青藏高原东南部地壳垂向形变和地幔黏滞性系数研究

摘要

印度板块与欧亚碰撞,造就了青藏高原,其现今仍处于东西扩张和南北压缩的运动变形中.在青藏高原东扩运动中,由于受到四川盆地的阻碍而导致其转为向南运动,进而在喜马拉雅东构造结与四川盆地之间的区域,形成了流动状的独特地貌.同时,该地区发育了南北向分布的几条大型断裂,是中国南北地震带的重要组成部分,历史上亦发生过多次大型地震.故有必要对该区域地壳运动现状和动力机制进行研究.随着GNNS技术的发展和近年来资料的丰富，使得观测毫米级的地壳运动成为了可能。青藏高原东南部的GPS水平运动速率约为20mm/a (Lung et a1.,2013)，该地壳运动是青藏高原东扩遇阻而转向的结果。该区域地壳整体以隆升为主，北部GPS垂向运动速率大于南部，故南部相对于北部为沉降运动(Liang et al.,2013; Hao et al.,2015)。在均匀的不可压缩的地壳模型中，依据该区域水平应变率换算的垂向位移明显小于该区的观测值(Hao et al.,2015)。为了解释这一观测事实，本工作利用黏弹性均衡调整模型计算了该区的垂向运动，发现该区域北部为隆升，南部为沉降，反演得到的该区域的茹滞性系数为10E22-23 Pa·s。据此推断该区域的地壳垂向运动应至少包含两部分，一部分是青藏高原东扩遇阻向南逃逸造成的垂向变形，另一部分是黏滞性均衡调整为动力源的垂向运动。