王 帥
南京工業(yè)大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京 211816
地殼運(yùn)動(dòng)與變形模式受巖石圈深淺部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造單元邊界動(dòng)力和深部動(dòng)力、斷裂帶幾何和運(yùn)動(dòng)特性等多種因素影響。本文以空間大地測(cè)量觀測(cè)技術(shù)為手段,綜合區(qū)域斷層活動(dòng)性、地形地貌特點(diǎn)、巖石圈結(jié)構(gòu)屬性和歷史地震目錄等資料,對(duì)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(nèi)亞逆沖匯聚變形進(jìn)行了研究,相關(guān)研究對(duì)認(rèn)識(shí)大陸動(dòng)力學(xué)和地震動(dòng)力學(xué)等具有重要的意義。研究?jī)?nèi)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(gòu)造帶的南北向縮短為主,同時(shí),沿木吉-公格爾斷裂帶,高原還呈現(xiàn)出顯著的東西向剪切變形。利用GNSS和InSAR觀測(cè)資料分析了帕米爾高原地殼運(yùn)動(dòng)特征,著重分析了高原東西向剪切變形特征;同時(shí),結(jié)合歷史地震目錄和區(qū)域強(qiáng)震震源機(jī)制,對(duì)木吉-公格爾斷裂在高原剪切變形過(guò)程中扮演的角色進(jìn)行了分析;并討論了高原剪切變形的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。結(jié)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(yùn)動(dòng),西部地殼向西運(yùn)動(dòng),表現(xiàn)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(gòu)造邊界帶,吸收和調(diào)節(jié)著兩者之間的相對(duì)變形;③帕米爾高原剪切變形是下地殼熔融層內(nèi)的韌性流動(dòng)在地表的力學(xué)響應(yīng)。
(2) 蘇拉威西中部拉張構(gòu)造變形模式。蘇拉威西位于印度尼西亞?wèn)|部,吸收并調(diào)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(gòu)造運(yùn)動(dòng)復(fù)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(nèi)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(xiàn)為明顯的拉張應(yīng)變?;趨^(qū)域斷層活動(dòng)性、地形地貌資料和歷史地震目錄提出了“漏斗”運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,用于解釋蘇拉威西中部地殼的拉張變形及其演化過(guò)程。研究表明:①蘇拉威西中部地殼運(yùn)動(dòng)分為造山階段和物質(zhì)擠出階段兩個(gè)階段。兩個(gè)階段都涉及物質(zhì)的積累和擠出,第1個(gè)階段物質(zhì)的積累占主導(dǎo),第2個(gè)階段物質(zhì)的側(cè)向擠出占主導(dǎo);②沿帕盧—科羅斷裂帶的物質(zhì)側(cè)向擠出作用促進(jìn)了蘇拉威西的重力滑塌,導(dǎo)致了該區(qū)域地殼的拉張與減薄。
(3) 巴布亞新幾內(nèi)亞逆沖褶皺帶變形模式。巴布亞新幾內(nèi)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(nèi)逆沖褶皺帶普遍發(fā)育?;贗nSAR觀測(cè)資料對(duì)2018年巴布亞新幾內(nèi)亞Mw7.5地震的同震形變進(jìn)行了分析;確定了此次地震的多斷層破裂模型,并對(duì)同震滑動(dòng)分布特征進(jìn)行了反演。結(jié)合地形地貌資料、巖石圈結(jié)構(gòu)特性、反演確定的構(gòu)造幾何及滑動(dòng)分布模型對(duì)逆沖褶皺帶地殼增厚機(jī)制與應(yīng)變積累方式進(jìn)行了討論。結(jié)果表明:①2018年巴布亞新幾內(nèi)亞Mw7.5地震是一個(gè)多斷層破裂事件,共涉及了4個(gè)斷層的破裂,以基底逆沖為主,破裂深度超過(guò)了25 km;②逆沖褶皺帶沿走向變化的地形地貌特點(diǎn)與巖石圈屬性和構(gòu)造幾何有關(guān),西段巖石圈溫度較低,強(qiáng)度較大,東段巖石圈溫度較高,強(qiáng)度較弱;西段的斷裂傾角要比東段的陡;③巴布亞新幾內(nèi)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(yùn)動(dòng)。