精确测定青藏高原的现今地壳运动、应变场分布，对于认识大陆内部造山带的变形机理并进行地震危险性评估具有重要意义^[1-4]。近年来，以GPS为代表的空间大地测量观测逐步覆盖整个青藏高原及周边地区^[5-6]。在利用GPS资料研究高原现今地壳运动和变形方面，前人不仅揭示出高原现今构造变形的精细特征，也为构建与识别各类运动学与动力学模型提供了重要的观测约束^[7]。本文利用陆态网络最新的GPS观测结果，分析青藏高原及周边地区地壳变形场和应变率场的分布特征，并讨论其构造意义。

1 数据处理

GPS资料主要来源于陆态网络1999~2014年流动站和连续站资料，覆盖整个青藏高原及其邻区。数据处理^[7]采用BERNESE软件的双差处理模式，采用绝对天线相位中心改正、FES2004海潮模型、IGS精密星历和地球自转参数等模型^{[2, 8]}。单日解算时，各期观测的单日解验后单位权中误差小于2 mm，坐标重复率平均值在水平方向优于2 mm。测站速率估计采用线性运动模型，以单日解为观测值，采用最小二乘平差方式获取IGS08下的速度场^[2]，并通过最新空间大地测量资料得到的板块运动模型转换到相对于稳定欧亚板块的速度场^[9]。采用七参数相似变换方法，利用公共站将境外的速度场结果^[10-13]转换到陆态网络所处参考框架下，如图 1所示。

2 现今应变率场分析

GPS观测表明，印度板块与欧亚板块的现今汇聚速率为35~38 mm/a，其中喜马拉雅造山带的地壳缩短吸收了汇聚速率的一半，剩余部分通过高原内部、祁连山、龙门山、天山等地区的地壳变形和造山作用来调节^{[1, 14]}。为揭示高原内部及周边地区的现今地壳变形特征，利用GPS资料采用最小二乘配置方法获取应变率场^[15]，图 2~4分别为主应变率、最大剪应变率及面膨胀率分布。从图 2~4看出，青藏高原及邻区现今应变率的整体图像与长期的地质构造背景及大震活动具有一定的继承关系，例如喜马拉雅、天山、祁连山以及龙门山等地区具有显著的压缩应变率，反映这些造山带有显著的地壳缩短变形，而高原中南部近东西向的拉张应变与这些区域内广泛分布的正断层和拉张性地堑构造比较一致。

图 2显示，青藏高原总体上处于近南北向挤压状态，高原的不同部位应变率大小与方向有所不同，而与高原相邻的华南、塔里木、鄂尔多斯块体作为地质上较为稳定的构造单元，地块内部变形较小，主应变率的量级基本小于5×10^-9/a，反映这些地块具有较好的刚性运动特征。青藏高原南部的喜马拉雅断裂带附近主压应变率最高可达60×10^-9/a，北部的祁连山地区可达25×10^-9/a，东部的龙门山附近约为20×10^-9/a。在天山地区，地质和大地测量资料均表明，由于塔里木盆地顺时针旋转以及对天山持续挤压楔入作用，整个天山南北向的汇聚速率由西向东逐渐减小^{[2, 16]}。本文得到的主应变分布与该变形特征比较一致，西段主压应变率最大约为45×10^-9/a，中段最大约为30×10^-9/a，而东段逐渐降为10×10^-9/a。而在高原内部，应变率结果表明现今构造活动以拉张变形为主要特征，其中东部鲜水河断裂以南部分区域出现近南北向的拉张变形，可能是受到印度与欧亚板块的碰撞与挤压、地势抬升、位能增大以及四川盆地阻挡的影响^[3-5]。

由图 3可知，高原内部的剪应变率分布不均匀，且明显高于其周边的塔里木、鄂尔多斯、华南等地块。中部的巴颜喀拉地块具有较为显著的剪应变率，反映该地块周边的昆仑山、鲜水河等断裂的走滑剪切运动及其强震活动。喜马拉雅断裂带附近也具有较高的剪应变，反映印度与欧亚板块之间的斜向俯冲与汇聚过程^[7]。另一剪应变率高值区对应缅甸地区的石碣断裂，与GPS和地质资料得到的该断裂20mm/a的走滑速率比较一致^[11]。GPS观测显示，塔里木盆地相对于天山的挤压汇聚方向并非完全与山前断层的走向正交，因而天山内部存在低于4 mm/a的走滑变形^{[2, 16]}。本文表明，天山地区存在一定的剪切变形，最大剪应变率高值区对应于天山西部的帕米尔北缘逆冲断裂带附近，约为40×10^-9/a；另一最大剪应变率高值区位于西南天山，约为30×10^-9/a。

图 4显示，高原周缘的喜马拉雅、祁连山、龙门山以及天山等地区以面收缩为主，而高原内部和川滇部分地区以面膨胀为主。面膨胀较为显著的地区主要分布在羌塘地块和藏南的张性裂谷带附近，表明高原内部发育了一系列张性共轭剪切断层^[17]，高原内部的南北向缩短主要通过这些张性共轭走滑断裂吸收。在天山地区，面收缩率由西向东逐渐减小，其中天山西段最高约为45×10^-9/a，中段最高约为30×10^-9/a，而东段逐渐降为10×10^-9/a。位于天山西部的帕米尔北缘逆冲断裂带附近的面收缩率约为50×10^-9/a，与GPS观测到的该区域10~15 mm/a的地壳缩短速率十分一致，反映帕米尔北缘的现今快速缩短^[16]。

研究表明，青藏高原内部不同区域的变形模式和构造活动差异显著，其中南部主要发育近南北走向的正断层和张性地堑，北部和东部边缘以及天山地区表现为显著的褶皱和逆冲活动^[1-2]。本文利用GPS得到的青藏高原及周边地区的应变率分布特征与长期的地质构造背景和大震活动十分一致。在青藏高原的西部，喀喇昆仑、喀拉喀什以及龙木-郭扎错等断裂围限的甜水海块体及其周边地区存在一定程度的拉张变形和面膨胀应变，InSAR同震位错模拟表明发生在该地区的2008年于田M_W7.1地震以正断破裂为主^[18]，该地区的现今地壳活动、应变率场与该地区目前整体处于拉张的地震构造背景具有一致性。在高原东部的巴颜喀拉地块及其周边地区，应变率幅度显著且样式复杂，反映该地区极其复杂的孕震背景和构造环境。活动构造研究发现，该地区发育有多条走滑断裂，GPS块体运动模拟也表明该地区内部变形十分显著^[7]。考虑到该地区近期频繁的大震活动，需要利用更为密集的GPS资料对其应变分布及变形机制进行更为深入的研究。在高原东南缘的川滇地区发生了2014年鲁甸M_S6.5地震，震源机制和发震构造研究表明该地震兼具走滑和拉张活动^[19]，本文结果表明川滇部分地区存在一定程度的面膨胀和拉张变形，与该地区的构造背景和地震破裂机制比较一致。

3 结语

1) GPS获取的10 a尺度的应变率场分布特征与活动构造的空间分布及其地震活动十分一致。2)高原中部的巴颜喀拉地块、喜马拉雅断裂、缅甸的石碣断裂以及天山地区具有一定的剪切变形，与地质资料得到的断裂运动和构造背景比较一致。3)高原周缘的喜马拉雅、祁连山、龙门山以及天山等地区以面收缩为主，高原中南部和川滇部分地区以面膨胀为主。