基于统计检验法研究Amurian板块相对独立性

Amurian板块是Zonenshain等提出的提出的东北亚地区内部一个构造亚板块.Amurian板块自提出以来就一直受到地学界的广泛重视.它到底是欧亚大陆的一部分,还是独立于欧亚大陆之外的一个独立次级构造块体?这个问题一直是是东亚,乃至欧亚大陆构造动力学研究的核心问题之一.许多学者从地质和地球物理学两个角度研究了Amurian板块存在的可能性.但是复杂的构造特征和稀少且弥散的地震分布使得Amurian问题充满了争议.全球卫星定位系统(GPS)技术的不断进步使得在短时间获得高精度、大范围、准实时的地壳运动观测数据,并确定地壳运动速度场成为可能.本文利用东北亚地区最新GPS资料,从大地测量学角度对东北亚地区的地壳运动特征进行分析,基于统计检验方法重点研究Amurian板块相对欧亚大陆的独立性及其边界等问题.

Amurian板块旋转模型及其沿郯庐断裂带二级划分

阿穆尔(Amurian)板块在东北亚地区的地壳运动和地震活动研究中起着特别重要的作用,特别是可以解释郯庐断裂带在板块构造中的作用性问题。然而,由于研究数据不足,南部边界的划分仍有争议,因此,郯庐断裂带将是进一步准确界定阿穆尔板块的关键所在。通过分析贝加尔裂谷拉伸带和斯塔诺沃依山脉挤压带的震源机制解和应力矢量方向,结合中国东北地区的GPS数据计算结果,建立了中心位于E118.4°±2.4°,N57.5°±1.2°附近的主体Amurian板块的旋转模型。利用卡方统计检验的数理方法计算了朝鲜半岛与Amurian主体板块和中国华南地块的相关性,发现朝鲜半岛既不属于Amurian板块,也不属于中国华南地块,而是一个相对独立的刚性地块,能量释放量级也说明了同样的问题。结论表明:郯庐断裂带应是Amurian板块的南边界,至少是Amurian板块二级划分的边界带。

东北亚大陆地壳运动的GPS研究

Amurian板块是 2 0年前提出的位于东北亚地区的板内块体 ,目前 ,关于Amurian板块还存在很多争论 ,如Amurian板块是否存在、其南部边界在哪里。介绍了围绕确定Amurian板块这一科学问题所进行的一系列东北亚地区地壳运动学的研究 。

阿穆尔板块相对欧亚板块的欧拉运动

利用中国东北地区1998～2005年的GPS数据,结合俄罗斯、韩国和蒙古的部分GPS观测资料,用加权最小二乘方法以迭代的方式解算了阿穆尔板块相对欧亚板块的欧拉运动矢量。最终的33个测站的位移速率加权均方根残差(WRMS)为0.98mm/a。计算结果表明阿穆尔相对欧亚板块运动的欧拉极位于阿穆尔板块的北部边界外兴安岭东端(54.06±1.13°N,135.87±7.16°E),欧拉旋转量为0.099±0.00735°/Ma。

东亚北部地区现代板块构造的运动学分析

从原欧亚板块划出阿穆利亚微板块，并建立一个包括太平洋、北美、欧亚、鄂霍次克及菲律宾海等板块在内的６板块系统，利用地震滑移矢量，转换断层走向，洋中脊扩展速率，以及最新的ＧＰＳ观测资料，采用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ盒子法，反演得到该６板块系统的欧拉运动矢量．本文得到的有关欧拉矢量为：ＡＭ-ＥＵ（６０．４２°Ｎ，１２３．２５°Ｅ，０．０２５°／Ｍａ），ＡＭ-ＯＫ（５３．２０°Ｎ，１４１．９５°Ｅ，０．４７６°／Ｍａ）以及ＡＭ-ＰＨ（５０．８４°Ｎ，１５８.１３°Ｅ，１.２０４°／Ｍａ），ＡＭ－ＥＵ的欧拉运动极点位于贝加尔隆起的东北及斯塔诺夫山脉的西北，并给出在贝加尔隆起有０．４－０．７ｍｍ／ａ的扩张，与从地质学证据得到的估计结果一致；由ＡＭ－ＯＫ及ＡＭ－ＰＨ欧拉运动矢量可以分别得到日本海东缘的６-１５ｍｍ／ａ及日本南海地槽带的５１－６６ｍｍ／ａ收敛速率，与最新的ＧＰＳ观测结果并不一致．因此，东亚北部地区存在独立的南中国微板块及其它亚尺度的微板块，可以更好地描述该地区现今板块构造的运动规律．

蒙古一贝加尔裂谷区地壳构造运动的GPS研究

本文介绍了蒙古—贝加尔裂谷区的GPS观测结果、贝加尔裂谷形成的岩石圈动力学机制及Amurian板块地壳变形等方面的研究成果.GPS观测资料研究表明:贝加尔裂谷区正以4.5±1.2 mm/a的速率向两侧扩张,但对于扩张的动力源问题还有不同的认识.关于贝加尔裂谷区扩张的动力机制主要有:(1)地幔柱的上升是主要的控制因素,(2)印度板块与欧亚板块的碰撞是主控因素.作者认为贝加尔裂谷的形成是多种动力共同作用的结果,包括了贝加尔裂谷区地幔柱的上涌、印度板块与欧亚板块碰撞的远程效应及太平洋板块向欧亚板块俯冲的远程效应.GPS观测结果在很大程度上支持了Amurian板块的存在,但对板块南部、西南部边界的划分还存在很大的争议.在今后的工作中,需要在Amurian板块内部、蒙古地区、我国的华北、东北地区布设更多的GPS连续观测点,以明确限定Amurian板块的独立性、边界范围及运动特征.