珠穆朗玛峰地区的地壳运动及有关问题的探讨

珠穆朗玛峰位于欧亚板块和印度板块边缘的碰撞地带．近３０年来，中国对珠穆朗玛峰及其北部毗邻地区进行了３次大规模的大地测量，其中包括天文、重力、平面、高程和大气折射等测量工作．根据这些大地测量结果，对该地区地壳的水平和垂直运动进行了定量研究；并对这一板块边缘地区的若干地球动力学问题，诸如碰撞地带地壳运动的特点、板块碰撞和挤压力的不稳定性。张性山谷冰川、地壳厚度等问题进行了探讨．     

测定板块运动的空间大地测量方法

本文主要介绍空间大地测量测定板块运动的成果和最新进展并与地质学方法进行了比较，研究结果表明，地质学方法和空间大地方法获得的板块运动参数基本一致，说明板块运动三百多万年来在整体上有较好的确定性，但太平洋板块用空间大地测量方法获得的板块运动速率高于地质学结果，随着空间大地测量的不断发展，用空间大地测量测定精确的全球和区域性板块运行参数已经成为可能。     

空间大地测量测定板块运动的新进展及其与地质学成果的比较

阐述利用空间大地测量测定和研究板块运动的基本方法、研究成果及最新进展，并和地质学方法进行了比较，结果表明，用地质学方法与用大地测量方法建立的板块运动模型参数在整体上具有很好的一致性，但对某些板块而言两者相差甚大，超出了模型误差的范围，其中，所有大地测量得到的太平洋板块速率都大于地质模型，极位置经度都偏小。不同作者利用空间大地测量建立的板块运动模型参数也存在着一定的差异，这种差异与所利用的数据类型，板块及其边界划分方案、测站的数量与分布状态及测站取舍的原则有关，尤其是与测站的分布 变形（非刚性板块运动）测站的取舍有关。在研究区域性地壳运动时，采用不同的板块运动模型将会得到不同的背景场，从而会得到不同的区域运动图像，因此选择合适的背景场模型是至关重要的。     

中国大陆现今地壳运动的动力学机制

用有限元方法对中国大陆及邻区地壳与岩石圈运动进行动力学模拟. 以一个黏性薄板（牛顿黏滞、非牛顿黏滞）比拟中国大陆岩石圈，通过解力平衡方程得到中国大陆地壳相对于欧亚板块的运动速度分布，并与最新观测的GPS测量资料比较. 结果表明，造成中国大陆及邻区现今地壳运动及形变的主要动力来源为印度-欧亚板块碰撞及中国西部地区，特别是青藏高原的巨大重力位能. 相对而言，前者的贡献大于后者. 同时，构成中国大陆岩石圈的介质具有较强的非均匀流变特性，呈现出分块特征.     

中国大陆地壳水平运动统一速度场的建立与分析

收集了国内外中国大陆及周边地区GPS网的有关数据，并根据所收集的GPS网的不同数据，提出了GPS网速度场的不同融合方法．经过融合建立了中国大陆及周边地区统一的地壳运动速度场．该速度场使用的有效GPS站共423个，其覆盖面积为1200万平方千米．分析该速度场，初步总结出中国大陆及周边地区地壳水平运动空间分布的基本特征，并讨论了印度板块向欧亚板块碰撞力对中国大陆速度场的影响范围和印度板块作用力的主方向等问题．      

北半球压缩的空间大地测量技术检测

利用现代空间大地测量技术测出北半球活动板块边缘会聚、扩张和滑动速度．北半球板块间南北方向运动总体上呈现会聚类型，反映北半球在南北方向处于收缩状态；北大西洋中脊扩张速度明显小于南大西洋中脊；纬度为7.7,23.3,34.8,42.0和51.0的闭合环纬线长变化率分别为－20.0,－15.5,－3.5,－4.1和－5.8 mm/a，均为负值，表明北半球纬向运动在收缩．另外，利用板块欧拉运动定律得出北半球同纬度板块回路速度闭合差为负值，进一步验证了北半球压缩．      

无震异常与现代地壳运动

本文在列述了大量无震异常事实后提出,无震异常与有震异常,都是现代地壳运动的结果和表现之一。我们用考古和云南地区大地测量资料,论证了现代地壳运动速度和幅度,时、空场上所呈现的不均匀性和突发性特征。并认为无震异常空间分布的不均匀性、时间分布上的突发性特征与此有关。作者认为,现代地壳运动速度和幅度空间分布的不均匀性特性,是由于地壳结构不均匀,在构造应力场作用下某一地区同时产生多个应力集中程度差别甚大的应力集中区所引起的。无震异常的形成,乃是区域应力场在调整过程中,原来的应力集中区(可能出现异常的地区)转换为应力松驰区的结果。     

南半球减速膨胀的定量分析

利用空间大地测量技术的长期观测资料，得出南半球纬线圈纬线长变化率和全球活动板块边缘扩张与汇聚运动速率，并与3Ma平均地质地磁模型NUVEL1A的估算结果进行比较：(1)空间大地测量技术测得南半球纬线圈纬线变化率均为正值；(2)南半球测站的垂向运动除了赤道附近几个测站下沉，其余91髎的台站全上升；（3）南半球相邻板块的现今汇聚和扩张运动速率均比3Ma平均地质模型NUVEL1A估值小，而北半球相邻板块的汇聚和扩张运动速率没有系统性的变化. 这些实测结果反映了南半球纬线圈方向在减速伸展，南北方向在减速拉伸，即南半球在减速膨胀.     

中国及邻区水平最大主应力迹线的绘制与亟需解决的问题

<正>中国及邻区现代构造应力场在空间分布上表现为大区域同一性与局域的非均匀特征,在时间上具有相对的持续稳定性。然而,中国现代构造应力场的格局明显受制于周边板块的动力学作用,东部的力源主要来自太平洋板块俯冲、菲律宾板块推挤的作用,西部的力源则来自印度板块向北碰撞欧亚大陆而产生的挤压。由于中国大陆地壳复杂的构造格局以及地壳固体介质的不均匀性,这些驱动作用传递引起的地壳应力状态的分布是不均匀的,从而现代构造应力场也具有明显的分区性,表现为不同地区应力方向、应力类型     

1982年日本茨城地震序列表现出的局部板块俯冲动态过程

板块构造的运动和动力学是地学研究的前沿课题．板块边缘强震是板块运动的直接结果．分析1982年日本茨城地震序列发现，震源断层面存在分阶段沿走向扩展、倾向调整的特殊图象．结合震源机制的走向、倾向以及滑动方向等资料，确认属于日本海沟下方的俯冲带逆冲地震．文中讨论了地震序列过程的成因，认为采用介于年尺度的空间大地测量结果与秒尺度的强震矩张量分析之间的地震序列时空分布研究，表明太平洋板块向欧亚板块局部下方俯冲的动态过程．根据地震平均错距和板块运动速度，推测近年当地可能再次发生强震．      

中国大陆地壳水平运动速度场与应变场

收集了中国大陆及周边地区GPS网的有关数据，提出了GPS网速度场的不同融合方法；经过融合建立了中国大陆及周边地区统一的地壳运动速度场，该速度场使用的有效GPS站共423个，其覆盖面积为1200万km^2；初步总结出中国大陆及周边地区地壳水平运动空间分布的基本特征；建立了板内块体的刚性弹塑性运动应变模型，对其进行了块体应变参数唯一性与速度残差中误差最小检验；根据中国大陆及周边地区的速度场，估计了8个块体的应变参数，分析了这些块体的应变状态，估计出的各个块体的应变状态与地质学、地球物理学方法估计的结果具有很好的一致性。用喜马拉雅块体主压应变方向估计的印度板块向欧亚板块碰撞力的主方向为北东7．1度。     

利用中国地壳运动观测网络研究中国大陆相对于ITRF97板块模型形变

在建立全球ITRF97板块运动模型的基础上,利用"中国地壳运动观测网络"79个GPS基本站的数据,建立我国新的地壳运动方向图和块体运动模型.通过与NNR-NUVEL1A地质模型比较认为,ITRF97板块运动模型反映了现今十几年跨度的地壳运动,在研究我国现今几年到十几年时间跨度的地壳形变时,地壳运动背景场应采用基于ITRF97实测速度场建立欧亚板块运动模型.     

中国大陆地壳运动与汶川Ms8．0级地震孕育的关系

根据网络工程的GPS站点观测资料,计算相对中国大陆整体1999～2007年的趋势运动速率和2004～2007年的动态运动速率,用青藏亚板块和华南亚板块的参数计算龙门山断裂带的活动参量,研究了中国大陆运动场和其变化,分析了地壳运动场的特征与汶川Ms8级地震的孕育关系.结果揭示出:现今地壳的运动分区与地质新构造单元基本一致,显示现代地壳构造活动足新构造运动的继承和发展;中国大陆地壳运动的动力主要与印度板块、太平洋板块与欧亚板块的相互碰撞俯冲产生的作用力有关.汶川Ms8级地震的发生,主要是由于印度板块对青藏亚板块的向北推挤、产生侧向运动,致使龙门山断裂带遭受挤压产生能量积累所致.2004～2007年的地壳动态运动,使龙门山断裂带走滑活动加强,从稳定的压应变积累状态转入了剪切作用下的易活动状态.     

中国大陆地壳运动与汶川MS8.0级地震孕育的关系

根据网络工程的GPS站点观测资料,计算相对中国大陆整体1999～2007年的趋势运动速率和2004~2007年的动态运动速率,用青藏亚板块和华南亚板块的参数计算龙门山断裂带的活动参量,研究了中国大陆运动场和其变化,分析了地壳运动场的特征与汶川M_S8级地震的孕育关系.结果揭示出：现今地壳的运动分区与地质新构造单元基本一致,显示现代地壳构造活动是新构造运动的继承和发展;中国大陆地壳运动的动力主要与印度板块、太平洋板块与欧亚板块的相互碰撞俯冲产生的作用力有关.汶川M_S8级地震的发生,主要是由于印度板块对青藏亚板块的向北推挤、产生侧向运动,致使龙门山断裂带遭受挤压产生能量积累所致.2004～2007年的地壳动态运动,使龙门山断裂带走滑活动加强,从稳定的压应变积累状态转入了剪切作用下的易活动状态.     

关于2001年昆仑山8.1级大地震前后中国大陆地壳水平运动的讨论s

中国地壳运动观测网络基准网GPS连续观测，获得了2001年11月14日昆仑山8.1级大地震前后中国大陆，特别是西部地区的地壳水平运动信息．以东部长期相互间相对水平位移很小的几个站组成的一组稳定点作为基准， 据此获得水平位移分量时间序列．2000年11月上旬起中国西部的GPS基准站开始出现显著的异常位移，此后在云南及四川发生多次6级左右的地震．自2001年4月中旬开始，中国西部GPS基准站向北的水平位移速率明显减小，甚至反向，临震前及震后略有恢复，但震后向北的水平位移速率仍减小，并有明显的向西运动．近几年中国大陆西部（相对东部）的地壳运动过程表明，印度板块的向北挤压是昆仑山8.1级大地震的主要力源，大地震释放了大量的能量，印度板块对中国大陆的作用力明显降低，大震后至2002年底中国大陆的地震活动也明显降低．      

考古数据在渭河断陷地震地质研究中的应用

近些年来,地震地质主要运用地质、地貌、大地测量及地球物理方法研究现代地壳运动与地震活动的关系。但是,第四纪距今约240万年,而全新世亦有1万年之久,这显然与地震活动的关系在时间上难以对应;大地测量的时间虽短,又因测量资料积累的时间太短,往往人为干扰和仪器误差掩盖了地壳的真实运动。所以,借用考古数据可以研究近3000—5000年内的地壳运动与地震活动的关系,这在时间尺度上是合适的,而该时期文化层的年代依靠考古资料定得比较准确。     

青藏高原东边缘冕宁—宜宾剖面电性结构及高导层的地质意义

约50Ma前印度板块与欧亚板块开始碰撞之后,青藏高原发生了令人瞩目的整体隆升,成为晚第三纪以来亚洲乃至全球最为重要的地质事件,并使青藏高原成为大陆岩石圈变形最为强烈的地区之一,是全球学者研究大陆动力学乃至地球动力学的焦点和热点地区。由于印度板块与欧亚板块的碰撞以及组成青藏高原各地块向东和东南的挤出运动,位于青藏高原东边缘大凉山地块及其附近地区具有明显的高原和盆地之间的过渡带特征,地壳变形严重,地壳厚度变化剧烈,并且是重力梯度带和航磁异常明显的地区,也是（GPS）资料显示的地壳运动方向由东向东南发生转变的关键地段。本区不仅蕴藏有丰富的金属矿等矿产资源,也是我国强烈地震最为频繁的地区之一。     

利用GPS观测结果反演中国大陆及邻区现代构造变形运动

通过模拟水平应变率场获得了中国大陆地区相对于稳定欧亚大陆的现今地壳运动速度场.用此方法得出的应变率解相当于一个牛顿体薄壳在水平作用力下的反应.在模型中印度板块和阿拉伯板块相对于欧亚板块的速率采用了由NUVEL-1A模型的欧拉矢量所定义的速度值作为约束,对每一个单元格中的模型应变率张量通过地震矩张量和第四纪活动断层滑动速率加以约束.模拟结果表明,在各向同性的不均匀体中由NU-VEL-1A模型所定义的印度板块相对于欧亚板块的运动绝大部分都被近南北向的地壳缩短变形所吸收,走滑运动只占了非常小的比例.在各向异性模型中,走滑运动分量增大,但最大不超过总量的25%,说明在调节整个青藏高原构造变形的过程中,逆断和地壳增厚起了主要的作用.     

利用接收函数和噪声面波提取青藏高原东北缘地震各向异性

正青藏高原东北缘作为青藏块体东北部大型边界变形带,地处青藏块体、鄂尔多斯地块和阿拉善地块的交汇处,是新构造时期以来较为活跃的地质构造单元,是印度板块和欧亚板块碰撞形成的产物。由于缺乏浅地表、地壳和上地幔的构造信息,目前对这种大规模地壳运动的具体成因以及由碰撞引起的地壳和上地幔形变仍未有定论,这也是当前地震学和地球动力     

中国大陆现今地壳水平运动基本特征

介绍利用中国地壳运动观测网络基本网、基准网1998年和2000年GPS观测结果所获得的中国大陆地壳水平运动信息．简要介绍这两次GPS观测概况，以及用GAMIT / GLOBK软件对所获得GPS观测数据的处理及精度分析．基准网与基本网各年观测结果得到的网内点位精度、水平分量精度平均为2mm左右，高程分量精度平均为5mm 左右，由两期观测得到的水平位移分量的精度平均为3mm 左右． 得到的1998年9月初至2000年6月中旬基本网、基准网中的地壳运动，包括以位于东部的一组稳定点为基准的各观测站位移、网内各部分的应变及部分地区的旋转量．根据所获得的我国大陆较为完整而详细的地壳水平运动图象，分析了中国大陆现今地壳运动的主要特征．在所述观测期间，我国东部地区变形较小，相对较为稳定．相对位于东部的稳定点组，东北块体向北运动，位移量约10mm；华南块体向东南运动，位移量约9mm．相对东部地区，西北部新疆地区以北西向运动为主，位移量约26mm；西南西藏地区以向北运动为主，位移量约32mm；西藏东部与云南地区形成非常明显的顺时针旋转构造运动，旋转中心位于26.5N，95.5E，旋转量为0.0045，旋转位移平均为12mm 左右．我国中部南北地震带是一强烈而复杂的变形带．GPS测量结果表明，印度板块向北挤压是影响我国地壳运动的主要因素．