋转参数相同,证明鄂尔多斯自晚新生代以来的运动是稳定的。分析周围地区相对于鄂尔多斯的运动以及鄂尔多斯周围边界断裂带两侧的相对运动,发现鄂尔多斯主要受两对力作用：鄂尔多斯北部北西向拉张与南部北东向推挤形成的力矩作用,以及燕山块体对鄂尔多斯的NW向拉张作用力与华南块体对鄂尔多斯SE向拉张作用力。这两对作用力是促使鄂尔多斯发生逆时针旋转的驱动力。     

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从GPS观测看华北地区的形变场演化

利用1992、1995、1996、2001年的GPS观测资料研究了华北地区形变场的动态演化。华北地区的形变场服从中国大陆板块的整体应力应变场,但也有动态起伏。从主应变场看,1992~1995年,整个华北地区主应变场的方向比较一致,即主压应变方向为NEE-SWW,主张应变方向为NNW-SSE,应变量东部大于西部;但1995~1996年则相反,西部应变量大于东部,而且应变场方向也发生了明显的偏转,西部主压应变方向为NNE-SSW,而东南部地区为NEE-SWW;到1996~2001年西部地区主压应变又恢复到NEE向,整个华北地区应变量也趋于平衡。比较GPS观测与震源机制解给出的华北地区的应力应变场可以看出,其主应力方向基本一致。     

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TEMPORAL SPATIAL VARIATION CHARACTERISTICS OF CRUST DEFORMATION OF ACTIVE TECTONIC BLOCKS IN NORTH CHINA

1　IntroductionTomonitorthecurrentcrustalmotionandearthquakehazardsinNorthChinaarea,theFirstCrustalMonitoringandApplicationCenter (FC MAC)oftheChinaEarthquakeAdministration(CEA)hasestablishedaGlobalPositioningSystem(GPS)monitoringnetworkinNorthChinaandtheCapital(Beijing)Circlearea .TheobservedstationsaremainlydistributedinthenorthernpartofNorthChinaandCapitalCirclearea (Fig .1 ) .Theregionisbetween 1 0 7°Eand 1 2 2°E (about 1 40 0km) ,andbetween 33°Nand 42°N (about 80 0km) .…     

华北(北部)地区的地壳水平运动特征及其模型——GPS测量结果的初步分析

根据两次ＧＰＳ测量结果,研究了华北（北部）地区的现今地壳水平运动的特征。其主要特征可以用１个４块体的构造运动模型来描述。利用构造单元内的最大相对稳定点组求出了模型中的运动参数,并据此研究了构造边界带上的差异运动和应变积累方式。同时还用两种不同的方法求得了相当一致的构造块体内的局部变形。最后讨论了这种运动特征对地震危险性预测的意义。     

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基于高斯距离加权格网法研究华北地区地壳形变特征

分析了高斯距离加权格网法计算应变率的原理和特征,研制了相应的计算程序,并用于华北地区现今地壳应变特征研究。基于华北地区1999～2009年的GPS观测结果,研究了确定高斯平滑半径的原则和方法,并给出华北地区地壳形变多个应变率物理量的分布。结果表明,基于150 km高斯平滑半径计算水平速度梯度能够较好地分辨华北地区的应变率空间变化特征,首都圈地区地壳以张渤带上的左旋剪切为主,其中唐山-秦皇岛地区同时存在南北向的拉张变形;山西带整体表现为沿断裂的右旋剪切变形,同时兼具“南挤北张”特性;郯庐断裂带整体形变特征不显著,在南北两端局部区域存在较小的剪切形变;鄂尔多斯块体内部比较稳定,北缘以拉张和左旋剪切变形为主,西缘表现为左旋剪切以及EW向的挤压特征,南缘的秦岭块体南北两侧分别具有左旋剪切和右旋剪切的特性,东西两侧分别表现为正断拉张与逆断挤压特征。