海南岛位于欧亚板块、印澳板块及菲律宾海板块交界部位，构造演化史复杂(图 1)，除受各板块相互作用外, 还受南海海盆多期扩张运动的影响，海南岛独特的大地构造环境为研究亚洲东南部大陆增生、陆缘演化及南海形成等提供了条件^[1-2]。许多学者通过GNSS资料和水准数据对海南地块与华南地块的运动特征进行分析^[3-6]，但揭示周缘板块对研究区影响的研究较少。本文基于1999年以来的GNSS观测资料及1970年以来的水准数据，分析研究区(105°~125°E, 16.5°~30°N)水平运动和垂直运动特征，结合东南亚水平运动背景场，探讨周缘板块对海南地块及华南地块陆缘三维运动速度场的可能影响。

1 海南及其邻区三维地壳运动 1.1 水平运动

收集整理研究区1999年以来GNSS连续站的观测数据及2009年以来流动站的观测资料，利用GAMIT/GLOBK软件解算ITRF2014框架下的速度场，通过拟合得到长时间段的水平运动速度(表 1)。研究区E向运动速率为29.12~33.27 mm/a，S向运动速率为8.71~10.69 mm/a，且以SEE向运动为主(图 2)。水平运动特征表现为以白沙断裂为界，西部点位E向运动速率大于32.0 mm/a，东部点位E向运动速率小于32.0 mm/a。

1.2 基线变化

为进一步认识海南岛北部地区地壳运动特征，以马鞍岭(MALN)观测站为中心，分别解算各观测站相对MALN站的基线长度及各基线相对2009年首期结果的累积变化量和平均值(表 2)。从表 2可以看出，15条基线的长度范围为10.1~ 87.4 km，距离MALN站最近的观测站为F052站，最远的为F474站。各基线的累积变化量一般在±15 mm以内，以波动性变化为主，仅个别年份的基线累积变化量大于15 mm。由整个时间段分析可知，MALN站与西侧站点形成的基线随时间变化以伸长拉张为主；与东侧站点形成的基线以挤压缩短为主，且随时间波动性变化较大；与北侧F051站、F052站和LEZH站形成的基线也以拉张为主。MALN-GASL基线变化较大，经过对观测数据进行分析认为，与GASL站的观测环境逐年变差有关。

1.3 垂直运动

图 3为各点位相对秀英港的垂直运动速率，速度计算采用线性模型^[9]。从图 3可以看出，海南岛整体运动趋势与地形基本相同，西北部九所-马袅相对东南部博鳌-九所上升约1 mm/a，上升速率最大的地区位于昌江一带，下沉相对最大的区域位于马袅-铺前断裂附近，垂直运动特征也表现为以白沙断裂为界，海南岛北部1950年以来以海口-屯昌为界的东升西降垂直运动可认为是白沙断裂在南部的延伸^[5-6]。

2 华南地块速度场特征

图 4为华南地块GNSS水平速度场，从图中可以看出，分布在陆缘的观测站，E向水平运动速率多在31~33 mm/a，且位于118°E以东的观测站运动速率逐渐减小；位于华南地块西部的扬子地块内观测站运动速率多在33 mm/a以上；而华南地块中部的华夏地块运动速率介于两者之间。S向水平运动速率以114°E为界，位于114°E以西的观测站运动速率多小于11 mm/a，且自西向东逐渐增大；位于114°E以东的观测站运动速率多大于11 mm/a，且总体上先增大后减小。此特征与2000中国大地坐标系下的速度分析结果^[10]基本相同，速度分界线与依据地球物理、地球化学资料及地壳厚度与泊松比研究得出的结论^[11-12]基本一致，主要分界带为政和-大埔断裂带和高要-长宁断裂带，而不以长乐-南澳断裂带为界^[1]。114°E以东的观测站S向运动更为明显，站点间差异性更小，推测白沙断裂向北延伸，可能与政和-大埔断裂带形成东部沿海地区另一条重要构造线。虽然华南地块内部不存在明显的速度梯度带，华东、华南至台湾地区相对整体性较好^[13]，但由于周围块体与台湾岛的碰撞，23°~26°N范围内华南地块的速度场不同于其南北两侧。

3 地球动力学环境分析

印度板块与欧亚板块在喜马拉雅地区的碰撞是中国大陆构造运动的主要动力来源，印度板块和欧亚板块碰撞引起青藏高原隆升，同时高原中部物质向东和东南方向挤出，并对华南地块产生推挤作用。地壳的运动方向自西向东由NEE向逐渐转变为SEE向，且大致以大陆内部的南北地震带为界^{[4, 14]}。在16° N以南, 印度板块俯冲于安达曼岛弧、苏门答腊岛弧及爪哇岛弧之下(图 1)，形成基本连续的弧形俯冲带，但各段性质却不同，印度板块在该处形成NNE向挤压，但影响范围有限^[15]。

在苏门答腊岛弧一带，澳大利亚板块向NE方向运动，构造变形受板块俯冲影响，但俯冲型板块边界对被动板块内部的变形影响有限。在苏门答腊断裂西南侧，几乎一半的构造变形作用被俯冲作用和局部挤压消耗，其余变形通过苏门答腊断裂的右旋走滑运动来协调，使得构造变形局限于沿板块边界的狭长地带内^[14]。在苏门答腊断裂东北侧，GNSS观测到的地壳运动几乎不受澳大利亚板块俯冲的影响^[16]。澳大利亚板块沿NE向运动与巽他板块汇聚引起的苏门答腊M_W9.0地震，在研究区引起同震变化，造成区域内站点发生指向震中的SSW/SW向水平运动(图 5)，速度大小多分布在7~30 mm/a(ITRF2014)，趋势性影响小^[17]，且震后各站点一般都即时、同步地出现与震前反向的恢复性变化。以研究区GNSS观测站F052的坐标时间序列为例，可以看出SEE向的运动及受大震影响的情况(图 6)。

菲律宾海板块夹在欧亚板块与太平洋板块之间，其西部边界为琉球俯冲带、台湾碰撞带及吕宋-台湾西南俯冲带。欧亚板块在台湾岛处被撕裂，南部欧亚大陆边缘南海洋壳沿马尼拉海沟俯冲于菲律宾岛弧之下，北部菲律宾海洋壳沿琉球海沟俯冲于欧亚大陆之下。菲律宾岛弧系由复杂的岛弧、陆块及双向俯冲带组成，其间包括大量的碰撞缝合线和大型走滑断裂^[18]。南海从中新世开始沿马尼拉海沟往东以8 cm/a的速率俯冲于菲律宾岛弧之下，南海海盆向吕宋岛的俯冲和碰撞造成南海东北部陆缘向西挤压走滑，台湾岛南部地区和菲律宾地区向中国大陆方向移动(图 1)。通过分析板块地震分布及震源机制可以发现，在台湾岛东南侧存在强烈的弯曲和剪切形变，使得NWW向运动在台湾岛附近转变成NS向运动，并在板块内部和边界形成复杂运动^[19]。现今的水平运动特征表明，研究区东部主要受菲律宾海板块的影响，而作用力的边界主要位于吕宋群岛，吕宋群岛对南海中央海盆NW向的推力比菲律宾海板块对华南地块NW向的推力更大^[14]。GPS资料揭示，位于吕宋岛的PIMO站沿NW向运动，且YONG-PIMO基线以58.3 mm/a的速率缩短(2009~2016年)^[6]，中央海盆以2.0~3.0 mm/a的速率沿SN向扩张^[4]，QION-YONG基线以4.1 mm/a的速率缩短(2012~2015年)，表明两岛间以E向挤压为主。上述分析说明，海南岛东部的运动主要受南海海盆向吕宋岛俯冲时产生的NW向推力影响。

4 结语

海南及华南地块地壳运动以SEE向为主，华南陆缘水平运动速度场小于扬子地块和华夏地块，且速度变化率较小。海南三维地壳运动主要以白沙断裂为界，西侧以相对拉张为主，东侧以挤压为主，断裂西侧观测站的E向运动分量和垂向运动速率大于东侧。运动特征表明，华南地块受印度板块与欧亚板块的碰撞和挤出作用影响，在陆缘地带又受太平洋板块、菲律宾海板块活动及南海盆地扩张运动的影响；澳大利亚板块对研究区运动影响较小，但沿NE向运动与巽他板块汇聚引起的苏门答腊地震造成研究区内观测站的同震阶跃。西部扬子地块和华夏地块受欧亚板块的影响较大，受印澳板块影响较弱。白沙断裂及政和-大埔断裂带以东和高要-长宁断裂带以南主要受吕宋群岛对南海中央海盆NW向挤压及中央海盆扩张运动的影响，运动速率有所减小；同时又因块体内断层影响，出现张压变化。

华南地块GNSS速度特征、地壳结构和地质构造块体化分的一致性表明，受动力学环境影响，各块体深部的差异导致地表地质现象不同，这也是现今地壳运动具有差异性的根本原因。板内构造块体不同程度的缓慢运动，一方面依靠区域构造应力作用，另一方面板内多层次滑脱构造为这些构造块体的活动提供了载体。深部流体的存在为多层次滑脱构造的产生及地震能量的积累提供了条件，断裂往往是板内不同构造块体切割围限的边界^[20]，长时间的GNSS速度场特征往往是壳幔运动在地表的表现。