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论文通过采用双三次贝塞尔样条模型,利用地质、地震、GPS资料计算得到了中国大陆及其邻区不同时间尺度的地壳变形场。文中得到的各种不同时间尺度的膨胀率场、剪切率场、能量矩率场、旋转角速度场图像代表了中国大陆及其邻区地壳运动的多动态特征及演化规律。在此基础之上,按照“面→线→点”的研究思路,对中国大陆及其邻区地壳运动的面状、线状、点状特征进行了定量计算与讨论。
论文取得的主要研究成果如下:
一、中国大陆及其邻区的地壳运动具有很强的继承性活动特征。这种地壳运动的继承性不但可以从研究区不同时间尺度的水平应变率场和速度场图像中提现出来,也非常清晰地表现在研究区的面状、线状、点状特征当中。地质、地震和GPS资料所取得的研究成果之间的相互印证,说明中国大陆在周边板块运动作用之下,具有长期相对稳定的地球动力学特征。
二、各种时间尺度地形变场的结果均显示,中国大陆的地壳变形运动存在着明显的西强东弱的特点,地壳运动强度东西分界线的位置在东经105~108°之间。
三、近百年来,地壳运动的强度较万年时间尺度的形变场有所减弱,尤其印度板块与欧亚板块碰撞带西部的地壳运动逆继承性变化比较明显。除极少数几个地区以外,大多数地区百年尺度的面膨胀率、剪切应变率、能量矩率值小于相应的万年时间尺度结果。
四、十年尺度的地壳变形场强度接近于万年时间尺度的地形变场。近十年来,地壳运动的特点主要表现在:a.相对于万年时间尺度的结果而言,吉尔吉特-苏莱曼山前、喜马拉雅碰撞带及其以东构造结、阿尔金-祁连一线、西昆仑、喀喇昆仑、西天山等地区地壳变形强度减弱;b.中天山、青藏高原东北部、鄂尔多斯附近、东昆仑、鲜水河-小江一线等地区地壳变形强度增强。
五、相对于万年时间尺度的能量积累率,近百年来单位体积地震能量积累率明显增加的地区主要在台湾、鄂尔多斯的西缘和南缘、华北、阿拉善、额尔齐斯-阿尔泰、贝加尔等地区;近十年来单位体积地震能量积累速率明显增加的地区主要在台湾、青藏北部、川滇、龙门山、鄂尔多斯西缘、华北、东北等。地震能量积累速率的增长,在一定程度上预示着这些地区在今后一段时间内发生较强地震的可能性比较大。