基于GPS觀測的張渤帶區域地殼形變

陳阜超 郭良遷 陳聚忠（中國地震局第一監測中心，天津 300180）

基于GPS觀測的張渤帶區域地殼形變

陳阜超 郭良遷 陳聚忠
（中國地震局第一監測中心，天津 300180）

包括張家口—渤海地震構造帶（簡稱張渤帶）在內的首都圈區域是我國東部構造活動強烈地區之一，自有記載以來曾發生過M≥634的地震11次。因此，利用GPS區域站數據資料研究現今地殼形變狀態和張渤帶的形變趨勢，對于中長期地震趨勢分析具有重要的現實意義。

收集整理了研究區內1999年、2007年、2009年、2011年和2013年5期的GPS區域站數據資料。在計算得到全球參考框架ITRF2005下的GPS區域站ENU三維坐標的基礎上，計算得到了1999—2007、2007—2009、2009—2011和2011—2013四個時段GPS區域站的站速度，擬合計算了研究區內的水平形變速度，并繪制了4個時段的水平形變圖（圖略）。

1999—2007年時段東北區的水平形變速率最大，西北區的速率最小，研究區的南部也是東區水平形變速率大，西區水平形變速率小，水平形變場在東西方向上變化相對明顯。西南區差異變化最大，差值為2.75 mm/a，西北區差異變化最小，差值為0.81 mm/a。表明西南區活動性相對較強。就研究區總體趨勢而言，水平形變場北部有向西運動，南部向東的運動，張渤帶位于水平形變場變化的過渡帶上，因而具有左旋走滑趨勢。

2007—2009年時段西南區水平形變速率最小，東北區速率最大；各區的速率差異（最大值減去最小值）顯示，東北區較顯著，差值為2.89 mm/a，西南區最小為0.98 mm/a。說明東北區活動性相對較強，西南區較弱。各個水平形變區之間呈緩變過渡，無明顯的分區界線。張渤帶位于水平形變分區過渡帶上。

2009—2011年時段研究區水平形變態勢在北部地區從東到西具有呈順時針弧形旋轉，弧頂在北京東部，在南部地區也具有順時針弧形旋轉態勢，弧頂位于天津西北。中間的張渤帶具有左旋走滑活動。2009—2011年研究區水平形變矢量雖然有分群性，但是，各區之間呈過渡性緩變，分區界線不明顯。

2011—2013年時段區域南部水平形變速率相對較大，活動性相對明顯。研究區大致以張渤帶為界，南部地區總體向北運動，方向比較集中一致，北部地區運動方向差別明顯。張渤帶兩側地塊近于相向運動，成為水平形變場南北分區的界線。

4個時段水平形變場顯示，以張渤帶為界，北側地區的西部各時段都不同程度的向西運動，東部具有向西偏南方向的趨勢運動。張渤帶以南變化相對復雜，1999—2007年和2009—2011年主體趨勢運動為東南。2007—2009年水平形變東西分異，相背運動。而2011—2013年則一致向北運動。2011—2013年以張渤帶為分界帶的相對擠壓的形變運動狀態逐漸清晰明顯。以2011年為時間分界點，1999—2011年的3個時段張渤帶作為水平形變異常變化的分界作用不明顯，為緩變過渡階段。2011—2013年張渤帶的分界作用清晰顯著，兩側運動差異明顯，形成水平形變異常帶，成為水平形變運動不協調地帶。

分析給出，近期區域水平形變場趨于有序，顯示張渤帶有擠壓應力增強趨勢，反映區域構造活動性有序增強。使張渤帶成為地震孕育的有利區域，需要加強跟蹤監測和研究。