利用GPS技术监测青藏高原地壳运动的初步结果

利用青藏地区的两期GPS复测资料,精密测定了拉萨-温泉等7条基线矢量的年变化率,首先获得了该地区现今大尺度地壳水平运动的实测结果.这些实测结果为青藏高原地壳运动的一些重要的地质、地球物理的推断,如青藏高原各块体在印度板块向北挤压作用下,地壳水平运动自南向北逐渐衰减,川滇菱形块体向南走滑等初步提供了直接观测的证据.     

青藏高原东北横向扩展运动研究

正现今普遍认为,青藏高原在新生代晚期(20—12 Ma)存在着从高原内部向其东缘的横向扩展。特别是,在青藏高原东南部发育大尺度SE-SSE向的横向逃逸运动,并得到了全球卫星定位系统(GPS)获取的地壳水平运动速度场的支持。然而,与青藏高原东南部表现出显著、清晰的横向挤出逃逸运动相比,青藏高原东北部的横向扩展运动的研究却仍然存在很大的不确定     

卫星重力测量数据反演中国西部地壳水平运动速率

在固定的坐标系下,讨论了直立长方体水平运动与其外部的重力场变化之间的关系,建立了地壳水平运动与地球外部重力场变化的数学模型。根据此模型,并参考直立长方体大小以及地形等因素,用2003～2008年GRACE(Gravity Recovery And Climate Experiment)卫星数据计算地球外部重力场变化,基于PSO算法(ParticleSwarm Optimization Algorithm)反演中国西部地区地壳水平运动速率。反演结果表明:中国西部地壳水平运动具有整体由南向北、且伴有向东运动的特征;地壳水平运动表现为不均匀,除昆明区域(地壳由北向南运动)外,在南北方向上地壳水平运动速率具有从南向北逐渐递减的趋势。青藏高原南北方向运动速率为10～35 mm/a,东西方向运动速率1～25 mm/a;塔里木盆地南北方向运动速率5～15 mm/a,东西方向运动速率4～7 mm/a。     

青藏高原1993和1995年地壳运动与形变的GPS监测结果分析

根据1993和1995年对青藏高原地壳运动与形变的两期GPS监测结果的分析,得出初步结论:青藏高原各主要块体(地块)的水平运动速率和方向,与地质和地球物理学界近年来普遍的观点十分吻合;GPS监测精度的提高为定量分析研究青藏高原现代地壳运动与形变,提供了依据.     

川滇地区地壳应变能密度变化率与强震复发间隔的数值模拟

以最新的川滇地区深部构造成像为基础,以构造应力场、GPS观测和断裂带活动速率为约束,建立了川滇地区的3维黏弹性有限元模型,通过数值模拟计算讨论青藏高原高海拔地形蓄积的重力位能、区内主要活动断裂带的错动速率、由地震波速度计算出来的各地块的介质弹性参数以及岩石、介质蠕变性质差异对川滇地区地壳现今构造运动的影响。模拟计算出研究区域内各主要活动地块和主要活动断裂带的应变能密度积累速率,并探讨了应变能密度积累速率与强震复发间隔的关系,对模拟结果和地质观测方法得到的结果进行了比较分析。模拟结果显示:青藏高原及文中研究区域内高海拔地形蓄积的重力位能和块体间的相互作用是控制区内主要活动断裂现今滑动速率、各Ⅱ级活动块体运动性质和地壳内应变能积累速率的主要动力学因素。     

青藏高原现代构造应力状态及构造运动的三维弹粘性数值模拟

根据现有的地球物理和地质资料，建立了青藏高原三维弹－粘性有限单元模型，模拟了由地震震源机制解和地质调查资料推断的高原岩石圈的构造应力状态，并模拟岩石圈物质的运动特征，着重考察高原物质向东南方向运动的可能性，并把模拟结果与实际资料结果进行比较。施加载荷时考虑了处于Ａｉｒｙ均衡条件下的高原地壳的重力势能和底面浮力，以及水平边界的挤压作用，根据试错法的试验结果，能够符合观测结果的模型边界条件表明：①印度     

基于GNSS观测的阳江地区形变特征分析

地壳形变监测与分析是研究区域构造活动性的重要手段.利用阳江地区GNSS观测资料,系统分析了各GNSS站点速度场、站点间基线时间序列及区域应变率场的数据;根据获取的阳江地区现今地壳水平运动状态,综合研究了阳江地区地壳形变特征.结果表明:阳江地区各GNSS站点水平运动方向都为东南向,与华南块体运动方向一致;东北部站点运动速...     

用遗传有限单元法反演川滇下地壳流动对上地壳的拖曳作用

利用震源机制解和地质调查资料,运用伪三维遗传有限单元法反演了中国川滇部分地区（96°E～104°E, 22°N～30°N）受到的边界作用和该地区底部所受的剪切作用力. 对反演方法进行了讨论,获得了稳定的反演结果. 结果显示,该区川滇菱形块体上地壳底部受下地壳南南东向剪切力,与GPS反映的现今地块运动方向大体一致;而研究区域其他地区底部没有受到统一显著的剪切力作用. 结合该地区的研究资料,初步认为青藏高原物质受挤压向东和东南运动过程中,下地壳物质比上地壳更易于流动,从而对川滇菱形块体上地壳有拖曳作用. 从应力场反演的模型位移与GPS实测的现今位移资料也大体吻合,反映结果有合理的物理意义.     

利用地貌形态估算西秦岭-松潘构造结及邻区的下地壳黏滞系数

西秦岭-松潘构造结下地壳黏滞系数的定量化研究是理解青藏高原东缘及东北缘动力过程的基础。为进一步认识该区域岩石圈动力学的演化过程,建立下地壳流与不同时间尺度岩石圈变形特征的相互联系,文中以下地壳管道流模型为基础,利用地貌形态估算下地壳的黏滞系数,探讨深部岩石圈流变学过程如何作用于上地壳形变和构造地貌特征;同时结合GPS速度场分析现今的地壳形变,进一步研究区域弥散构造变形过程。结果表明:1)若尔盖-红原盆地北侧及东北侧下地壳的黏滞系数小于东侧及东南侧; 2)下地壳流具有向NE低黏滞系数区流动的趋势,较好地解释了该区域的造山运动过程、弧形等高线分布及"V"形展布断裂的发育; 3) GPS数据揭示的现今地表运动方向与黏滞系数反演的下地壳历史演化方向一致,说明下地壳与上地壳可能具有良好的耦合特征。研究结果最终为解释不同走向和性质的断裂系发育、造山带形成、宏观地貌发育特征以及深入探讨青藏高原东北缘岩石圈的流变学和隆升动力学提供了依据。     

地幔对流拖曳力影响青藏高原东北缘地壳运动格局的数值模拟研究

基于近期关于青藏高原东北缘岩石圈速度、流变结构和地壳形变的观测和研究结果,建立了青藏高原东北部岩石圈三维有限元模型,并考虑了地幔对流拖曳力、高原重力势能、块体间相互作用等外部和内部条件对青藏高原东北缘岩石圈现今运动格局的控制作用.将地表运动速率的数值模拟结果与观测结果进行比较,结果表明:活动地块相互作用和高原地形蓄积的重力势能对高原内部向高原边缘逐渐变小的地壳运动特征具有控制作用,而以往关注不多的地幔对流拖曳力对青藏高原内部的地壳运动方向具有明显的控制作用;此外,基于岩石圈水平运动速率与下伏地幔对流速度差异、地震波各向异性观测提出的不同地块垂直连贯变形差异等观点,提出模型范围不同地块岩石圈底部地幔拖曳力作用强度存在差异的设想,并引入了地幔拖曳力强度因子并进行数值模拟,得到的地表形变速率模拟结果与GPS观测结果更为一致,模拟结果进一步支持了地震波各向异性观测提出的观点,即不同地块的壳幔耦合程度存在显著差异.     

甘肃天祝现代地壳运动GPS监测网的建立与第一期观测初步结果

本文以ＧＰＳ技术为基础，在位于青藏高原北缘、古浪－海原断裂带的甘肃天视一带布设了现代地壳运动监测网，并完成了第一期观测。初步处理结果表明，ＧＰＳ测量具有高精度，高效率等特点，可以成为监测现代地壳运动的最好方法之一。     

用全球定位系统（GPS）监测青藏高原地壳形变

通过对拉萨、日喀则地区两条基线的观测结果分析，得到了拉萨地块近南北向地壳形变率为（７．０±２．３）ｍｍ／ａ及近东西向（７．４±２．３）ｍｍ／ａ的形变速率，与震源机制解的结论十分接近。同时监测到相对于拉萨南北向７．３ｃｍ和东西向４．１ｃｍ的震后形变位移，显示出ＧＰＳ在地震监测及与地震相关的地壳形变研究的广阔前景     

西藏崩错地区新生代构造特征研究

西藏崩错地区是青藏高原构造复杂而典型的地区,崩错断层带及其附近近南北向断层带近于垂直,地震资料和GPS资料都反映出本地区有较强烈的构造活动性。通过对地貌特征和构造活动性综合分析,得出崩错断层带形成晚于谷露断层带,进而对整个青藏高原地区的近东西向构造与近南北向构造关系做了初步探讨。     

Preliminary Study on the Horizontal Crustal Deformation in Chinese Continent

In the paper, the current strain field and stress field in Chinese continent have been discussedbased on the processed data from two GPS campaigns of national GPS network carried out inthe years of 1994 and 1996. With a principal compressional strain direction of NNE, thewestern and castern parts of Qinghai-Xizang subplate are dominated by extensional straiu andthe central Part by compressional strain. Along the southwestern segment of southeastern partof Qinghai-Xizang subplate, i. e. Yunnan area, the princiPal compressional strain direction isNW and the compressional strain is equivalent to the extensional strain in magnitude. Theprincipal compressional strain of Xinjiang subplate is mainly NNE and NE with a difference inthe strain magnitude. The principal compressional strain in North China subplate is quite effective in NE and nearly EW directions with differences along some segments. However, thecompressional strain is corresponding to the extensional strain in magnitude in most areas. Theprincipal     

8.1级震后青藏块体东北部水平形变态势与地震有序活动研究

青藏块体东北部2003年最新GPS复测揭示：昆仑山口西8．1级地震后本区水平运动变形较前变异显,以甘青块体西部出现的与NE向挤压背景相反的张性运动变形为主要标志,且区域总体应变幅度增大。结合地震有序活动分析认为：本区目前的水平运动变形态势,与8．1级大震及随后青藏块体中西部发育的NE向中强以上地震条带在较短时间内释放了大量的压应变,使得青藏块体北部区域NE向推挤的应力场失衡(西侧的区域应力场强度衰减、东侧的应力场增强)密切相关;因而青藏块体北部大区域应力场趋于平衡过程将有利于块体东北边缘应力应变加速积累和破裂错动。     

On crustal movement in Mt. Qomolangma area

Mt. Qomolangma lies in the collision zone between the fringe of Eurasia plate and Indian plate. The crustal movement there is still very active so far. In the past three decades China carried out five geodetic campaigns in Mt. Qomolangma and its north vicinal area, independently or cooperatively with other countries, including triangulation, leveling, GPS positioning, atmospheric, astronomical and gravity measurements. On the basis of the observation results achieved in the campaigns the crustal movements in the area were studied and explored. A non-stationary phenomenon both in time and space of the crustal vertical movement in the area is found. There seems to be some relevance between the phenomenon of non-stationary in time and seismic episode in China. The phenomenon of non-stationary in space is possibly relevant to the no-homo- geneity of crustal medium and non-uniform absorption of terrestrial stress. The horizontal crustal movement in the area is in the direction of NEE at a speed of 6–7 cm per year, and the trend of strike slip movement is manifested evidently in the collision fringe of Indian plate and Qinghai-Xizang block.     

青藏高原南缘现今地球动力学研究

喜马拉雅构造带于新生代时期经历了两代受力条件截然不同的形变。早期造山挤压形变与造山后的引张形变、青藏高原和高喜马拉雅的大幅度抬升。大致低喜马拉雅范围即青藏高原南缘，现今构造活动与青藏高原和高喜马拉雅块断抬升相辅相成。流行的板块聚合动力学模式，即使早新生代发生过，晚新生代以来已经灯熄。东亚大陆现代形变与地震活动的驱动力不可能源于青藏高原南缘被动挤压，而是取决于与高原隆起相关的深部主动动力学过程     

青藏高原东南缘现今地球动力学研究

统一的晚第三纪青藏高原面和云南高原面，早更新世后完全分裂解体，海拔高度分别为４５００～５０００ｍ和２０００～２５００ｍ。二者间的北东向块断过渡带，地形自西北向东南层层倾斜、陡降，构成青藏高原东南缘，其鲜明的构造地貌、最新断裂活动、广泛的水热显示、强烈的地震活动表明这是一条现代构造活动带。跨该带的两期ＧＰＳ测量结果（１９９２，１９９４）揭示其为ＮＷ－ＳＥ向拉张性质，地壳与上地幔结构特征支持其属热动力和重力均衡调整边界     

有关塔波尼亚的青藏高原运动学模型的要点及评述

经过１０多年对青藏高原的野外调查与研究,塔波尼亚提出了青藏高原运动学模型。该文就塔波尼亚的这一模型的主要观点和特色进行了简要的说明,并就若干问题作了评论与讨论。     

青藏高原第五缝合带的发现与论证

１９８７年以来，中国科学院青藏高原综合科学考察队开展了对喀喇昆仑山和昆仑山的多学科综合性科学考察．本文根据这次考察的大量资料，论证了青藏高原第五缝合带的存在．考察资料表明，在西昆仑山存在一个被称作原特提斯的海洋，这个洋是在劳亚大陆南部基底上破裂、扩张并形成于震旦纪至奥陶纪时期（大约８００－４５０Ｍａ）．原特提斯海洋闭合于加里东造山运动，并形成现在所见的库地－苏巴什缝合带的残迹，即青藏高原第五缝合带，从而完善了青藏高原的地质历史和构造演化．