利用GPS数据反演阿尔金断裂现今滑动速率.pdf

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1、第37卷第3期地震地质Vo1．37．No．32015年9月SEISMOLOGYANDGE0L0GYSept．，2015利用GPS数据反演阿尔金断裂现今滑动速率李煜航，王庆良'。崔笃信郝明王文萍秦姗兰’1)中国地震局地质研究所，北京1000292)中国地震局第二监测中心，西安710054摘要利用2009-2013年的GPS水平速度场，使用三维线性球面弹性块体模型，综合前人研究成果建立了阿尔金断裂及其邻区的三维块体几何模型，反演得到阿尔金断裂不同断层段和其邻区主要活动断裂的现今滑动速率。结果表明：阿尔金断裂柴达木盆地以南段左旋走滑速率为

2、(7．8-+0．2)mm／a，该段向北至肃北左旋走滑速率为(7．5±0．1)mm／a，肃北一昌马段左旋走滑速率为5．3～5．5mm／a，昌马以北段的左旋走滑速率仅有(1．0~0．4)mm／a。阿尔金断裂左旋走滑速率总体表现出从南向北减小的趋势，衰减主要集中在祁连山地区，并转换为这一地区明显的地壳挤压作用。关键词阿尔金断裂线性球面块体模型GPS测量断层滑动速率中图分类号：P315．2文献标识码：A文章编号：0253—4967(2015)03—0869—11O引言阿尔金断裂作为分割青藏高原与塔里木盆地的边界断裂(图1)，晚第四纪以来左旋

3、走滑运动明显，但对其走滑速率的大小至今仍存在很大的争议：一些研究认为其滑动速率高达20～30mm／a(Pehzereta1．，1989；M6riauxeta1．，2004，2005，2012)，而另一些研究则支持其具有相对较低的滑动速率(约10mm／a)(Cowgill，2007；Zhangeta1．，2007；Cowgilleta1．，2009)，上述2类滑动速率分别支持青藏高原构造变形的2种端元模式，即强调变形主要集中在一些大的边界断裂上的块体变形模式(Avouaeeta1．，1993；Peltzereta1．，1989；Tap

4、ponniereta1．，2001)与变形弥散分布的连续变形模式(Housemaneta1．，1993；Englandeta1．，1997，2005；Zhangeta1．，2004)。可见，对阿尔金断裂滑动速率的研究已经成为青藏高原构造变形模式争论的重点之一。在运用GPS研究阿尔金断裂活动特征方面，Bendick等(2000)和Wallace等(2004)通过布设于88。～91。E的横跨断裂带的剖面得到了9mm／a的左旋走滑速率。Shen等(2001)利用分布于断裂带两侧及相邻块体内部的GPS测站得到了相似的(9±2)mm／a的滑动

5、速率。Gan等(2007)使用弹性位错模型反演获得了阿尔金断裂不同断层段的左旋走滑速率，揭示出其左旋走滑速率自SW向NE逐渐衰减的变化趋势。Zhang等(2004，2007)利用GPS速度场研究得到阿尔金断裂不同部位的走滑速率均在6mm／a以下。而另一方面，阿尔金断裂规模巨大(全长约1500km)加上高海拔和恶劣气候的制约，使得上述研究所使用的GPS速度场仍然存在点位稀疏且分布不均匀的问题，特别是在柴达木盆地以南的阿尔金断裂南段区域。Meade(2007)、[收稿日期]2014—07—22收稿，2015—01—27改回。[基金项目]

6、中国地震局地震行业科研专项(201208009)、国家自然科学基金(41174083)、国家留学基金(20135020)和地震科技星火计划项目(XH14070Y)共同资助。876地震地质37卷对于地壳和断层运动的长期性，本文的结果还可能受到GPS资料时问间隔偏短的影响。上述影响有待于资料的进一步积累和改善并给出相对更准确的结果。4结论本文使用三维球面块体模型，基于2009-2013年的GPS数据，反演获得了阿尔金断裂不同断层段的现今滑动速率。结果表明，阿尔金断裂柴达木盆地以南段左旋走滑速率为(7．8±0．2)rnm／a，该段以北至肃

7、北的左旋走滑速率为(7．5±01)mm／a，肃北一昌马段的左旋走滑速率为5．3—5．5mm／a，昌马以北段的左旋走滑速率仅有(1．0+0．4)mm／a。阿尔金断裂左旋走滑速率总体表现出从南向北减小的趋势，衰减主要集中在祁连山地区，且转换为党河一南山断裂和祁连山北缘断裂明显的挤压逆冲作用。致谢GPS野外观测人员的艰苦付出，哈佛大学Meade教授提供了线性球面块体模型的计算程序，并给予了无私的帮助，作图均使用GMT软件，在此一并感谢!参考文献高锐，熊小松，李秋生，等．2009．由地震探测揭示的青藏高原莫霍面深度[J]．地球学报，30(6

8、)：761～773．GAORui，XIONGXiao-song，LIQiu—sheng，eta1．2009．TheMohodepthofQinghai—Tibetplateaurevealedbyseismicdetection[J]