科技成果

阅读数: 2056

成果名称: 青藏高原东南部现今地壳形变监测与地球动力学研究

成果登记号: 9612015J0081

第一完成单位: 长安大学

联 系 人: 杨志强

成果类型: 基础理论

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

   《青藏高原东南部现今地壳形变监测与地球动力学研究》科研报告是自近24年以来长安大学(包括原西安地质学院)、中国地震局为主,所承担的十四项重要科研项目所取得之成果的全面总结。具体有,国家973《活动地块边界带的动力学过程与强震预测》专题项目(2004CB418403)、国家自然科学基金项目委主任专项《国际喀喇昆仑公路巴托拉冰川变化动态研究》(49351002)、国家自然科学基金面上项目(40974062、40774046、41274101)、地矿部八五科技攻关项目《GPS测定喜马拉雅山板块与地壳形变》(8505801)、中美国际合作项目、地矿部九五重大科技前沿攻关项目《测定现代喜马拉雅山地区板块与地壳运动速度问题》(9501101)、美国国家自然科学基金/中美国际合作项目《ResearchonGPSMeasurementsintheHimalayas》(NSFEAR95-21922)、美国国家自然科学基金项目《GPSMeasurementsofPlate-TectonicsintheHimalayas》(NSFEAR02-25563)、教育部博士点基金项目《地壳形变GPS测量及动力学仿真研究》(20060710003)、地震行业科研重大专项(201208009)、第30届国际地质大会资助项目《测定喜马拉雅山地区板块运动速率》(96-30-43)、陕西省国际科技合作计划项目《南部西藏地壳形变数字模拟于动力学仿真研究》(2005K-06)、教育部春晖计划项目《基于3S(GPS、RS、GIS)技术集成的青藏高原地壳形变监测与地球动力学机制研究》等。   自1989年起,课题组率先围绕青藏高原南部喜马拉雅构造带中部、西部地壳形变与地球动力学机制研究的GPS布网监测计划展开了可行性分析论证。历时24年,先后承担了15项青藏高原地区地球动力学监测研究的相关科研项目。详细监测并研究了发生于南部西藏喜马拉雅构造带处的南北向印-亚板块汇聚收敛特征,高原南部自西向东物质侧向滑移挤出的动力学机制及其在东喜马拉雅构造结、川滇菱形地块等关键构造部位的构造形变特征。在展开大量野外考察、科学试验、数据分析、数学物理模拟等工作的同时,不断吸收多学科研究最新进展,深化研究思路,拓宽研究视角。从多元化、多方位的角度,深层次分析探讨了当前地学界围绕青藏高原先进地球动力性机制的热点问题:①当前时间尺度下,印度次大陆向欧亚板块的俯冲速率;②高原内部物质的东向滑移挤出特征及区域地震孕震机制特征。本项目课   题组将空间大地测量新技术应用到地壳形变监测研究当中,对青藏高原中南部进行了长期的实践应用与分析研究。结合地质、地球物理等各学科的研究进展,从球面几何学、运动学以及构造动力学等方面系统全面的研究了青藏高原南北向收敛、东向逃逸这两大热点问题。揭示了区域地壳形变场、应变场的时空结构问题以及地壳运动的应力场、形变场、主干构造地震孕震特征及相互关系问题。综上所述,项目取得了如下创新成果:   1.率先提出并建立了青藏高原跨板块、跨国界的中尼、中印GPS国际监测网,获得该地区国际上最早的GPS地壳形变数据,建立了高分辨率的青藏高原东南部不同区域的地壳形变量级序列与速度场图谱。   2.首次提出并实施了对1913年印俄大地测量控制网部分站点的GPS复测,布设了大喜马拉雅西端跨印度LADAKH地区的GPS监测网并进行复测,提出了青藏高原西部(中、印、巴边界)喀喇昆仑地区地壳形变速率和断裂带运动规律。   3.发现了喜马拉雅块体自西向东的伸展速率具有空间横向不均匀性和分段性,拉萨以西至狮泉河速率缓慢,拉萨以东至雅鲁藏布江大拐弯区域存在地壳形变的递增高速区;发现了印度板块向欧亚板块南北俯冲沿喜马拉雅山弧带速率及方向表现在地壳形变量级存在分段差异,验证了南北收敛与东西伸展的动力学特征。   4.揭示了喜马拉雅构造变形和东构造结、阿萨姆“犄角”之间的关系。从运动学和动力学两方面模拟东构造结周围地区地壳差异运动,解释了青藏高原东南部地壳变形的动力学机理,在国际上厘定和更新了嘉黎等三条断裂的运动速度与特征。   5.通过30年来川滇地壳垂直运动速度场建立与研究,揭示了相对稳定的四川盆地,川西地区现今仍处在差异性的快速隆升阶段。基于三维线性球面块体模型,建立了川滇地区三维块体几何模型,用GPS实测数据反演了主要活动断裂滑动速率,估算了主干活动断裂现今地震矩亏损。   6.首次建立了基于有限元反分析的地壳综合介质参数理论模型及基于椭球坐标系最小二乘配置的应力应变模型,开发了相应的程序软件,给出了研究区域弹性模量与泊松比的参数值及区域视应变分布。   本课题迄今为止的研究成果在对于青藏高原现今构造形变特征研究中已经取得了一系列重要成果。相信本项目研究成果将对青藏高原及其邻近区域构造形变的各学科研究提供宝贵的理论指导与指向性作用。