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        利用空間大地測量資料研究大陸區(qū)域構造變形模式

        2021-04-14 05:45:11
        測繪學報 2021年6期
        關鍵詞:蘇拉威西帕米爾高原巴布亞新幾內亞

        王 帥

        南京工業(yè)大學測繪科學與技術學院,江蘇 南京 211816

        地殼運動與變形模式受巖石圈深淺部結構、構造單元邊界動力和深部動力、斷裂帶幾何和運動特性等多種因素影響。本文以空間大地測量觀測技術為手段,綜合區(qū)域斷層活動性、地形地貌特點、巖石圈結構屬性和歷史地震目錄等資料,對帕米爾高原東西向剪切變形、蘇拉威西拉張變形和巴布亞新幾內亞逆沖匯聚變形進行了研究,相關研究對認識大陸動力學和地震動力學等具有重要的意義。研究內容主要包括:

        (1) 帕米爾高原東西向剪切變形模式。在印度板塊和歐亞板塊碰撞擠壓作用下,帕米爾高原以北部弧形構造帶的南北向縮短為主,同時,沿木吉-公格爾斷裂帶,高原還呈現出顯著的東西向剪切變形。利用GNSS和InSAR觀測資料分析了帕米爾高原地殼運動特征,著重分析了高原東西向剪切變形特征;同時,結合歷史地震目錄和區(qū)域強震震源機制,對木吉-公格爾斷裂在高原剪切變形過程中扮演的角色進行了分析;并討論了高原剪切變形的動力學機制。結果表明:①木吉-公格爾斷裂帶是一條剪切變形帶,其東部地殼向東運動,西部地殼向西運動,表現為木吉斷層的右旋剪切變形和公格爾斷裂的東西向拉張剪切變形;②木吉-公格爾斷裂帶是帕米爾高原與塔里木盆地之間的構造邊界帶,吸收和調節(jié)著兩者之間的相對變形;③帕米爾高原剪切變形是下地殼熔融層內的韌性流動在地表的力學響應。

        (2) 蘇拉威西中部拉張構造變形模式。蘇拉威西位于印度尼西亞東部,吸收并調節(jié)著澳大利亞板塊、巽他板塊和菲律賓板塊之間的匯聚變形,構造運動復雜,火山活躍,地震頻發(fā)且類型多樣。帕盧—科羅走滑斷層從南向北貫穿蘇拉威西中部,是區(qū)內一條重要的大型左旋走滑斷裂帶,且以其為邊界斷裂的東蘇拉威西中部塊體表現為明顯的拉張應變?;趨^(qū)域斷層活動性、地形地貌資料和歷史地震目錄提出了“漏斗”運動學模型,用于解釋蘇拉威西中部地殼的拉張變形及其演化過程。研究表明:①蘇拉威西中部地殼運動分為造山階段和物質擠出階段兩個階段。兩個階段都涉及物質的積累和擠出,第1個階段物質的積累占主導,第2個階段物質的側向擠出占主導;②沿帕盧—科羅斷裂帶的物質側向擠出作用促進了蘇拉威西的重力滑塌,導致了該區(qū)域地殼的拉張與減薄。

        (3) 巴布亞新幾內亞逆沖褶皺帶變形模式。巴布亞新幾內亞位于澳大利亞板塊和太平洋板塊碰撞的前緣地帶,區(qū)內逆沖褶皺帶普遍發(fā)育。基于InSAR觀測資料對2018年巴布亞新幾內亞Mw7.5地震的同震形變進行了分析;確定了此次地震的多斷層破裂模型,并對同震滑動分布特征進行了反演。結合地形地貌資料、巖石圈結構特性、反演確定的構造幾何及滑動分布模型對逆沖褶皺帶地殼增厚機制與應變積累方式進行了討論。結果表明:①2018年巴布亞新幾內亞Mw7.5地震是一個多斷層破裂事件,共涉及了4個斷層的破裂,以基底逆沖為主,破裂深度超過了25 km;②逆沖褶皺帶沿走向變化的地形地貌特點與巖石圈屬性和構造幾何有關,西段巖石圈溫度較低,強度較大,東段巖石圈溫度較高,強度較弱;西段的斷裂傾角要比東段的陡;③巴布亞新幾內亞逆沖褶皺帶上地殼的增厚隆升可能受控于基底斷層的運動。

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