青藏高原东北部现今地壳形变

摘要

地壳空间变形模式是探究青藏高原隆升的关键,青藏高原东北部作为高原隆升和扩展的前缘,是由不同构造背景且被活动断裂分割的地块组成.因此,有必要研究不同地块在应变从高原内部向外迁移、分配中的各自行为,及地壳垂直变形对侧向扩展的响应.对GPS水平速度场和应变率场的分析表明：研究区应变向东的耗散主要沿东昆仑和海原断裂。而其应变耗散模式却不相同，前者显示出应变在其东端西秦岭和龙门山地块的弥散。相反，后者应变向东在鄂尔多斯地块附近则骤然降低，暗示出应变耗散模式可能受控于不同地块地质构造背景的差异性。rn 水准测量得到的地壳垂向速度场显示：现今该区隆升显著的区域(5～6mm/a)集中在青藏高原东北部的最东端，鄂尔多斯地块的西南侧。六盘山和西秦岭作为显著隆升区可以归因于青藏高原应变北东东向的迁移，GPS揭示上述显著隆升区均为明显的水平挤压梯度带。但是，位于陇西地块南部的显著隆升很难用地壳挤压来解释，因为跨该区的GPS剖面并未揭示出明显的挤压特征。rn 在此基础上建立了青藏高原东北部精化的块体几何模型，基于三维球面弹性块体模型以震间期的GPS水平速度场为约束，反演获得该区主要活动断裂的滑动速率、块体内部均匀弹性变形|ε|和块体的内部变形可能性(IDL)（图1）。结果显示，鄂尔多斯和华南地块具有极小的（～l.63xl0-9/a）和块体内部变形可能性(IDL)（一0.10），揭示出其有限的内部变形和更大的块体变形可能。相反，西秦岭南部和龙门山地块高的|ε| (15.24xl0-9/a，和IDL值(～0.44)，说明两者内部接纳了更多的变形。来自于青藏高原内部更多的应变并没有透过西秦岭地块继续向北东传递，而是通过西秦岭西侧的块体(共和、青海湖和西宁块体)实现应变的向北传递，这些地块对应具有比西秦岭地块明显低的|ε|和IDL值。同时，东昆仑和海原断裂的左旋走滑速率分别为9.9±1.8mm/a和5.3±1.4mm/a，并且向东耗散分别终止于塔藏断裂和鄂尔多斯地块西侧，说明在青藏高原东北部东向扩展是有限的。