板块边界模型PB2002与建立中国板块边界模型的设想

介绍全球板块边界模型———PB2002的研究方法及其取得的成果。PB2002模型以海洋板块研究为主,在确定中国及周边地区边界时对中国地学界的研究成果参考很少。由于中国大陆地区地壳运动的复杂性,导致国内板块边界划分方法多样,考虑到边界模型多为小比例尺图或示意图的现实,提出了建立中国构造地块数字化边界模型的设想。思路是:针对不同的板块划分方法,分别建立相应边界模型。

发展中的板块边界:天山-贝加尔活动构造带

亚洲内陆的强地震密集地发生在天山一贝加尔一线，但该处并不存在一条连续的大断裂，学术界对这个问题的认识长期相左。文中分析了这条地震带的时空分布、分区特点、应力状态和活动周期，计算了欧亚大陆的布格重力异常场、均衡重力异常场，反演了上地幔的密度分布和剪切波速分布。发现在这个部位的70～250b的深部有一条北东向的密度、速度陡变带，它是新生代的冷地幔和热地幔的交界带，与浅部构造存在立交关系，对亚洲大陆的现今构造运动和应力场具有重要的控制作用。这个带的地震不同于传统意义上的板缘地震和板内地震，是一种因为深浅构造不同而造成的结构性地震，性质上为大陆内缘地震。文中还就深浅构造的空间立交关系、时间镜像关系进行了讨论，指出在南北地震带和伊朗东侧地震带的立交结构也与上地幔构造有关。天山-贝加尔活动构造带是正在发展中的板块边界，是大陆内部的一个典型构造，北侧为稳定的俄罗斯-西伯利亚次板块，南侧为活动的中国-东南亚次板块。

板块边界构造应力场的反演及其对华北地震的影响研究

利用全球震源机制解资料，采用力轴张量计算法，反演中国大陆附近板块边界线上的构造应力场空间分布，其最大主压应力轴的方位角与GPS研究得到的板块运动方向一致，太平洋板块西边界和菲律宾板块琉球岛弧段的最大主压应力轴的倾角与板块俯冲倾角基本相当，因此认为该方法反演的构造应力场真实可靠。1999年、2005年和201i年太平洋板块日本本州段的最大主压应力轴方位角存在转折现象，震例总结显示该转折现象往往对应华北地区5级以上，甚至6级左右地震，但2011年的转折变化对应华北地震的震级在5级左右。根据对太平洋板块西边界的分段研究，认为20]1年的转折变化主要是由42。～50。N段的构造应力场转折引起的，而该段从地理位置结合俯冲方向来看，影响的主要地区是东北地区，而对华北的影响相对较小，因此导致对应地震的震级偏低。1992--2000年菲律宾板块琉球岛弧段的最大主压应力轴方位角存在大幅度、长时间的逆时针偏转现象，分析认为是造成同期华北南部地区发生多次具有典型华南应力场特征地震的原因。

一种板块边界断层运动的力学模型

提出了一种描述板块边界断层运动的力学模型，即将板块边界的地壳运动表述为板块的相对刚体运动加边界断层面上的负位错分布。应用该模型描述北美板块与太平洋板块边界处的圣安德烈斯断层带，并用该地区近３０年的大地测量数据反演了模型参数。研究结果表明，运用该模型方法可利用大地测量数据确定沿板块边界断层带的相对闭锁区，从而进行中长期地震预报。

美国的板块边界观测(PBO)计划

板块边界观测 (PBO)计划是美国科学项目“地球透镜计划”(Earthscope)的组成部分。该计划的基本内容是沿板块边界布设由GPS、钻孔应变和激光应变观测点构成的台网 ,用于研究北美大陆西部板块边缘地区的变形。本文简要介绍了该计划产生的背景、拟解决的科学问题。

斜俯冲板块边界变形分配的力学分析

本文研究斜俯冲板块边界由俯冲的逆掩断层和平行于火山弧的走滑断层所切割出的岩石层窄条的宏观力学状态．分析计算表明，当断层强度小而构造压应力大时，海沟处板块俯冲形成的逆掩断层地震滑动方向与斜收敛板块运动方向将不一致，震源机制反映的主压应力和断层错动方向变得近乎垂直于海沟；板块间的强耦合和大陆板块边缘软弱带的存在为窄条滑动提供了有利条件．给定俯冲倾角和震源机制滑动角的观测值，可以计算逆掩和走滑断层上的有效摩擦系数．计算结果表明，两种断层上的有效摩擦系数一般都不大于０．２，反映或存在着高孔隙水压，或存在断层泥之类弱物质，或两者兼而有之．

板块边界模型NNR-MORVEL56的研究

研究全球板块边界模型NNR-MORVEL56的建立方法,以及NNR-MORVEL56与NNR-NUVEL1A在板块相对角速率、速率均方根方面的差异;讨论模型中引自PB2002的31个小板块对25个大板块角速率的影响,利用最新的、较全面的全球空间大地测量数据建立实测模型,与NNR-MORVEL56对比进行相关性分析,验证NNR-MORVEL56模型板块划分的合理性。提出借鉴NNR-MORVEL56边界划分方法,进行中国块体的研究。

全球板块运动对板块边界带应力场的影响

将全球板块边界带分别按照不同的宽度加以界定 ,计算了全球板块边界应力场的长、短波分量 ,讨论了应力场短波分量对观测应力场的相对贡献 ,分析了其与板块边界相互运动类型的相关性 .在收敛型边界带 ,俯冲板片推 (拉 )力是驱动板块运动的主要力源 ,仅仅洋脊推力不能主导板块的应力场形态 ;同时 ,大陆板块之间的碰撞力对板块运动具有重要意义 .计算结果还显示板块边界带参考半宽度以不大于 2 0 0km较为合适 .

中国大陆与周边板块边界强震活动的互动关系探讨

分析中国大陆与周边板块边界、尤其是西部地震“大三角”地区强震活动的关系认为,中国大陆与周边板块边界带的强震活动之间存在互动关系,而不完全是后者对前者的触发作用。进而根据中国大陆地震构造环境、大尺度地壳运动变形动态与强震活动状况,研究和探讨了这种“互动关系”可能的构造动力机理和我国大陆未来地震活动的发展趋势。

印、澳板块边界分布与GPS资料用于对2004年Sumatra-Andaman岛地壳破裂测地学机制的再讨论

基于作者此前对印度尼西亚苏门答腊-安达曼岛地震测地学机制的讨论,进一步根据McClos- key等人应用的INDI板块与AUST板块之间大致呈SW(≈S5)～NE(≈N2)走向的板块边界划分模型,利用GPS站速度资料,估计了沿整个苏门答腊-尼科巴岛地壳破裂带INDI板块与Burma/ SE EURA板块之间的板块聚敛率,并与基于NUVEL-1A模型的INDI、AUST板块边界的分布所估计的AUST板块与Burma/SE EURA板块间聚敛率结果作了比较;根据2004年印尼苏门答腊-安达曼岛地壳破裂特征,对该地壳破裂的测地学机制作了进一步讨论,认为基于NUVEL-1A模型的IN- DI、AUST板块边界分布条件下地壳破裂的测地学机制讨论和2004年主震由AUST板块运动触发的结论可能更符合2004年地壳破裂事件的观测结论。目前的Burma微板块的欧拉旋转参数可能不适合用于对该次地壳破裂事件的测地学估计和机制的讨论;INDI、AUST板块间的相对运动是这两者板块间造山带的主要动力源。

现代全球板块边界的分形特征

本文利用分形几何理论对现代全球板块边界进行了系统的分维值的测量与计算，总结出了离散介、聚敛介和转换边界的分形特征，并进一步论述了其所对应的板块边界几何复杂程度、发育程度、构造活动性和力学性质的相关性。

地震学科普之窗(十一)——板块边界的各种地震

火山喷发时,周围的地震仪记录下持续不停的细微摆动,所谓的火山性微动就是这样的。它与我所知道的地震波形完全不同,无论是P波初至波还是S波初至波都很少见。1发现深部低频微动大地君这是火山性微动吧,我还是第一次看见。莱助教嗯。与此相似的细微摆动,10年前在没有火山的地方观测到过。

1991年哥斯达黎加余震序列的震源参数:横向剪切板块边界的证据

1991年4月22日哥斯达黎加拉埃斯特雷拉谷地震(M_s=7.6)是一次与中美加勒比板块下俯冲有关的背弧俯冲事件。主震后在哥斯达黎加南部架设了一个由三台便携式PASSCAL型地震仪组成的台网,监测余震活动2—6周。根据这些三分向中长周期的波形记录资料,采用线性矩张量反演方法,获得了15次小余震(震级在3.2到4.4之间)的震源信息。在如何获得震源参数方面我们做了几次实验,研究了定位不准和未知构造的影响。一般说来,长周期波形受构造的影响不明显,由波形资料可以得到真实的震源信息。已经证明,先到的那部分地震波形携带着很重要的信息。为了研究震源,可以用粗糙的地壳模型来描述构造。在短距离上,定位不准引起波形特征的小变化或采用过于简化的地壳模型产生不准确的格林函数,都不能妨碍我们确定震源的取向。相比之下,由于缺乏详细的构造资料,震源深度具有不确定性。我们的震源机制一般都与区域短周期台网P波初动断层面解有很好的一致性。根据震源机制类型,余震显示了清楚的空间分区。大多数余震,在主震的附近或东南方向,同主震一样是逆断层并与主震有相同的震源机制。相比之下,在主震西北方向的一群余震在东北走向的节面上具有明显的左旋走滑运动。这表明在哥斯达黎加中部有一个左旋走滑运动的扩散形变带存在,这个扩散横向剪切形变带与某些地质和地球物理特征相符合,大概是较年轻的科科斯洋脊,消减速率比沿中美海沟毗邻的分段(MAT)慢的结果。这个扩散和横向剪切边界可能与哥斯达黎加利蒙附近的北巴拿马形变带(NPDB)相交,并且很可能是已经提出的巴拿马块体的边界。

快速演变的三板块边界上的一次大地震破裂

2007年4月1日,一次大海啸地震(MW8.1)使得所罗门群岛俯冲带在一个三联点处破裂。在这个三联点上,澳大利亚板块、所罗门海-伍德拉克盆地板块在不同滑动方向上同时向太平洋板块俯冲。大地震过程中,相关的滑动方向突变使得太平洋板块上部收敛滞弹性变形,这就产生了Simbo俯冲断层之上弧前的局部隆起,潜在地放大了局地海啸振幅。地震周期过程中的弹性形变似乎主要通过上冲的太平洋弧前来调节。这次地震显示了极其年轻的俯冲大洋岩石圈的孕震潜力和横贯坚实地质边界的破裂能力,也显示了引起隆起和海啸的复杂同震滑动的后果。

与苏门答腊—安达曼特大地震相联系的板块边界形变

2004年12月26日的苏门答腊-安达曼地震是自现代空间大地测量和宽频带地震学出现以来发生的第一个巨大地震（矩震级Mw〉9．0）。它为研究这种巨大且罕见的事件的特性提供了前所未有的机会。我们根据在苏门答腊西北部的近场全球定位系统（GPS）的探测结果并结合原地和远处的珊瑚礁垂直运动的观测，对这次事件造成的地表位移进行了估计。结果表明，该地震是由范围长〉1500km、宽〈150km范围内的巽他俯冲巨型逆断层破裂造成的。巨型逆断层在苏门答腊北部的近海滑动超过了20m，大部分的滑动深度不超过30km。对比大地测量学和地震学推断的滑动分布，发现在500秒长破裂发生之后的1．5个月内，断层滑动增加了～30％。在我们再次布设GPS测点之前，有震的和无震的滑动都出现在了巨型逆断层的浅部，那里是亚齐大海啸的源头。滑动在断层东南缘的锡默卢岛之下沿走向突然尖灭，在该处地震成核，并且2002年的晚期在此曾发生过一次Mw=7．2级地震。此外，该边缘也与2005年3月28日Mw=8．7的尼亚斯-锡默卢地震破裂的最北端相邻接。

试论环太平洋地震特征及其与板块边界类型的关系

环太平洋地震带在空间、时间和成因上与各类板块边界的地质构造活动密切相关.不同板块边界类型有不同的地震频度、强度、震源深度和分带性.我国东北部大陆边缘(吉林、黑龙江)属于日本深海沟消亡板块的一部份,并且位于深源地震亚带部份.鉴于沿日本岛弧系发生的深源和浅源地震之间存在着一种时间对应关系,所以我们可以利用日本岛弧发生的浅震来预测我国东北的深源地震.

GPS测量研究板块边界的地壳运动和变形

近些年来，ＧＰＳ（全球定位系统）测量取得的进展是其测量精度已可与ＶＬＢＩ及ＳＬＲ相媲美。由于这样的发展及ＧＰＳ具有使用方便、经济的特点，作为强有力的工具而被用于研究全球大地测量学及地球动力学。ＧＰＳ测量监测全球板块运动、监视海平面上升、建立地球（参考）框架等等。

2011年日本东北地区近海大地震板块边界滑动带的地质构造和物质组成

俯冲带大地震的机理受到板块边界断层的摩擦性质、地质构造和物质组成的影响。通过利用综合海洋钻探计划(Integrated Ocean Drilling Program,IODP)343和343T勘探结果,我们观测到2011年日本东北地区近海地震和海啸的较浅断层的地质构造和物质组成。随钻测井和岩心采样观测结果表明,在该钻探点,单个的主要板块边界断层与日本东北地区近海地震破裂的大型滑动相吻合,且与附近几乎所有累积的板内运动相一致。深海粘土有限厚度(小于5m)的局部形变被认为是浅层地震断层的特征,表明深海粘土可能在区域尺度上控制着海啸地震。

板块构造与板块边界

板块构造与板块边界张明庆黄玉珏图１世界上没有永恒不变的东西。即使是地球上的岩层，也在不断变动，产生褶皱、断裂、火山和地震。整块的陆地和海底也在变动着，它们不仅在原地升降，而且能够移行千里。当然，陆块和海底的移动是徐缓和宁静的，它们不象火山地震那样惊天...

IODP348航次——NanTroSEIZE计划板块边界的钻探

IODP348航次是综合大洋钻探计划（Integrated Ocean Drilling Program,IODP,2003—2013）最后一个航次。2013年10月,科学大洋钻探进入新阶段：国际大洋发现计划（International Ocean Discovery Program,IODP,2013—2023）。