渤海灣區(qū)域應(yīng)變應(yīng)力場演化特征

紀(jì) 靜 鄭智江 陳聚忠 郭良遷

1 天津市地震局地震災(zāi)害防御中心,天津市友誼路19號，300201 2 中國地震局第一監(jiān)測中心,天津市耐火路7號，300180

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渤海灣區(qū)域應(yīng)變應(yīng)力場演化特征

紀(jì) 靜1鄭智江2陳聚忠2郭良遷2

1 天津市地震局地震災(zāi)害防御中心,天津市友誼路19號，300201 2 中國地震局第一監(jiān)測中心,天津市耐火路7號，300180

根據(jù)渤海灣區(qū)域1999～2013年多期GPS站點速率資料，以營濰斷裂帶為界分為東西兩個地塊計算運動參數(shù)，求解主應(yīng)變率和斷裂帶的應(yīng)變率。基于應(yīng)變率計算結(jié)果研究了區(qū)域應(yīng)變-應(yīng)力場。結(jié)果表明，1999～2011年渤海灣區(qū)域地殼整體受北東東-南西西向壓應(yīng)力和北北西-南南東向張應(yīng)力作用，2011～2013年區(qū)域地殼壓應(yīng)力主方向為近南北向，張應(yīng)力主方向呈近東西向，致使這一變化的主要原因是2011年日本3.11大地震。渤海灣區(qū)域不同地段的應(yīng)力也存在差異，局部性變化明顯。營濰斷裂帶不同時段的正應(yīng)變率和剪應(yīng)變率亦不同，1999～2011年為右旋剪應(yīng)變-剪應(yīng)力作用，2011～2013年為左旋剪應(yīng)變-剪應(yīng)力作用。

營濰斷裂帶；主應(yīng)變率；應(yīng)變-應(yīng)力場；正應(yīng)變率；剪應(yīng)變率

圖1 渤海灣GPS區(qū)域站分布圖Fig.1 Bohai bay GPS station distribution

開展GPS空間大地測量以來，積累了多期資料，為研究現(xiàn)代地殼活動奠定了基礎(chǔ)，在地學(xué)領(lǐng)域研究中被廣泛應(yīng)用，研究不斷深入。GPS觀測結(jié)果既用于地殼淺表連續(xù)運動場和應(yīng)變場的分析[1-5]，也用在探討與地殼塊體相當(dāng)?shù)纳畈康恼w運動場變化[6-10]，從不同角度用不同的方法提取地殼形變信息。根據(jù)中國大陸GPS網(wǎng)絡(luò)在渤海灣區(qū)域的觀測資料，討論渤海灣區(qū)域的地殼運動前人已有研究[11-12]。本文旨在利用渤海灣區(qū)域內(nèi)397個GPS區(qū)域觀測站(圖1)的計算結(jié)果，研究渤海灣區(qū)域的地殼應(yīng)變應(yīng)力場變化特征，分析區(qū)內(nèi)主要斷裂構(gòu)造營濰斷裂帶的受力狀態(tài)及其演變特征。該項研究是地震預(yù)測工作的基礎(chǔ)，對于防震減災(zāi)和現(xiàn)代工程建設(shè)有重要意義。

1 計算方法

把渤海周圍地區(qū)(本研究區(qū)域指以丹東-恒仁-彰武-承德-北京-石家莊-德州-安丘-青島一帶為邊界的范圍)的GPS站點速率以營濰斷裂帶為界分為東西兩個地塊，用塊體運動方程(1)分別計算東西兩側(cè)地塊的運動參數(shù)，進(jìn)而解算兩個地塊的應(yīng)變率，計算作用于營濰斷裂帶的主應(yīng)變率，基于計算結(jié)果研究區(qū)域地塊應(yīng)變應(yīng)力場的演化。

描述塊體運動的方程如下：

(1)

式中，ωx、ωy、ωz、A0、B0、C0、ξ1、ξ2、ξ3、ζ1、ζ2、ζ3為未知變量，其中前3個為地塊旋轉(zhuǎn)參數(shù)，后9個為應(yīng)變參數(shù)。方程右邊第1項為地塊整體旋轉(zhuǎn)運動，第2～4項為地塊內(nèi)部連續(xù)變形。運動方程(1)的計算擬合結(jié)果是對塊體運動的二階逼近，以擬合計算得到的應(yīng)變率研究區(qū)域應(yīng)變應(yīng)力特征。

2 地塊主應(yīng)變率

在平面二維應(yīng)變-應(yīng)力分析中，最小主應(yīng)變軸和最小應(yīng)力主軸相對應(yīng)(一般為壓性)，最大主應(yīng)變軸與和最大應(yīng)力主軸相對應(yīng)(一般為張性)，主應(yīng)變軸與應(yīng)力主軸位置重合，方向一致，主應(yīng)變大小與主應(yīng)力大小成比例。一個地區(qū)的水平應(yīng)變場反映了水平應(yīng)力的分布狀態(tài)，由于GPS測量便利快捷，能夠及時計算得到應(yīng)變，所以研究地殼水平應(yīng)變場成為獲取地應(yīng)力分布及其微動態(tài)變化的重要途徑。在本文中，把研究區(qū)以營濰斷裂帶為界分為東西兩個地塊，分別求解地塊的主應(yīng)變率。不同時間段的主應(yīng)變率如下。

2.1 1999～2007年

渤海灣區(qū)域1999～2007年營濰斷裂帶西側(cè)地塊的整體最小主應(yīng)變軸方向為NE62.8°，最小主應(yīng)變率為-3.36×10-9/a，最大主應(yīng)變軸方向為NW332.8°，最大主應(yīng)變率為4.15×10-9/a。最小和最大的主應(yīng)變率表明，西側(cè)地塊的壓應(yīng)力主軸為北東東-南西西向，張應(yīng)力主軸為北北西-南南東向，張應(yīng)力相對較為明顯。西側(cè)地塊上西部最小主應(yīng)變軸呈近東西向，東部變?yōu)楸睎|向，最小主應(yīng)變率絕對值是西部大于東部，最大主應(yīng)變率則相反(圖2)。

圖2 1999～2007年地塊主應(yīng)變率Fig.2 Strain rate of the study area during 1999-2007

1999～2007年營濰斷裂帶東側(cè)地塊整體最小主應(yīng)變軸方向為NE66.3°，最小主應(yīng)變率為-2.13×10-9/a，最大主應(yīng)變軸方向為NW336.3°，最大主應(yīng)變率為2.54×10-9/a，反映出東側(cè)地塊的壓應(yīng)力主軸和張應(yīng)力主軸方向與西側(cè)地塊基本一致，而東側(cè)地塊的壓應(yīng)力和張應(yīng)力大小近于相等。東側(cè)地塊的西部最小主應(yīng)變軸方向為近南北向，東部邊緣為近東西向，最小主應(yīng)變率東部相對較大，西部較小，最大主應(yīng)變率則相反。

1999～2007年東西兩個地塊的局域上主應(yīng)變軸展布方向和主應(yīng)變率大小都存在一定差別，主應(yīng)變軸方向和主應(yīng)變率大小都具有北東向條帶狀分布特征(圖2)。在營濰斷裂帶西側(cè)最小主應(yīng)變軸方向呈北東向，而東側(cè)為近南北向，營濰斷裂帶兩側(cè)的最小主應(yīng)變率值都較小，最大主應(yīng)變率值東側(cè)大、西側(cè)小。上述情況表明，1999～2007年本區(qū)的地殼局部應(yīng)力狀態(tài)較為復(fù)雜，東西兩側(cè)地塊上的壓應(yīng)力和張性應(yīng)力方向差別不顯著。

2.2 2007～2009年

2007～2009年渤海灣區(qū)域西側(cè)地塊整體最小主應(yīng)變軸方向為NE43.1°，最小主應(yīng)變率為-2.61×10-9/a，最大主應(yīng)變軸方向為NW313.1°，最大主應(yīng)變率為6.00×10-9/a,表明最大主應(yīng)力為張性，其作用相對較強，最大張應(yīng)力主軸為北西向。最小主應(yīng)力為壓性，壓應(yīng)力較弱，壓應(yīng)力主軸為北東向。西側(cè)地塊的中西部局域最小主應(yīng)變軸均為北東向，靠近營濰斷裂帶變?yōu)楸蔽飨?圖3)。西側(cè)地塊的西部局域最大主應(yīng)變率值相對較大，東部局域較小；最小主應(yīng)變率在西側(cè)地塊上都相對較小。

2007～2009年東側(cè)地塊的整體最小主應(yīng)變軸方向為NE75.9°，最小主應(yīng)變率為3.30×10-9/a，最大主應(yīng)變軸方向為NW345.9°，最大主應(yīng)變率為7.20×10-9/a，說明壓應(yīng)力主軸為北東東向，張應(yīng)力主軸為北北西向，張應(yīng)力作用相對較強。東側(cè)地塊的西部局域最大張應(yīng)力主軸的應(yīng)變率相對較大，中東部局域相對較小，而最小主應(yīng)變率在整個東側(cè)地塊上都較小(圖3)。

圖3 2007～2009年地塊主應(yīng)變率Fig.3 Strain rate of the study area during 2007-2009

上述表明，2007～2009年東西兩個地塊上的張應(yīng)力作用都相對較明顯，而壓應(yīng)力較弱。營濰斷裂帶的西側(cè)以北西向壓應(yīng)變?yōu)橹鳎瑬|側(cè)以北西向張應(yīng)變?yōu)橹鳎瑪嗔褞嫌忻黠@的應(yīng)變-應(yīng)力差異。和前一時段相比，西側(cè)地塊的西部局域相對顯著的壓應(yīng)力作用變?yōu)檩^顯著的張應(yīng)力作用，東側(cè)地塊的東部局域相對較強的壓應(yīng)力明顯減小。

2.3 2009～2011年

2009～2011年西側(cè)地塊的最小主應(yīng)變軸方向為NE68.2°，最小主應(yīng)變率為-1.92×10-9/a，最大主應(yīng)變軸方向為NW338.2°，最大主應(yīng)變率為4.63×10-9/a，說明西側(cè)地塊壓應(yīng)力主軸為北東東-南西西向，張應(yīng)力主軸為北北西-南南東向，張應(yīng)力作用相對明顯。西側(cè)地塊的西部局域最小主應(yīng)變率和最大主應(yīng)變率的絕對值都達(dá)到14×10-9/a以上，明顯大于西側(cè)地塊的東部局域。西部局域的兩個水平主應(yīng)力作用都強于東部局域。

東側(cè)地塊2009～2011年最小主應(yīng)變軸為NE60.4°，最小主應(yīng)變率為-0.77×10-9/a，最大主應(yīng)變軸方向為NW330.4°，最大主應(yīng)變率為3.03×10-9/a。東側(cè)地塊的西部局域最大主應(yīng)變率相對顯著，最大值達(dá)到19×10-9/a以上，中東部局域的最大主應(yīng)變率變小，而東側(cè)地塊的最小主應(yīng)變率均相對較小(圖4)，表明東側(cè)地塊的西側(cè)局域張應(yīng)力較顯著，總體上東側(cè)地塊受北東東-南西西向壓應(yīng)力和北北西-南南東向張應(yīng)力作用。

圖4 2009～2011年地塊應(yīng)變場Fig.4 Strain field of the study area during 2009-2011

2009～2011年的主應(yīng)變軸方向表明，東西兩側(cè)地塊壓應(yīng)力作用均為北東東-南西西向，張應(yīng)力作用方向為北北西-南南東向。營濰斷裂帶兩側(cè)主應(yīng)變率差異明顯，斷裂帶西側(cè)最小主應(yīng)變率和最大主應(yīng)變率都較小，東側(cè)最大主應(yīng)變率較大，表明營濰斷裂帶兩側(cè)存在應(yīng)力差別，和前一期相類似。

2.4 2011～2013年

2011～2013年營濰斷裂帶西側(cè)地塊的西部局域最小主應(yīng)變率相對較大，在(-10～-27.47)×10-9/a，最小主應(yīng)變軸方向為NW310.1°，最大主應(yīng)變率較小，在(-5.65～4.08)×10-9/a，呈現(xiàn)壓性，最大主應(yīng)變軸方向為NE40.1°，反映出西側(cè)地塊西部局域的兩個主應(yīng)力主軸均為壓性，為擠壓變化區(qū)。西側(cè)地塊的東部局域最小主應(yīng)變軸方向為NE68.5°，最小主應(yīng)變率在(-9.77～4.04)×10-9/a，最大主應(yīng)變軸方向為NW338.5°，最大主應(yīng)變率在(-4.03～19.58)×10-9/a。西側(cè)地塊的西部局域為壓縮性質(zhì)，東部局域拉張顯著。

營濰斷裂帶東側(cè)地塊最大主應(yīng)變率在東部邊緣地帶相對較大，在(10～13.74)×10-9/a，其余部分多為(4～7)×10-9/a，最大主應(yīng)變軸方向為NE87.6°，東側(cè)地塊的最小主應(yīng)變軸方向為NW357.6°，最小主應(yīng)變率較小為-5.01×10-9/a。東側(cè)地塊受近東西向的張應(yīng)力和近南北向的壓應(yīng)力作用，張應(yīng)力相對較顯著。

主應(yīng)變率反映出2011～2013年西側(cè)地塊的主應(yīng)變率大于東側(cè)地塊。西側(cè)地塊的西部局域壓應(yīng)力相對較大，壓應(yīng)力作用方向為北西向，東部局域壓應(yīng)力方向為北東東向，西側(cè)地塊的主應(yīng)力方向存在明顯差異。東側(cè)地塊的主應(yīng)力作用方向差異相對較小。營濰斷裂帶西側(cè)最大主應(yīng)變率大于東側(cè)，斷裂帶兩側(cè)的張應(yīng)力作用差異明顯。

圖5 2011～2013年地塊主應(yīng)變率Fig.5 Strain rate of the study area during 2011-2013

2.5 區(qū)域整體主應(yīng)變率

渤海灣區(qū)域的整體主應(yīng)變在不同時間段有所不同(見表1,單位1×10-9/a)。1999～2011年的3個時段最小主應(yīng)變軸在NE70.8～73.1°，最小主應(yīng)變率小于0，為壓性；最大主應(yīng)變軸為NW286.9～289.2°，最大主應(yīng)變率大于0，為張性。它們表明，與最小主應(yīng)變軸對應(yīng)的最小應(yīng)力主軸為北東東向，和最大主應(yīng)變軸對應(yīng)的最大應(yīng)力主軸為北北西向，整個區(qū)域地殼主要受北東東-南西西向的壓應(yīng)力和北北西-南南東向的張應(yīng)力作用。2011～2013年區(qū)域最小主應(yīng)變軸為NW354.8°，最小主應(yīng)變率為負(fù)值即壓性，最大主應(yīng)變軸為NE85.2°，最大主應(yīng)變率是正值即張性，它們表明整個區(qū)域地殼受近南北向壓應(yīng)力和近東西向張應(yīng)力作用。2011-03-11，日本MS9.0級地震對本區(qū)產(chǎn)生了顯著影響，地震使本區(qū)地殼出現(xiàn)近南北向-5.66×10-9的壓應(yīng)變，近東西向19.75×10-9的張應(yīng)變，表明3.11地震使本區(qū)地殼產(chǎn)生了強烈的近東西向張應(yīng)力。

表1 區(qū)域主應(yīng)變率

3 最大剪應(yīng)變率

渤海灣區(qū)域1999～2007年、2007～2009年、2009～2011年和2011～2013年不同階段的最大剪應(yīng)變率量值差別明顯，其等值線密度差異顯著。

1999～2007年的最大剪應(yīng)變率為(4.10～38.81)×10-9/a，2007～2009年為(1.95～75.81)×10-9/a， 2009～2011年為(0.34～34.41)×10-9/a，2011～2013年為(0.43～28.67)×10-9/a。其中剪應(yīng)變率的最大值出現(xiàn)在2007-2009年，該時段也是剪應(yīng)變率差異變化最大的時段，差異量達(dá)73.86×10-9/a。2011～2013年剪應(yīng)變率差異變化量最小，為28.23×10-9/a。它們說明，在4個階段中2007～2009年渤海灣區(qū)域的剪應(yīng)力最大，剪切活動最強，區(qū)域內(nèi)不同部分剪應(yīng)力有明顯差別。2011～2013年的剪應(yīng)力最小，剪切活動最弱。

1999～2007年營濰斷裂帶西側(cè)地塊的最大剪應(yīng)變率小于15×10-9/a，剪應(yīng)力作用不強烈。東側(cè)地塊的最大剪應(yīng)變率的最大值為34.40×10-9/a，剪應(yīng)力作用較強烈，東西兩地塊的剪應(yīng)力有明顯差異。2007～2009年東西兩側(cè)地塊的最大剪應(yīng)變率量值大，因此剪應(yīng)力作用較強。2009～2011年和2011～2013年兩個階段的最大剪應(yīng)變率相對前者為小，說明剪應(yīng)力作用強度也不顯著(圖6～9)。

圖6 1999～2007年最大剪應(yīng)變率Fig.6 Shear strain rate during 1999-2007

圖7 2007～2009年最大剪應(yīng)變率Fig.7 Shear strain rate during 2007-2009

圖8 2009～2011年最大剪應(yīng)變率Fig.8 Shear strain rate during 2009-2011

圖9 2011～2013年最大剪應(yīng)變率Fig.9 Shear strain rate during 2011-2013

營濰斷裂帶附近的最大剪應(yīng)變率在各個時段沿斷裂帶局部地帶都相對較大，表明斷裂帶的剪切活動相對周圍局域地區(qū)較強。

4 斷裂帶應(yīng)變率

主應(yīng)變軸與斷裂帶互相斜交時，與主應(yīng)變相對應(yīng)的主應(yīng)力使斷裂帶處于剪應(yīng)力相對顯著的地位，這時剪應(yīng)力對斷裂帶起主要作用，使斷裂發(fā)生剪切活動。當(dāng)主應(yīng)變軸與斷裂帶垂直相交時，和主應(yīng)變對應(yīng)的主應(yīng)力主要使斷裂遭受擠壓(或者拉張)。為了分析作為活動塊體邊界斷裂帶的受力狀態(tài)，首先根據(jù)GPS站點速率分別計算斷裂帶兩側(cè)地塊的運動參數(shù)，進(jìn)而求得斷裂帶上的最小和最大主應(yīng)變以及斷裂帶的正應(yīng)變率(即垂直于斷裂帶走向的應(yīng)變率)和剪應(yīng)變率(即與斷裂帶走向平行的剪應(yīng)變率)，據(jù)其研究作用于斷裂帶的應(yīng)力場變化特征。

本文研究的營濰斷裂帶北起沈陽，南到安丘，中間經(jīng)過渤海，包括下遼河斷陷盆地、渤海斷陷帶和沂沭斷裂帶北段。營濰斷裂帶是郯廬斷裂帶的北延部分。營濰斷裂帶總體走向北段為NE40°，南段為NE20°。營濰斷裂帶不同時間段主應(yīng)變率如圖10～圖13和表2所示。

圖10 1999～2007年營濰斷裂帶主應(yīng)變率Fig.10 Strain rate of the Yingwei fault belt during 1999-2007

圖11 2007～2009年營濰斷裂帶主應(yīng)變率Fig.11 Strain rate of the Yingwei fault belt during 2007-2009

圖12 2009～2011年營濰斷裂帶主應(yīng)變率Fig.12 Strain rate of the Yingwei fault belt during 2009-2011

圖13 2011～2013年營濰斷裂帶主應(yīng)變率Fig.13 Strain rate of the Yingwei fault belt during 2011-2013

地段時段最小主應(yīng)變軸最小主應(yīng)變率最大主應(yīng)變軸最大主應(yīng)變率正應(yīng)變率剪應(yīng)變率北段南段1999～2007276-11.6665.12-5.6514.6766-7.063366.39-0.4413.20北段南段2007～200948-3.163120.565.311.422830.25138.51-4.151.28北段南段2009～201144-2.713160.334.740.462850.15157.01-3.780.36北段南段2011～2013353-5.17831.99-0.66-6.03320-3.32503.73-3.82-6.64

注：主應(yīng)變軸方向單位(″)；應(yīng)變率單位1×10-9/a。

由圖10～13可見，營濰斷裂帶1999～2007年和2011～2013年主應(yīng)變軸與斷裂帶夾角相對較小，壓性應(yīng)變率相對顯著，反映出該時段壓應(yīng)力主導(dǎo)下的剪應(yīng)力明顯，對斷裂帶起主要作用。2007～2009年和2009～2011年主應(yīng)變軸與斷裂帶的夾角都較大，張性應(yīng)變率相對較大，說明該時段張應(yīng)力對斷裂帶起主要作用。2011～2013年斷裂帶的主應(yīng)變主軸與斷裂帶走向斜交，在兩個主應(yīng)變軸對應(yīng)的主應(yīng)力作用下，斷裂帶主要為剪切活動。

1999～2007年和2011～2013年斷裂帶的剪應(yīng)變率相對較大，2007～2009年和2009～2011年剪應(yīng)變率較小，說明前者剪應(yīng)力作用相對顯著，后者剪應(yīng)力作用較弱(見表2)。

斷裂帶的正應(yīng)變率是評估斷裂帶的應(yīng)變-應(yīng)力積累快慢及大小特征的參數(shù)，是預(yù)測地震的重要依據(jù)。營濰斷裂帶在1999～2007年、2007～2009年、2009～2011年和2011～2013年各個時間段的正應(yīng)變率都相對較小，均在10-9/a以內(nèi)，反映了垂直于斷裂帶的應(yīng)力作用不強烈。營濰斷裂帶壓性正應(yīng)變率最大值出現(xiàn)在1999～2007年，為-5.65×10-9/a(斷裂帶北段)，該時段北段的壓應(yīng)力作用相對明顯；其次是2007～2009年正應(yīng)變率為5.31×10-9/a(斷裂帶北段)，該時段北段的張應(yīng)力作用相對明顯，斷裂帶由前期的壓性向后期的張性轉(zhuǎn)化(斷裂帶北段，見表2)。

營濰斷裂帶正應(yīng)變率和剪應(yīng)變率綜合反映出斷裂帶1999～2007年以右旋剪切活動為主，兼有擠壓作用；2007～2009年北段以張性活動為主兼有右旋剪切，南段以壓性活動為主兼有右旋剪切；2009～2011年與前者基本相類似；2011～2013年以左旋剪切為主兼有壓性活動。

5 結(jié) 語

渤海灣區(qū)域以營濰斷裂帶為界分成兩個地塊，它們的主應(yīng)變率大小和主應(yīng)變軸方向都存在明顯差異，不同地段的變化相對較大，局部性顯著。反映出局部應(yīng)力復(fù)雜，應(yīng)力場不均一。不同時間段的主應(yīng)變軸和應(yīng)變率揭示出渤海灣區(qū)域在1999～2011年整體壓應(yīng)力軸為北東東-南西西向，張應(yīng)力軸為北北西-南南東向，2011～2013年整體壓應(yīng)力軸為近南北向，張應(yīng)力軸為近東西向。渤海灣區(qū)域的區(qū)域應(yīng)力作用方向在2011年發(fā)生了顯著變化，這一變化與日本3.11大地震有關(guān)，與太平洋板塊西部邊緣向歐亞板塊俯沖有關(guān)，是它們的活動性增強使本區(qū)地殼的應(yīng)力作用方向發(fā)生改變。

營濰斷裂帶在1999～2013年4個時間段的主應(yīng)變率變化揭示出，第1時段和第4時段剪應(yīng)變率相對較大，與之對應(yīng)的剪應(yīng)力相對較強，斷裂帶以剪切活動為主，第1時段為壓性右旋剪切活動，第4時段為壓性左旋剪切活動；第2時段和第3時段斷裂帶北段右旋剪切-拉張，南段右旋剪切-擠壓。總體而言，營濰斷裂帶在這4個時段的應(yīng)變率不大，應(yīng)力作用不強烈。

[1] 江在森， 馬宗晉， 張希，等． GPS初步結(jié)果揭示的中國大陸水平應(yīng)變場與構(gòu)造變形[J].地球物理學(xué)報，2003，46(3)：352-358(Jiang Zaisen,Ma Zongjin,Zhang Xi,et al.Horizontal Strain Field and Tectonic Deformation of China Mainland Revealed by Preliminary GPS Result[J].Chinese Journal of Geophysics, 2003，46(3)：352-358)

[2] 李延興，張靜華，周偉，等．汶川MS8.0地震孕育發(fā)生的機制與動力學(xué)問題[J].地球物理學(xué)報，2003，46(3)：519-530(Li Yanxing,Zhang Jinghua,Zhou Wei, et al.The Mechanism and Dynamics of the Generation and Occurrence for Wenchuan MS8.0 Earthquake[J].Chinese Journal of Geophysics, 2003，46(3)：519-530)

[3] 王琪． 中國大陸現(xiàn)今地殼運動研究[J].地震學(xué)報，2003，25(5)：453-464(Wang Qi.Current Crustal Movement in Chinese Mainland[J].Acta Seismologica Sinica,2003，25(5)：453-464)

[4] 張培震，沈正康，王敏，等.青藏高原及周邊現(xiàn)今構(gòu)造變形的運動學(xué)[J].地震地質(zhì)，2004,26(3)：367-377(Zhang Peizhen,Sheng Zhengkang,Wang Min,et al.Kinematics of Present-Day Tectonic Deformation of the Tibetan Plateau and Its Vicinities[J].Seismology and Geology, 2004,26(3)：367-377)

[5] Guo Liangqian, Bo Wanju, Yang Guohua,et al. Recent Crustal Movement and Great Earthquakes in Qinghai-Tibet Sub-Plate[J].Geodesy and Geodynamics， 2011,2(3)：50-55

[6] 李延興，張靜華，何建坤，等．由空間大地測量得到的太平洋板塊現(xiàn)今構(gòu)造運動與板內(nèi)形變應(yīng)變場[J].地球物理學(xué)報，2007,50(2)：437-447(Li Yanxing, Zhang Jinghua,He Jiankun,et al.Current-Day Tectonic Motion and Intraplate Deformation-Strain Field Obtained from Space Geodesy in the Pacific Plate[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2007,50(2)：437-447)

[7] 郭良遷，李延興，胡新康，等．中國大陸地殼運動與汶川MS8.0級地震孕育的關(guān)系[J].地球物理學(xué)報，2009，52(2)：531-537(Guo Liangqian， Li Yianxing， Hu Xinkang，et al. Crustal Motion of Chinese Mainland and Prepraration of MS8.0 Wenchuan Earthquake in Sichuan Province[J]． Chinese Journal of Geophysics，2009，52(2)：531-537)

[8] 郭良遷，薄萬舉，楊國華，等．玉樹MS7.1級地震前的形變應(yīng)變場變化特征[J].地球物理學(xué)報，2011，54(8)：1 990-1 996(Guo Liangqian，Bo Wanju，Yang Guohua，et al.The Variation of the Deformation-Strain Field before MS7.1 Yushu Earthquake[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2011，54(8)：1 990-1 996)

[9] 郭良遷，占 偉，楊國華，等.山西斷陷帶的近期位移和應(yīng)變率特征[J]. 大地測量與地球動力學(xué)，2010，30(4)：36-42(Guo Liangqian, Zhan Wei, Yang Guohua, et al.Short-Term Displacement and Characteristics of Strain Rate of Shanxi Fault Subsidence Zone[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics, 2010，30(4)：36-42)

[10]郭良遷，薄萬舉，楊國華，等. 華北 1999-2009年水平形變應(yīng)變場特征[J]. 大地測量與地球動力學(xué)，2011，31(3)：1-5(Guo Liangqian，Bo Wanju，Yang Guohua，et al. Characteristics of Horizontal Deformation-Strain Field in North China from 1999 to 2009[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics, 2011，31(3)：1-5)

[11]李延興，馬宗晉，張靜華，等. 渤海盆地的現(xiàn)今擴(kuò)張運動[J].地球物理學(xué)報，2009,52(6)：1 483-1 489(Li Yanxing, Ma Zongjin,Zhang Jinghua,et al. Current-Day Extending Motion of Bohai Basin[J]. Chinese Journal of Geophysics,2009，52(6) ：1 483-1 489)

[12]陳阜超,郭良遷,塔拉,等.東北地區(qū)近期水平形變應(yīng)變場研究[J].大地測量與地球動力學(xué)，2015,35(1)：1-4(Chen Fuchao，Guo Liangqian，Ta La，et al. Research of the Recent Deformation-Strain Field in Northeast China[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics，2015,35(1)：1-4)Strain-Stress Field Evolution Characteristics in Bohai Bay Area

JIJing1ZHENGZhijiang2CHENJuzhong2GUOLiangqian2

1 Tianjin Earthquake Disaster Prevention Center, Earthquake Administration of Tianjin Municipality,19 Youyi Road,Tianjin 300201,China 2 First Crust Monitoring and Application Center, CEA,7 Naihuo Road,Tianjin 300180, China

Using Bohai Bay region GPS rate data from 1999 to 2013, Ying-Wei fault zone is divided into two blocks, and we calculate the principal strain rate and the strain rate on the fault zone. The regional strain-stress field calculation results are studied. Results show that the 1999-2011 Bohai Bay regional crust as a whole presents NEE-SWW compressive stress and NNW-SSE tensile stress effect. For 2011-2013, the regional crust presents a N-S direction, tensile stress is nearly in an E-W direction. The main cause of the change is the Japan 3.11 earthquake in 2011. Bohai Bay area is different in localized changes obviously. The Ying-Wei fault zone presents normal strain and the shear strain rates are also different at different times; in 1999-2011 it presents dextral shear strain-shear stress, whereas in 2011-2013 it shows sinistral shear strain-shear stress.

Ying-Wei fault zone;principal strain rate;strain-stress field;strain rate;shear strain rate

National Natural Science Foundation of China,No.41472180；The Spark Program of Earthquake Technology of CEA,No.XH13037Y;Funds for Young Scholar of Earthquake Administration of Tianjin Municipality,No.20131021.

CHEN Juzhong,researcher,majors in crustal deformation surveying,E-mail：chenjuzhong1956@163.com.

2015-12-29

項目來源：國家自然科學(xué)基金(41472180)；中國地震局地震科技星火計劃(XH13037Y); 天津市地震局青年基金(20131021)。

紀(jì)靜，工程師，主要從事工程抗震及災(zāi)害學(xué)研究，E-mail：247277131@qq.com。

陳聚忠，研究員，主要從事形變測量應(yīng)用研究，E-mail：chenjuzhong1956@163.com。

10.14075/j.jgg.2016.11.010

1671-5942(2016)011-0985-06

P315

A

About the first author:JI Jing,engineer,majors in engineering antiseismic and protecting against and emitipung earthquake disasters,E-mail：247277131@qq.com.