基于GPS觀測的鄂爾多斯地塊及其周緣現今的運動學特征

作者：李長軍,柴旭超,甘衛軍,郝明,王慶良,莊文泉,楊帆

摘要：鄂爾多斯地塊的運動學特征和動力學機制深受地學界關注。文中基于GPS數據和SKS剪切波分裂結果等地球物理資料,分析了鄂爾多斯地塊及其周緣現今的殼幔運動學特征。結果表明,鄂爾多斯地塊相對于歐亞大陸呈現逆時針旋轉,歐拉極位于俄羅斯東南部,歐拉矢量為(50.942±1.935)°N,(115.692±0.303)°E,(0.195±0.006)°/Ma;塊體內部變形微弱,GPS速率差異<2mm/a,應變率<5nano/a,應變時間序列的變化范圍為-10~10nano,均在GPS的誤差范圍之內,表明在現有GPS資料的有效分辨范圍內,鄂爾多斯塊體內部相對完整,不存在明顯的差異運動。塊體西緣和東緣活動強烈,形成了2條明顯的右旋剪切帶,旋轉速率為0.2°~0.4°/Ma;塊體南緣和北緣活動較弱,邊界斷裂有左旋運動性質,旋轉速率約0.1°/Ma。青藏高原東北緣和鄂爾多斯塊體西緣的殼-幔變形完全一致,滿足垂直貫通模型,變形由青藏高原東北緣強烈的推擠作用引起;塊體南部到秦嶺造山帶的地震各向異性與絕對板塊運動方向一致,表明該區域存在地幔流通道,且已深入到鄂爾多斯塊體內部;山西斷陷帶到太行山的SKS剪切波分裂的快波偏振方向與軟流圈地幔流動方向一致,表明該區域受控于太平洋板塊的俯沖作用;鄂爾多斯塊體內部微弱的SKS各向異性來自于克拉通內部“化石”的各向異性。綜合上述資料分析,鄂爾多斯地塊相對于其周緣的旋轉運動可能主要來自于其周緣構造帶在巖石圈和軟流圈作用下的主動運動,塊體的主動旋轉可能比較微弱。

發文機構：中國地震局第二監測中心 中國地震局地質研究所

關鍵詞：鄂爾多斯塊體塊體微動態運動應變時間序列SKS剪切波分裂Ordos blockmicro-dynamic block movementstrain time seriesSKS shear wave splitting

分類號： P315.2[天文地球—地震學]