青藏高原東北部現(xiàn)今地殼形變

李煜航王慶良劉 勉崔篤信郝 明中國(guó)地震局第二監(jiān)測(cè)中心，西安 710054Department of Geological Science，University of Missouri，Columbia，MO USA

青藏高原東北部現(xiàn)今地殼形變

李煜航1）王慶良1）劉 勉2）崔篤信1）郝 明1）
1）中國(guó)地震局第二監(jiān)測(cè)中心，西安 710054
2）Department of Geological Science，University of Missouri，Columbia，MO USA

地殼空間變形模式是探究青藏高原隆升的關(guān)鍵，青藏高原東北部作為高原隆升和擴(kuò)展的前緣，是由不同構(gòu)造背景且被活動(dòng)斷裂分割的地塊組成。因此，有必要研究不同地塊在應(yīng)變從高原內(nèi)部向外遷移、分配中的各自行為，及地殼垂直變形對(duì)側(cè)向擴(kuò)展的響應(yīng)。

對(duì)GPS水平速度場(chǎng)和應(yīng)變率場(chǎng)的分析表明：研究區(qū)應(yīng)變向東的耗散主要沿東昆侖和海原斷裂。而其應(yīng)變耗散模式卻不相同，前者顯示出應(yīng)變?cè)谄鋿|端西秦嶺和龍門(mén)山地塊的彌散。相反，后者應(yīng)變向東在鄂爾多斯地塊附近則驟然降低，暗示出應(yīng)變耗散模式可能受控于不同地塊地質(zhì)構(gòu)造背景的差異性。

水準(zhǔn)測(cè)量得到的地殼垂向速度場(chǎng)顯示：現(xiàn)今該區(qū)隆升顯著的區(qū)域（5～6 mm/a）集中在青藏高原東北部的最東端，鄂爾多斯地塊的西南側(cè)。六盤(pán)山和西秦嶺作為顯著隆升區(qū)可以歸因于青藏高原應(yīng)變北東東向的遷移，GPS揭示上述顯著隆升區(qū)均為明顯的水平擠壓梯度帶。但是，位于隴西地塊南部的顯著隆升很難用地殼擠壓來(lái)解釋?zhuān)驗(yàn)榭缭搮^(qū)的GPS剖面并未揭示出明顯的擠壓特征。

在此基礎(chǔ)上建立了青藏高原東北部精化的塊體幾何模型，基于三維球面彈性塊體模型以震間期的GPS水平速度場(chǎng)為約束，反演獲得該區(qū)主要活動(dòng)斷裂的滑動(dòng)速率、塊體內(nèi)部均勻彈性變形和塊體的內(nèi)部變形可能性（IDL）（圖1）。結(jié)果顯示，鄂爾多斯和華南地塊具有極小的（～1.63×10-9/a）和塊體內(nèi)部變形可能性（IDL）（～0.10），揭示出其有限的內(nèi)部變形和更大的塊體變形可能。相反，西秦嶺南部和龍門(mén)山地塊高的（15.24×10-9/a）和IDL值（～0.44）說(shuō)明兩者內(nèi)部接納了更多的變形。來(lái)自于青藏高原內(nèi)部更多的應(yīng)變并沒(méi)有透過(guò)西秦嶺地塊繼續(xù)向北東傳遞，而是通過(guò)西秦嶺西側(cè)的塊體（共和、青海湖和西寧塊體）實(shí)現(xiàn)應(yīng)變的向北傳遞，這些地塊對(duì)應(yīng)具有比西秦嶺地塊明顯低的ε和IDL值。同時(shí)，東昆侖和海原斷裂的左旋走滑速率分別為9.9±1.8 mm/a和5.3±1.4 mm/a，并且向東耗散分別終止于塔藏?cái)嗔押投鯛柖嗨沟貕K西側(cè)，說(shuō)明在青藏高原東北部東向擴(kuò)展是有限的。

圖1　（a）研究區(qū)塊體球面均勻彈性應(yīng)變率張量；（b）研究區(qū)塊體內(nèi)部變形可能性（IDL）