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应用高精度GPS定位技术监测青藏高原北部 及邻区地壳变形
![](http://image.seohost.cn/storage/100/baike/20180711/20180711030311_40308.jpg)
建立了高精度GFS定位技术监测网,得出了青藏高原北部及邻区各测站的地壳运动矢量,以及该区域的地壳运动矢量场和速度场。由于与青藏高原东部及邻区进行了联测和联算,因而得出了覆盖青藏高原东半部及邻区,西至拉萨一敦煌的大面积区域的地壳运动的矢量场和速度场的框架。
(1)对青藏高原北部及邻区的地壳运动监测成果表明,相对于欧亚板块的稳定部分,测区总体作北东一北北东方向的运动,并且有和缓的顺时针涡旋趋势。其总体的水平运动速率变化在7~32mm/a之间。其中,高原内部的测站平均速率均为26mm/a,高原外围地区的测站平均速率15mm/a。显然,青藏高原有比较强烈的向北东方向的运动。阿拉善和塔里木等外围地块对高原有一定制约作用。这是青藏高原隆升的北部边界条件。
为了更清晰地显示区域地壳运动图像,求得了测区相对于以成都为代表的华南地块的地壳运动,其水平速率变化为1-26mm/a。其运动矢量的方向,自南而北总体由北北东至近南北,以至北西方向,呈逆时针涡旋趋势。尤其是西部地区,包括可可西里巴颜喀拉、柴达木、祁连山、河西走廊和阿尔金东段、北山南缘地区的测站,这种运动趋势最为明显,形成了以柴达木地块为核心的逆时针涡旋体(甘青涡旋)。而与其东侧的陇西块体的西秦岭等地区的测站的运动矢量,有明显的差别。这种涡旋趋势,并不以所选取的参考点为转换,而取决于涡旋体各测站之间的相对运动。涡旋体内圈的测站速率较大,约15mm/a;外圈的测站速率稍小,约12mm/a在青藏高原北部与阿拉善塔里木之间有一宽阔的挤压变形带,而且,与西伯利亚等地为代表的欧亚板块的稳定部分之间,具有更为宽阔的剪切变形带。但在测区内部,情况比较复杂,有明显的不均衡和分段性。
拉萨和位于北山南缘的金塔之间,通过整个高原几乎吸收了拉萨对欧亚向北移动的全部应变(约22mm/a)。然而,拉萨和格尔木之间部分大约吸收向北移动的青藏北部格尔木和金塔之间部分却调节了64%的拉萨向北的移动量。而且,格尔木和大柴旦之间很可能有一定的伸展活动兰州和西宁地区有一致的地壳运动,但是和它们西侧的都兰地区相比,有明显的向南东运动趋势,其速率约3.5mm/a。表明温泉断裂和日月山断裂有相当的活动性,而庄浪河断裂则无明显的活动。
玛多地区和都兰的矢量差,反映了东昆仑断裂的左旋走滑运动,其东向速率差约为6mm/a。大柴旦和敦煌之间的矢量差,反映了阿尔金断裂东段的活动为左旋-挤压,其北向和东向速率分别约2mm/a和11mm/a。
(2)地表地质观察,得出了和GPS监测相一致的结论。在东昆仑,有明显的活动断裂和地震断裂,显示以左旋运动为主。在柴达木盆地,北西西向的逆冲断裂运动,大致终止于中一晚更新世以前。在河西走廊两侧,东段有显著的北西西向和北西向活动断裂,西段除榆木山、嘉峪关等地活动断裂外,地表主要表现为掀斜和抬升。在祁连山东段,有微弱的左旋走滑运动;西段,除了昌马等地具有北西西向左旋运动的地震断裂外,在党河南山、疏勒南山等地还出现了右旋走滑断裂或右旋逆冲断裂
因此,初步认为在研究区东部,地壳运动以北北东向为主导,并且由西向东衰减。导致了以北西西向左旋断裂为北部边界和北西向右旋断裂为西部边界的菱形块体,向东或南东方向运动。但是,在研究区西部,以柴达木地块为核心的涡旋运动为主导的地壳运动导致了地块边界断裂的剪切和挤压活动。
(3)地球物理测深资料表明,青藏高原北部及邻区地壳厚度与髙原本部相比较,总体并不很厚,平均50km。但是,由于下地壳的变化,从柴达木地区地壳较薄,到哈拉湖地区较大幅度的增厚,然后向北逐渐减薄,形成明显的柴北缘山根。另外,在中上地壳发育低速层。有意义的是,莫霍面表现为最重要的界面,壳幔结构有明显的析离。
特别有意义的是,在45km+0深体波地震层析图上,东喜马拉雅构造结的高速体向北东延伸和阿拉善左旗的高速体首尾相接。以柴达木为核心的涡旋体,就发育在其西侧的低速体中,并止于北山的高速体。因而,推论该涡旋体主要与下地壳物质流动有密切的关系。
总之,在青藏高原北部和邻区,布置GPS地壳形态观测网,监测地壳形变以及各构
造单元之间的调节和分配,定量研究青藏高原北部地壳缩短-平移运动幅度、速度和形式以及平衡、转换的方式,探求青藏高原北部的地动力机制。
在完成研究区的任务外还和龙门山测网的有关测站进行了联测,并和龙门山测网和云南测网进行了联算,覆盖面积约176万km2,包括了青藏高原东半部及相邻地区,综合砥究了整个青藏高原及其前陆地壳运动,监测精度达到国际先进水平。我们避免了偏重于造山带或活动构造带研究和测站过于分散,而是从地质构造背景出发,用一定密度的测站组成测网覆盖特定的区域,配合地质构造考察和综合研究,研究区域地壳运动的趋势和征,具有青藏高原地壳动态整体研究特色