华南块体的现今构造运动与内部形变_张静华

第25卷第3期2005年8月

大地测量与地球动力学

JOURNAL OF GEODESY AND GEODYN AM ICS

Vo l.25,N o.3

Aug.,2005

文章编号:1671-5942(2005)03-0057-06华南块体的现今构造运动与内部形变*

张静华李延兴郭良迁张中伏

(中国地震局第一监测中心天津300180)

摘要运用华南块体及周围地区最新的G PS观测结果,研究了华南块体的现今构造运动。华南块体无论是相对于欧亚板块或相对于西伯利亚块体都存在逆时针方向的旋转。由GP S观测结果得到的华南块体相对于西伯利亚块体的现今旋转运动与由地质学和地球物理学方法得到的自晚新生代以来华南块体相对于西伯利亚的旋转运动相比,运动速率相同,但运动方向顺时针旋转了20.7b。

关键词华南块体现今构造运动形变场应变场驱动力

中图分类号:P546;P227文献标识码:A

CONTEMPORARY TECTIONIC MOVEMENT AND INTERNAL

DEFORMATION OF SOUTH CHINA BLO CK

Zhang Jinghua,Li Yanxing,Guo Liangqian and Zhang Zhongfu

(Fir st Crust Monitor ing and A p p lication Center,CEA,T ianj in300180)

Abstract In this paper w e have studied the co ntemporary tectonic movement of So uth China block by use of the latest GPS data.T he South China block has a counterclockw ise rotatio n r elative to bo th Eurasia blo ck and Siberia block.We made a compar ison betw een the contemporary r otational motion of South Ch-i na block relative to Siberia blo ck acquired fro m GPS data and that since the late Ceno zoic obtained by g eo-logical and geophy sical methods.We have fo und that the m otio n rate acquir ed fro m GPS is almost the same as that obtained by geolog ical and geophysical methods,but its mo tio n r otating or ientation clo ckw ise by 20.7b with respect to that obtained from geolo gical and geophysical data.

Key words:South China blo ck,contem por ar y tectonic mov em ent,deform ation field,str ain field,driving fo rce

1引言

华南块体位于中国大陆东南部(图1)。它的北面是华北块体,西面是青藏高原,西南是滇缅块体,南面为南海块体,东面是菲律海板块。关于华南块体的构造运动已有很多研究成果[1~3],其中H olt等通过地震变形资料反演,发现华南块体相对于西伯利亚存在逆时针旋转,欧拉旋转极位于131b E与51b N,通过第四纪活动断层变形反演得到的欧拉旋转参数是145b E、65b N与0.1b/M a[3]。自从20世纪90年代以来,GPS技术取得了长足发展,其定位精度达到毫米级,已能精确测量地壳的运动与形变。

*收稿日期:2005-03-22

基金项目:国家自然科学基金(40474036)

作者简介:张静华,女,工程师,现主要从事地壳运动与形变方面的研究工作

大地测量与地球动力学25卷

一些研究者[4~14]根据GPS 的观测结果研究了华南块体相对于欧亚板块速度场的基本特征。研究表明,华南块体在新构造运动期间是比较稳定的块体,内部活动断裂和褶皱不太发育,惟东南沿海发育有少量晚更新世活动断裂[2]。GPS 观测资料表明,整个华南地块内部不存在明显的速度梯度带,而且以

整体形式向NE102b 方向运动,平均速度为10.5m m/a [5]

。地质和地球物理研究发现华南块体相对于西伯利亚存在的逆时针旋转[3]是较长地质时期的平均结果,因此,我们利用GPS 资料对华南块体现

今运动状态及速率进行了研究。

图1 华南及周围地区地质构造简图

Fig.1 Brief g eolog ical tectonic map of South China and per ipher al ar eas

2 数据采集与处理

自1991年以来,在华南块体上先后建立了川滇GPS 网、攀登计划地壳运动GPS 网、国家GPS A 级网、福建GPS 网和中国地壳运动观测网络(GPS 网)[14,15]。在这些GPS 网中,川滇和福建GPS 网覆盖的面积比较小,而攀登计划地壳运动GPS 网和国家GPS A 级网测站间距离太大,在华南块体上的测站很少,只有中国地壳运动观测网络GPS 网覆盖了整个华南块体而且测站间距离比较小,因此我们主要使用的是中国地壳运动观测网络GPS 网的观测结果。中国地壳运动观测网络自1998年至今已产出了大量GPS 观测数据:25个基准站6年多的连续观测数据,56个基本站的7期观测数据,近1000个区域站3期会战观测数据。特别是2004年第3次观测后,使该网观测的时间长度增加到5年,得到的站坐标和速度的精度与前两次观测结果相比有了很大提高。最近杨国华研究员完成了该网在华南及周围地区GPS 站所有观测数据的统一处理(处理方法与参考文献[13]相同),得到华南及周围地区GPS 站IT RF2000的站速度,站速度的精度:v e 的标准差为0.3~1.3m m/a,v n 的标准差为0.3~0.7mm/a 。此外,我们还收集了台湾GPS 网的数

据[16]

。台湾GPS 网站速度的精度:v e 的标准差为0.3~3.2m m/a,v n 的标准差为0.1~3.0mm/a 。用站速度融合的方法[17]将台湾GPS 网的站速度转换为ITRF2000。经过处理,得到了华南及周围地区GPS 网ITRF2000的站速度。

3 华南块体的构造运动

根据块体上GPS 站的站速度IT RF2000和块体的弹性运动方程[18]

,用最小二乘法可解出华南块体的整体旋转参数与应变参数(表1)。

表1 华南块体整体旋转与线性应变运动模型参数Tab.1 Parameters of plate m otion model with rotation in en -tirety and linear strain of South China block

X x (10-9

/a)X y

(10-9

/a)X z (10-9/a)A 0(10-9/a)B 0(10-9

/a)C 0

(10-9/a)-1.065-3.4234.3680.1360.1660.3560.0530.1190.0670.2010.14120.196A 1(10-15/a)B 1(10-15/a)C 1(10-15/a)A 2(10-15/a)B 2(10-15/a)C 2(10-15

/a)2.611-0.0054.399-2.202-2.6373.3630.8710.8681.1531.0271.0081.012 注:X x 、X y 、X z 是欧拉矢量;A 0~A 2、B 0~B 2、C 0~C 2为应

变参数;表中每个参数下面的第一列是参数值,第二列是参数的标准差。

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