引用本文
李长军, 柴旭超, 甘卫军, 郝明, 王庆良, 庄文泉, 杨帆. 基于GPS观测的鄂尔多斯地块及其周缘现今的运动学特征[J]. 地震地质, 2020,42(2): 316-332.
LI Zhang-jun, CHAI Xu-chao, GAN Wei-jun, HAO Ming, WANG Qing-liang, ZHUANG Wen-quan, YANG Fan. PRESENT-DAY KINEMATICS OF THE ORDOS BLOCK AND ITS SURROUNDING AREAS FROM GPS OBSERVATIONS[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2020,42(2): 316-332.  
DOI:10.3969/j.issn.0253-4967.2020.02.005
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基于GPS观测的鄂尔多斯地块及其周缘现今的运动学特征
李长军1,2), 柴旭超1),*, 甘卫军2), 郝明1), 王庆良1), 庄文泉1), 杨帆1)
1)中国地震局第二监测中心, 西安 710054
2)中国地震局地质研究所, 北京 100029
*通讯作者: 柴旭超, 男, 1985年生, 主要从事地震相关数据处理与分布式计算研究, 电话: 18664339878, E-mail: chai_xc@126.com。

〔作者简介〕 李长军, 男, 1990年生, 2014年于中国地震局地震预测研究所获构造地质专业硕士学位, 现为中国地震局地质研究所固体地球物理专业在读博士研究生, 主要从事GNSS数据处理与现今地壳变形研究, 电话: 15398068183, E-mail: George_jun@hotmail.com。

收稿日期: 2019-09-03
基金项目: 国家重点研发计划项目(2017YFC1500102)资助
摘要

鄂尔多斯地块的运动学特征和动力学机制深受地学界关注。 文中基于GPS数据和SKS剪切波分裂结果等地球物理资料, 分析了鄂尔多斯地块及其周缘现今的壳幔运动学特征。 结果表明, 鄂尔多斯地块相对于欧亚大陆呈现逆时针旋转, 欧拉极位于俄罗斯东南部, 欧拉矢量为(50.942±1.935)°N, (115.692±0.303)°E, (0.195±0.006)°/Ma; 块体内部变形微弱, GPS速率差异<2mm/a, 应变率<5nano/a, 应变时间序列的变化范围为-10~10nano, 均在GPS的误差范围之内, 表明在现有GPS资料的有效分辨范围内, 鄂尔多斯块体内部相对完整, 不存在明显的差异运动。 块体西缘和东缘活动强烈, 形成了2条明显的右旋剪切带, 旋转速率为0.2°~0.4°/Ma; 块体南缘和北缘活动较弱, 边界断裂有左旋运动性质, 旋转速率约0.1°/Ma。 青藏高原东北缘和鄂尔多斯块体西缘的壳-幔变形完全一致, 满足垂直贯通模型, 变形由青藏高原东北缘强烈的推挤作用引起; 块体南部到秦岭造山带的地震各向异性与绝对板块运动方向一致, 表明该区域存在地幔流通道, 且已深入到鄂尔多斯块体内部; 山西断陷带到太行山的SKS剪切波分裂的快波偏振方向与软流圈地幔流动方向一致, 表明该区域受控于太平洋板块的俯冲作用; 鄂尔多斯块体内部微弱的SKS各向异性来自于克拉通内部“化石”的各向异性。 综合上述资料分析, 鄂尔多斯地块相对于其周缘的旋转运动可能主要来自于其周缘构造带在岩石圈和软流圈作用下的主动运动, 块体的主动旋转可能比较微弱。

关键词: 鄂尔多斯块体; 块体微动态运动; 应变时间序列; SKS剪切波分裂
中图分类号:P315.2 文献标志码:A 文章编号:0253-4967(2020)02-0316-17
PRESENT-DAY KINEMATICS OF THE ORDOS BLOCK AND ITS SURROUNDING AREAS FROM GPS OBSERVATIONS
LI Zhang-jun1,2), CHAI Xu-chao1), GAN Wei-jun2), HAO Ming1), WANG Qing-liang1), ZHUANG Wen-quan1), YANG Fan1)
1)Second Monitoring and Application Center, China Earthquake Administration, Xi'an 710054, China
2)Institute of Geology, China Earthquake Administration, Beijing 100029, China
Abstract

Located among the South China block, Tibetan plateau, Alxa block and Yinshan orogenic belt, the Ordos block is famous for its significant kinematic features with stable tectonics of its interior but frequent large earthquakes surrounding it. After the destruction of the North China Craton, the integrity, rotation movement and kinematic relations with its margins are hotly debated. With the accumulation of active tectonics data, and paleomagnetic and GPS observations, some kinematic models have emerged to describe rotation movement of the Ordos block since the 1970's, including clockwise rotation, anticlockwise rotation, clockwise-anticlockwise-alternate rotation, and sub-block rotation, etc. All of these models are not enough to reflect the whole movement of the Ordos block, because the data used are limited to local areas.
In this study, based on denser geophysical observations, such as GPS and SKS splitting data, we analyzed present-day crustal and mantle deformation characteristics in the Ordos block and its surrounding areas. GPS baselines, strain rates, and strain time series are calculated to describe the intrablock deformation and kinematic relationship between Ordos block and its margins. SKS observations are used to study the kinematic relationship between crust and deeper mantle and their dynamic mechanisms, combined with the absolute plate motion(APM)and kinematic vorticity parameters. Our results show that the Ordos block behaves rigidly and rotates anticlockwise relative to the stable Eurasia plate(Euler pole: (50.942±1.935)°N, (115.692±0.303)°E, (0.195±0.006)°/Ma). The block interior sees a weak deformation of~5 nano/a and a velocity difference of smaller than 2mm/a, which can be totally covered by the uncertainties of GPS data. Therefore, the Ordos block is moving as a whole without clear differential movement under the effective range of resolution of the available GPS datasets. Its western and eastern margins are characterized by two strong right-lateral shearing belts, where 0.2°~0.4°/Ma of rotation is measured by the GPS baseline pairs. However, its northern and southern margins are weakly deformed with left-lateral shearing, where only 0.1°/Ma of rotation is measured. Kinematics in the northeastern Tibetan plateau and western margin of the Ordos block can be described with vertical coherence model with strong coupling between the crust and deeper mantle induced by the strong extrusion of the Tibetan plateau. The consistency between SKS fast wave direction and absolute plate motion suggests the existence of mantle flow along the Qinling orogenic belt, which may extend to the interior of the Ordos block. SKS fast wave directions are consistent with the direction of the asthenosphere flow in Shanxi Rift and Taihang Mountains, indicating that the crustal deformation of these areas is controlled by subduction of the Pacific plate to North China. The week anisotropy on SKS in the interior of Ordos block is from fossil anisotropy in the craton interior. After comparing with the absolute plate motion direction and deformation model, we deem that anisotropy in the interior of Ordos block comes from anisotropy of fossils frozen in the lithosphere. In conclusion, the Ordos block is rotating anticlockwise relative to its margins, which may comes from positive movement of its margins driven by lithospheric extrusion or mantle flow beneath, and its self-rotation is slight. This study can provide useful information for discussion of kinematics between the Ordos block and its surrounding tectonic units.

Keyword: Ordos block; micro-dynamic block movement; strain time series; SKS shear wave splitting
0 引言

地处青藏高原、 华北和华南3大地块交接部位的鄂尔多斯地块, 因其内部稳定完整、 鲜有地震, 而四周断裂密布、 强震频发所呈现的显著反差受到国内外学者的广泛关注(国家地震局“ 鄂尔多斯活动断裂系” 课题组, 1988; Guo et al., 2015; Guo et al., 2016, 2017; Middleton et al., 2016)。 块体内部构造稳定, 岩石圈较厚(邓晋福等, 2003; 崔笃信等, 2016), 在大尺度NEE-SWW向左旋剪切的动力背景下, 涌现了包括上升运动(邓起东等, 1985)、 顺时针或逆时针旋转(苏刚, 1984; 邵辉成等, 1999; 李万伦等, 2001; 张希等, 2002; Middleton et al., 2016)、 顺时针-逆时针叠加旋转(徐锡伟等, 1994; 陈小斌等, 2005, 2011)和以38° N线为界的分块差异运动(李煜航, 2017)等运动模式。 块体周边受控于青藏高原东北缘的强烈推挤和西太平洋的俯冲, 壳幔变形复杂(常利军等, 2011, 2016; 崔笃信等, 2016; 于勇等, 2016; Guo et al., 2016, 2017; 李文辉等, 2017), 地震活动频发, 孕育了包括1303年洪洞8级地震和1556年华县8级地震等5次特大地震(国家地震局“ 鄂尔多斯活动断裂系” 课题组, 1988)。

目前, 关于鄂尔多斯块体的运动模式和内部变形等问题还存在较大争议。 鄂尔多斯块体是否存在旋转运动?若存在, 是以整体旋转为主, 还是表现为分块逐步转动并在时间上存在明显的继承性?块体内部和周缘的变形特征及其深、 浅部的运动学关系如何?本研究以鄂尔多斯地块及其周缘2009— 2019年多源项目的GPS观测资料为基础(图1b), 综合活断层探测和地震学等资料, 分析探讨了鄂尔多斯地块及其周缘现今整体和微动态变形特征及壳、 幔耦合关系, 为更近一步理解鄂尔多斯块体及其周缘的运动模式、 动力学机制及块体周缘主要活动断裂的地震危险性等提供基础资料。

图 1 鄂尔多斯地块(a)及其周缘GPS速度场(b)、 主要构造单元、 活动断裂和6.5级以上历史地震分布(c)
蓝色箭头为GPS速度场, 相对于鄂尔多斯块体, 取1σ 置信水平; 红色三角形为本研究使用的GPS连续站; a中的绿色圆点为鄂尔多斯块体相对于欧亚板块的欧拉极Fig. 1 GPS velocity field(b), main tectonic blocks, active faults and historic earthquakes with magnitude ≥ 6.5 in the Ordos block and its adjacent areas(c).

1 地震活动和构造背景

鄂尔多斯块体内部构造稳定, 断裂不发育, 无M6.5以上的地震记录(图1c), 被认为是中朝地台活化后的残存古克拉通(邓晋福等, 2003; 徐义刚, 2006)。 块体周缘的构造活动强烈, 发育了一系列大型断陷盆地(图1c)(徐锡伟等, 1986, 1990; 邓起东等, 2002; 范俊喜等, 2003; Middleton et al., 2016)。 块体以西为银川-吉兰泰盆地, 该盆地受牛首山-罗山-云雾山断裂带、 黄河-灵武断裂和贺兰山东麓断裂等控制, 断裂活动以右旋运动为主(邓起东等, 1985; 雷启云等, 2016; Middleton et al., 2016); 以东为山西断陷盆地, 盆地以系舟山山前断裂、 霍山山前断裂、 罗云山山前断裂、 恒山山前断裂、 交城断裂和太古断裂等为界, 强烈活动的断裂组成了一条明显的右旋剪切带(徐锡伟等, 1986, 1990); 以北为河套盆地, 大青山山前断裂、 乌拉山山前断裂以及狼山-色尔腾山山前断裂等共同构成了块体的北部边界和盆地的边界; 以南为渭河盆地, 主要边界断裂包括渭河断裂、 骊山山前断裂、 华山山前断裂和秦岭北麓断裂等(国家地震局“ 鄂尔多斯活动断裂系” 课题组, 1988)。 鄂尔多斯块体的东南缘受青藏高原东北缘的强烈推挤作用, 形成了以左旋挤压运动为主的六盘山构造带, 前人将其描述为控制鄂尔多斯块体整体旋转运动的“ 闸” (邵辉成等, 1999)。

2 GPS数据及处理方法

本研究搜集了鄂尔多斯块体及其周缘672个观测时间较长的流动和连续GPS站的观测数据(图1b), 数据来源见崔笃信等(2016)。 本研究对其数据进行了更新, 将“ 陆态网络” GPS连续站和流动站数据更新到2019年, 剔除了少于3期的观测数据, 增加了陕西省地震局布设的26个GPS“ CORS” 站2014— 2019年的连续观测数据。 数据处理采用GAMIT/GLOBK软件①(①Herring T A, King R W, McClusky S C, 2015, GAMIT/GLOBK Reference Manual, Release 10.6, Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology。)完成。 首先, 利用GAMIT软件解算获取672个GPS区域站和90个IGS参考站的点位坐标及卫星轨道等参数的单日松弛解, 处理模型采用双频消电离层线性组合, 并改正了海洋潮汐负荷(FES2004)(Lyard et al., 2006)及对流层天顶延迟(GPT模型)(Boehm et al., 2007); 之后, 利用GLOBK软件将区域站和全球IGS站的所有单日松弛解捆绑, 估算出区域站在ITRF2014(Altamimi et al., 2016)参考框架下的点位坐标时间序列及误差; 最后, 对点位坐标时间序列进行线性拟合, 获取ITRF框架下的GPS速度场。 为了减少同震和震后变形对GPS速度场的影响, 利用Zheng等(2017)的解算策略扣除区域站时间序列的同震影响(主要包括2011年MW9.0 Tohoko地震、 2013年芦山地震和研究区域其它MW5.9以上地震)。 最后, 选取鄂尔多斯块体内部16个观测期数较多(5期以上)的GPS区域站(图 2), 计算鄂尔多斯块体在欧亚框架下的欧拉极参数并予以扣除, 获取相对于鄂尔多斯块体的GPS速度场(图1b和图 2)。

图 2 扣除鄂尔多斯块体整体旋转运动之后的GPS速度场(单位: mm/a)
绿色圆圈为选取计算欧拉极的GPS站, 欧拉极位置如图1a所示Fig. 2 GPS velocity field after removing the rotation of the Ordos block(unit: mm/a).

3 鄂尔多斯块体及其周缘地区的运动学特征
3.1 鄂尔多斯块体的整体运动和内部变形

3.1.1 鄂尔多斯块体的旋转欧拉极

选取鄂尔多斯块体内部观测期数超过5次且分布较为均匀的GPS点(图 3 中绿色圆圈), 利用Goudarzi等(2014)和Cannavò 等(2016)提出的方法计算了鄂尔多斯块体相对于欧亚大陆的欧拉旋转参数((50.942± 1.935)° N, (115.692± 0.303)° E, (0.195± 0.006)° /Ma), 其中, N和E方向的χ 2值分别为0.189和0.123。 扣除该欧拉极之后, 鄂尔多斯块体内部速度场的残差均< 2mm/a(图 2)。 因此, 可认为在GPS观测数据的误差范围之内, 鄂尔多斯块体相对于欧亚板块做逆时针旋转运动, 其欧拉极位于俄罗斯的东南部。 此外, 块体内部38° N线的两侧不存在明显的速度差异, 表明在现有精度范围之内, 已有的GPS观测资料不能明确地分辨出前人研究所述的38° N块体分界线(李煜航, 2017)。

图 3 鄂尔多斯块体及其周缘的应变率场(单位: 1nano/a=1× 10-9/a)
a、 c 最大剪应变率及其误差, 黑色箭头为主应变率; b、 d 面应变率及其误差Fig. 3 Strain rates in the Ordos block and its adjacent areas(unit: 1nano/a=1× 10-9/a).

3.1.2 鄂尔多斯块体内部的应变率场

利用Shen等(2015)提出的方法取0.5° × 0.5° 网格计算了鄂尔多斯块体及其周缘的应变率场(图3a, b), 块体内部的剪应变率和面应变率均< 5nano/a, 考虑到GPS速度场本身存在1~2mm/a的误差(Williams et al., 2004), 其产生的应变率扰动约10nano/a(图3c, d)。 因此, 可认为在GPS速度场误差范围内, 鄂尔多斯块体内部的变形非常微弱。 然而, 块体西部和西南部靠近边界的区域剪应变率> 10nano/a, 结合该区域1970年以来小震活动的空间分布(杜方等, 2018)可知, 上述结果可能反映了青藏高原东北缘向NE扩展对鄂尔多斯块体西缘至西南缘的强烈推挤作用。 深部地球物理探测资料揭示出该推挤变形前缘似乎已经深入到小关山断裂带以东的鄂尔多斯块体内部(Guo et al., 2015; 韩松等, 2016)。

3.2 鄂尔多斯块体及其周缘的微动态运动特征

活动块体微动态运动包括2个方面: 空间上, 块体运动是以整体运动为主还是表现为局部分块运动?时间上, 各子块体的运动是否具有继承性?本节将从子块体主应变和旋转应变的时空分布及跨鄂尔多斯块体GPS基线的长度和方位角变化等方面详细分析。

3.2.1 子块体应变的时间序列和应变率

选取研究区域观测质量较好的26个GPS连续站, 构建Delaunay三角形网格并计算形状因子(图4a)(伍吉仓等, 2003)。 基于GPS连续站的点位坐标时间序列, 分别计算了各三角形网格的主应变和旋转应变等参数的时间序列。 利用Bos等(2008, 2013)提出的方法对应变时间序列进行拟合(噪声模型采用白噪声+闪烁噪声的组合模型(Williams et al., 2004)), 提取应变时间序列中包含的趋势项(图4b中的红色扇形)、 年周期项和半年周期项, 估算应变残差时间序列并进行谱分析。 为了确定应变时间序列计算结果的可靠性, 将拟合的趋势项(应变率)与利用Shen等(2015)方法计算得到的结果进行对比(图4b), 两者在大小和变形方式上具有很好的一致性, 证明了本文网格划分和计算方法的可靠性。

图 4 鄂尔多斯块体及其周缘的Delaunay三角形网格(a)和旋转应变率(b)(单位: 1nano/a=1× 10-9/a)
a 当形状因子为0.1~0.36时, 能够得到较为可靠的应变值(伍吉仓等, 2003); b 绿色扇形为利用Shen等(2015)的方法计算得到的结果, 红色扇形为旋转应变时间序列的趋势项拟合结果Fig. 4 Delaunay triangulations(a) and rotation rates(b, units: 1nano/a=1× 10-9/a)in the Ordos block and its adjacent areas.

由于连续站的空间分布比较稀疏, 为了排除断层活动对子块体应变率的影响, 只考虑由鄂尔多斯块体内部GPS点所构建子块体的主应变率和旋转应变率。 综合基于GPS流动站的应变率计算结果, 鄂尔多斯块体内部应变率大小存在细微差别(应变率第二不变量< 5nano/a, 旋转应变率< 2nano/a), 均在GPS速度场误差产生的应变扰动范围之内。 因此, 可以认为在目前GPS观测误差范围之内, 鄂尔多斯块体内部各子块体的变形微弱且运动差异性并不显著, 未呈现明显的分块特征。

扣除趋势项和周期信号之后, 块体内部应变时间序列的残差为-10~10nano, 即500km范围内的位移变化为-5~5mm, 残差时间序列功率谱完全符合GPS数据本身的噪声模型(即白噪声+闪烁噪声模型(Williams et al., 2004; Bos et al., 2008))。 因此, 相邻子块体的应变残差时间序列并未在时间和空间上表现出明显的差异, 可以认为在目前GPS观测精度和有效分辨范围之内, 很难识别出鄂尔多斯块体内部各子块体的分块和继承性运动, 即鄂尔多斯地块可能以一个完整的块体相对于欧亚大陆做逆时针旋转。

3.2.2 GPS连续站的基线时间序列

基于观测较为稳定的GPS连续站, 跨鄂尔多斯块体及其周缘区域提取24条基线对, 包括4条长基线(GSMA-NMZL、 GSMA-BJYQ、 SNAK-NMEL、 NMEJ-HAHB)和20条分段短基线(图 5)。 利用Bos等(2008, 2013)提出的分析方法提取基线长度和方位角变化速率(图5a, b)。 以基线GSMA-NMZL为例, 该基线总缩短速率为8.2mm/a, 缩短量主要被跨西秦岭北缘断裂和六盘山断裂(基线GSMA-GSPL承担了7.2mm/a)的缩短变形吸收, 鄂尔多斯块体内部和块体北缘(GSPL-SNSM和SNSM-NMZL)分别吸收了0.4mm/a和0.6mm/a。 分析另外3条长基线和对应的短基线可得到相似的结论, 即鄂尔多斯块体周缘变形强烈, 块体内部基线的变化率< 1mm/a(YANC-SXLF为1.5mm/a, 主要原因是SXLF点在临汾盆地之内, 该基线变化速率包含了盆地西缘边界断裂的运动(许建红等, 2011))。 同时, 基线变化速率反映了渭河盆地、 河套盆地、 山西断陷盆地、 银川-吉兰泰盆地的弱拉张变形特征、 鄂尔多斯块体西南缘的强挤压动力背景和块体东北缘的弱挤压变形特征。

图 5 跨鄂尔多斯地块及其周缘的基线长度(a)和方位角(b)的变化速率
红色三角形为GPS连续站。 a 缩短为负、 拉张为正; b 黑色箭头指向为基线方向Fig. 5 Baseline length(a) and azimuthal variation rates(b)across the Ordos block and its adjacent areas.

在基线方位角变化速率结果中(图5b), EW或近EW向基线的方位角变化速率明显大于SN或近SN向, 反映了块体东、 西两侧较强的右旋剪切变形(邓起东等, 1999; 雷启云等, 2016; Middleton et al., 2016)。 其中, 跨块体东、 西边界的基线方位角变化速率达0.2° ~0.4° /Ma(NMAZ-YANC、 GSMA-GSPL、 NMAZ-SNSM、 SXLF-HAHB、 SNSM-SXYC), 块体南、 北边界的基线方位角变化速率约0.1° /Ma(SNXY-SNAK、 SNSM-NMBT、 YANC-NMBT), 块体内部基线的方位角变化速率更小(SNXY-SNSM、 GSPL-SNSM、 YANC-SNSM)。

综合子块体的应变时间序列和应变率以及长、 短基线的长度及方位角变化时间序列分析结果, 我们认为在GPS资料的有效分辨范围之内, 鄂尔多斯块体内部变形非常微弱, 块体内部运动在时间和空间上未呈现出明显的分块和继承性特征。 块体的东、 西边界存在明显的剪切变形, 形成了2条右旋剪切带; 块体南、 北边界存在左旋剪切变形, 但变形量明显小于东、 西边界。

3.3 鄂尔多斯块体周缘地区现今的地壳形变

3.3.1 鄂尔多斯块体西南缘

鄂尔多斯块体西南缘为具有强烈挤压走滑特征的弧形断裂带, 也是海原断裂左旋走滑的挤压转换构造(邓起东等, 1989)。 其剪应变率为10~20nano/a, 面应变率为20~30nano/a, 主应变率以NE向挤压和NW向拉张为主(图3a, b), 反映了青藏高原强烈的NE向推挤作用。 现今GPS资料给出整个西南缘存在约3mm/a的挤压变形和1~2mm/a的左旋剪切运动(崔笃信等, 2016)。 作为弧形断裂带的主要活动断裂, 六盘山断裂带第四纪以来的垂直滑动速率约0.9mm/a, 水平左旋滑动速率为1~3mm/a(国家地震局“ 鄂尔多斯活动断裂系” 课题组, 1988; 邓起东等, 1989; 向宏发等, 1998; 史志刚等, 2014); 其东侧的小关山断裂和新生的平凉-富平断裂现今活动具有右旋性质。 小震活动(杜方等, 2018)和GPS应变率场(图 3)均揭示六盘山东侧的小关山断裂带现今活动性较强, 可能为青藏高原NE向扩展的最新前缘位置和鄂尔多斯地块的西南边界。

3.3.2 银川-吉兰泰盆地

银川-吉兰泰断陷盆地由吉兰泰断陷带和银川断陷带组成, 现今具有10~20nano/a的剪切变形和-10~10nano/a的面应变率, 应变率主轴表现为平行于盆地边界断裂的挤压方向和垂直于盆地边界断裂的拉张方向, 反映了青藏高原NE向推挤和鄂尔多斯地块逆时针旋转的联合动力作用(雷启云等, 2016)。 现今GPS观测揭示跨银川盆地存在约2mm/a的右旋剪切运动和1.5mm/a的拉张运动(崔笃信等, 2016)。 盆地西边界的贺兰山东麓断裂晚新生代以来存在0.6~0.88mm/a的拉张运动(刘建辉等, 2010; Middleton et al., 2016), 此外, 罗山断裂、 黄河断裂和三关口-牛首山断裂均存在较为明显的右旋运动(王伟涛等, 2013; 雷启云等, 2016; Middleton et al., 2016), 与块体西南缘右旋的小关山断裂带和新生的平凉-富平断裂带共同构成了鄂尔多斯块体西边界的右旋剪切带。

3.3.3 河套盆地

河套盆地位于阴山隆起和鄂尔多斯块体之间。 盆地内部变形较弱, 面应变率为-5~5nano/a, 剪应变率< 5nano/a, 主应变率表现为NE向的挤压和NW向的拉张。 现今GPS资料揭示横跨河套盆地存在3~4mm/a的左旋运动, 而倾滑运动并不明显(崔笃信等, 2016)。 地质资料揭示盆地的边界断裂(包括乌拉山山前断裂带、 狼山-色尔腾山山前断裂和大青山山前断裂)现今活动为左旋走滑兼具拉张分量, 其中, 大青山山前断裂的左旋滑动速率达5mm/a(国家地震局“ 鄂尔多斯活动断裂系” 课题组, 1988; 江娃利等, 2000)。

3.3.4 山西断陷盆地

山西断陷盆地为鄂尔多斯块体的东边界, 由一系列地堑和半地堑式盆地组成。 盆地内部现今变形较弱(太原盆地除外), 面应变率为-10~10nano/a, 剪应变率< 5nano/a, 应变率主轴方向为NE向的挤压和NW向的拉张; 太原盆地的面应变率为-(10~20)nano/a, 剪应变率约10nano/a。 山西断陷盆地的整体右旋走滑运动为1~4mm/a(崔笃信等, 2016), 盆地边界断裂(包括霍山山前断裂、 交城断裂、 太古断裂、 系舟山山前断裂和恒山北麓断裂等)现今的滑动均具有右旋分量, 其中系舟山山前断裂和霍山断裂的右旋分量达5.7mm/a和5mm/a(徐锡伟等, 1986, 1990; 国家地震局“ 鄂尔多斯活动断裂系” 课题组, 1988)。 在本文的应变率场结果中, 整个山西断陷带的应变率误差较大, 可能反映了该区域存在较强的非构造变形。

3.3.5 渭河断陷盆地

渭河断陷带夹持于鄂尔多斯块体及秦岭造山带之间, 由渭河、 运城和灵宝3个断陷盆地组成, 是鄂尔多斯块体周缘最古老的断陷带, 孕育了1556年华县8级大地震。 盆地两侧边界断裂活动并不显著, 盆地北边界的北山山前断裂、 韩城断裂、 罗云山山前断裂和南边界的秦岭北缘断裂均有左旋滑动兼具正断分量(图 4)(许建红等, 2011; 崔笃信等, 2016; 扈桂让等, 2017)。 盆地内部表现为近EW向的挤压变形和近SN向的拉张变形, 剪应变率为5~10nano/a, 面应变率为-5~5nano/a。

3.4 鄂尔多斯块体及其周缘的壳-幔运动学特征

GPS和活动构造研究明确揭示了鄂尔多斯块体及其周缘的壳内运动学特征。 地震层析成像结果表明, 鄂尔多斯块体的岩石圈厚度达200km, 与其周缘较浅的岩石圈(约100km)形成了显著差异(Li et al., 2018)。 因此, 研究地壳与深部地幔的变形关系, 能为进一步理解鄂尔多斯块体及其周缘现今运动学特征的动力学机理提供参考。 地震SKS剪切波分裂参数可用来反映岩石圈地幔(或软流圈)的变形特征(丁志峰等, 1996; Savage, 1999; Holt, 2000; 高原等, 2005; Kreemer, 2009; 常利军等, 2016), 分裂参数包括快波极化方向和慢波延迟时间, 前者反映岩石圈地幔的变形方向, 后者则揭示各向异性源的深度(常利军等, 2011)。 通过与反映上地壳变形特征的GPS等资料的比较, 可用来探讨壳幔变形之间的关联及岩石圈动力学成因(图 6 中黑色短线)(常利军等, 2011, 2015, 2016; Chen et al., 2013)。 Holt(2000)指出: 在单剪状态下, 地表速度梯度张量揭示的无长度变化剪切面的走向SPD(Shear plane direction with no length change)与SKS剪切波快波方向一致; 常利军等(2016)引入了反映地表旋转变形特征的运动学参数— — 涡度Wk(单位: ° /Ma), 并与SKS剪切波分裂的快波方向直接进行比较, 以探讨区域壳-幔变形关系。 基于Kreemer等(2014)的研究, 本文获取研究区域各地震台站的Wk值和SPD(图 6), 再结合反映地壳相对深部地幔运动状态的绝对板块运动速度矢量(图 6 中的黑色箭头)(Kreemer, 2009), 探讨研究区域的壳-幔运动学特征和动力学成因及由此揭示的鄂尔多斯块体旋转运动。

图 6 鄂尔多斯地块及周缘SKS剪切波分裂结果、 无长度变化剪切面走向、 绝对板块运动方向和涡度
黑色短线为SKS剪切波分裂结果(常利军等, 2011, 2016); 黑色箭头为绝对板块运动方向(APM, 引自Kreemer et al., 2014); 圆圈为反映区域旋转变形特征的涡度(Kreemer et al., 2014), 蓝色为顺时针旋转, 红色为逆时针旋转Fig. 6 SKS splitting observations, shear plane direction with no-length-change(SPD), absolute plate motion(APM)relative to the no-net-rotation reference frame, and kinematic vorticity parameters in the Ordos block and its adjacent areas.

鄂尔多斯块体内部的各向异性较弱, 慢波延迟时间< 0.7s, 快波方向较为杂乱, 与岩石圈的绝对运动方向(图 6 中的黑色箭头)差别较大。 此外, 块体内部的地壳变形微弱, 应变率< 5nano/a(图 3), 因此, 推测块体内部的各向异性可能来自于克拉通内部的“ 化石” 各向异性(常利军等, 2011; 于勇等, 2016)。 块体周缘的慢波延迟时间> 1.0s, 其中, 鄂尔多斯块体西缘和青藏高原东北缘的SKS各向异性方向与左旋(涡度为正值)(或右旋(涡度为负值))剪切面走向近平行(图 6), 表明上述区域地壳与地幔完全耦合, 满足垂直贯通模型。 青藏高原东北缘的NE向推挤作用使岩石圈产生强烈变形, SKS各向异性主要来自于岩石圈变形。 沿秦岭造山带岩石圈变形较弱, SKS快波方向与绝对板块运动(APM)方向一致, 表明在秦岭造山带底部存在明显的近EW向地幔流通道。 从山西断陷带到太行山的SKS快波方向为近EW向, 与绝对板块运动方向一致, 表明该区域主要由太平洋板块俯冲引起的地幔流所控制。 块体北缘到阴山造山带的SKS快波方向与APM方向一致, 表明各向异性也可能来自于地幔。 因此, 除鄂尔多斯块体西缘的壳幔运动满足垂直贯通模型之外, 鄂尔多斯周缘其它地区均符合简单软流圈驱动模型。

3.5 鄂尔多斯块体运动模式

已有的GPS观测、 历史地震活动资料和野外地质调查结果表明鄂尔多斯地块是一个内部构造活动微弱的稳定块体, 相对欧亚板块整体做逆时针旋转运动, 其旋转欧拉极位于俄罗斯东南部(图 1 和图 7), 这与前人基于古地磁和活动构造的研究结果一致(徐锡伟等, 1994; 李万伦等, 2001; 陈小斌等, 2005)。 在目前GPS资料的有效分辨率和精度范围之内, 块体内部不存在明显的分块和继承性运动。 结合SKS剪切波分裂结果分析, 鄂尔多斯块体内部地震各向异性来自于古老克拉通的“ 化石” 各向异性; 块体周缘壳-幔变形复杂, 地震各向异性受岩石圈和软流圈共同作用的影响, 而地表变形受控于深部地幔流的驱动。 综合上述资料, 我们认为鄂尔多斯块体相对其周缘存在逆时针旋转运动, 但这种旋转属于被动旋转, 即鄂尔多斯块体周缘的地幔流拖曳地表发生主动运动, 使得鄂尔多斯块体呈逆时针旋转, 而鄂尔多斯自身的主动旋转可能比较微弱。 由于块体内部的GPS连续站稀少且已有站点的数据质量较差, 需要布设更多高质量的GPS连续站, 以进一步开展块体微动态运动特征研究。

图 7 鄂尔多斯块体的旋转运动模式(改自Middleton et al., 2016)
红色圆圈为6.5级以上历史地震分布, 红色箭头为块体运动方向. 黑色数字为主要断裂的滑动速率, 左旋为负, 右旋为正Fig. 7 The rotation mode of the Ordos block(modified from Middleton et al., 2016).

4 结论

本文基于鄂尔多斯块体及其周缘2009— 2019年的GPS观测数据, 结合历史地震活动、 野外地质调查、 SKS剪切波分裂等深部地球物理观测资料, 分别从整体到局部、 从浅部到深部、 从静态到动态地分析了鄂尔多斯地块及其周缘现今整体及微动态变形特征。 研究结果主要包括如下几个方面:

(1)鄂尔多斯块体整体相对于稳定欧亚地块做逆时针旋转运动, 其旋转欧拉极((50.942± 1.935)° N, (115.692± 0.303)° E, (0.195± 0.006)° /Ma)位于俄罗斯东南部; 块体内部变形微弱, 应变率< 5nano/a; 子块体旋转率和GPS速度场揭示出鄂尔多斯块体内部不存在明显的微块体差异运动。

(2)鄂尔多斯块体西缘的银川-吉兰泰盆地和弧形构造带及东缘的山西断陷盆地现今的活动较强, 边界断裂以右旋走滑运动为主, 形成了2条明显的右旋剪切带, GPS基线对揭示其旋转量为0.2° ~0.4° /Ma; 块体南缘和北缘的河套盆地和渭河盆地变形较弱, 边界断裂具有左旋走滑分量, 旋转量约0.1° /Ma。

(3)鄂尔多斯块体内部的各向异性较弱, SKS各向异性来自于克拉通内部岩石的各向异性, 块体周缘壳-幔变形复杂, 而地壳变形受控于深部地幔流。 因此, 鄂尔多斯块体相对其周缘的逆时针旋转主要来自于其周边构造单元的主动运动, 而块体自身的主动旋转可能较弱。

致谢 审稿人对本文提出了修改意见; 张培震院士和郑文俊研究员在文章撰写过程中给予了指导; 中国地震台网中心提供了“ 陆态网络” 和“ 网络工程” GPS观测数据; 陕西省地震局提供了GPS“ CORS” 站观测数据; 参与GPS外业测量和数据处理的人员为本工作提供了支持与帮助; 本文使用的画图软件为GMT。 在此一并表示感谢!

参考文献
[1] 常利军, 丁志峰, 王椿镛. 2015. 南北构造带南段上地幔各向异性特征[J]. 地球物理学报, 58(11): 4052—4067.
CHANG Li-jun, DING Zhi-feng, WANG Chun-yong. 2015. Upper mantle anisotropy beneath the southern segment of the north-south tectonic belt, China[J]. Chinese Journal of Geophysics, 58(11): 4052—4067(in Chinese). [本文引用:1]
[2] 常利军, 丁志峰, 王椿镛. 2016. 南北构造带北段上地幔各向异性特征[J]. 地球物理学报, 59(11): 4035—4047.
CHANG Li-jun, DING Zhi-feng, WANG Chun-yong. 2016. Upper mantle anisotropy beneath the northern segment of the north-south tectonic belt in China[J]. Chinese Journal of Geophysics, 59(11): 4035—4047(in Chinese). [本文引用:4]
[3] 常利军, 王椿镛, 丁志峰. 2011. 鄂尔多斯块体及周缘上地幔各向异性研究[J]. 中国科学(D辑), 41(5): 686—699.
CHANG Li-jun, WANG Chun-yong, DING Zhi-feng. 2011. Upper mantle anisotropy in the Ordos block and its margins[J]. Science in China(Ser D), 41(5): 686—699(in Chinese). [本文引用:4]
[4] 陈小斌, 臧绍先, 刘永岗, 等. 2005. 鄂尔多斯地块的现今水平运动状态及其与周缘地块的相互作用[J]. 中国科学院研究生院学报, 22(3): 309—314.
CHEN Xiao-bin, ZANG Shao-xian, LIU Yong-gang, et al. 2005. Horizontal movement of Ordos block and the interaction of Ordos block and adjacent blocks[J]. Journal of the Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, 22(3): 309—314(in Chinese). [本文引用:2]
[5] 陈小斌, 臧绍先, 魏荣强. 2011. 稳定的鄂尔多斯地块在整体运动吗?[J]. 地球物理学报, 54(7): 1750—1757.
CHEN Xiao-bin, ZANG Shao-xian, WEI Rong-qiang. 2011. Is the stable Ordos block migrating as an entire block?[J]. Chinese Journal of Geophysics, 54(7): 1750—1757(in Chinese). [本文引用:1]
[6] 崔笃信, 郝明, 李煜航, 等. 2016. 鄂尔多斯块体周缘地区现今地壳水平运动与应变[J]. 地球物理学报, 59(10): 3646—3661.
CUI Du-xin, HAO Ming, LI Yu-hang, et al. 2016. Present-day crustal movement and strain of the surrounding area of Ordos block derived from repeated GPS observations[J]. Chinese Journal of Geophysics, 59(10): 3646—3661(in Chinese). [本文引用:8]
[7] 邓晋福, 苏尚国, 赵海玲, 等. 2003. 华北地区燕山期岩石圈减薄的深部过程[J]. 地学前缘, 10(3): 41—50.
DENG Jin-fu, SU Shang-guo, ZHAO Hai-ling, et al. 2003. Deep processes of Mesozoic Yanshanian lithosphere thinning in North China[J]. Earth Science Frontiers, 10(3): 41—50(in Chinese). [本文引用:2]
[8] 邓起东, 程绍平, 闵伟, 等. 1999. 鄂尔多斯块体新生代构造活动和动力学的讨论[J]. 地质力学学报, 5(3): 13—20.
DENG Qi-dong, CHENG Shao-ping, MIN Wei, et al. 1999. Discussion on Cenozoic tectonics and dynamics of Ordos block[J]. Journal of Geomechanics, 5(3): 13—20(in Chinese). [本文引用:1]
[9] 邓起东, 尤惠川. 1985. 鄂尔多斯周缘断陷盆地带的构造活动特征及其形成机制 [A]//国家地震局地质研究所编. 现代地壳运动研究(1). 北京: 地震出版社: 58—78.
DENG Qi-dong, YOU Hui-chuan. 1985. The forming mechanism and tectonics characteristics around Ordos massif [A]//Research on Contemporary Movement of Crust(1). Seismological Press, Beijing: 58—78(in Chinese). [本文引用:2]
[10] 邓起东, 张培震, 冉勇康, 等. 2002. 中国活动构造基本特征[J]. 中国科学(D辑), 32(12): 1020—1030.
DENG Qi-dong, ZHANG Pei-zhen, RAN Yong-kang, et al. 2002. Tectonic features in Chinese mainland [J]. Science in China(Ser D), 32(12): 1020—1030(in Chinese). [本文引用:1]
[11] 邓起东, 张维岐, 张培震, 等. 1989. 海原走滑断裂带及其尾端挤压构造[J]. 地震地质, 11(1): 1—14.
DENG Qi-dong, ZHANG Wei-qi, ZHANG Pei-zhen, et al. 1989. Haiyuan strike-slip fault zone and its compressional structures of the end[J]. Seismology and Geology, 11(1): 1—14(in Chinese). [本文引用:2]
[12] 丁志峰, 曾融生. 1996. 青藏高原横波分裂的观测研究[J]. 地球物理学报, 39(2): 211—220.
DING Zhi-feng, ZENG Rong-sheng. 1996. Observation and study of shear wave anisotropy in Tibetan plateau[J]. Chinese Journal of Geophysics, 39(2): 211—220(in Chinese). [本文引用:1]
[13] 杜方, 闻学泽, 冯建刚, 等. 2018. 六盘山断裂带的地震构造特征与强震危险背景[J]. 地球物理学报, 61(2): 545—559.
DU Fang, WEN Xue-ze, FENG Jian-gang, et al. 2018. Seismo-tectonics and seismic potential of the Liupanshan fault zone(LPSFZ), China[J]. Chinese Journal of Geophysics, 61(2): 545—559(in Chinese). [本文引用:2]
[14] 范俊喜, 马瑾, 甘卫军. 2003. 鄂尔多斯地块运动的整体性与不同方向边界活动的交替性[J]. 中国科学(D辑), 33(S1): 119—128.
FAN Jun-xi, MA Jin, GAN Wei-jun. 2003. Movement of Ordos block and alternation of activity along its boundaries[J]. Science in China(Ser D), 33(S1): 119—128(in Chinese). [本文引用:1]
[15] 高原, 滕吉文. 2005. 中国大陆地壳与上地幔地震各向异性研究[J]. 地球物理学进展, 20(1): 180—185.
GAO Yuan, TENG Ji-wen. 2005. Studies on seismic anisotropy in the crust and mantle on Chinese Mainland [J]. Progress in Geophysics, 20(1): 180—185(in Chinese). [本文引用:1]
[16] 国家地震局“鄂尔多斯活动断裂系”课题组. 1988. 鄂尔多斯周缘活动断裂系 [M]. 北京: 地震出版社: 1—322.
The Research Group on “Active Fault System around Ordos Massif”. 1988. Active Fault System around Ordos Massif [M]. Seismological Press, Beijing: 1—322(in Chinese). [本文引用:6]
[17] 韩松, 韩江涛, 刘国兴, 等. 2016. 青藏高原东北缘至鄂尔多斯地块壳幔电性结构及构造变形研究[J]. 地球物理学报, 59(11): 4126—4138.
HAN Song, HAN Jiang-tao, LIU Guo-xing, et al. 2016. Crust and upper mantle electrical structure and tectonic deformation of the northeastern margin of the Tibetan plateau and the adjacent Ordos Block[J]. Chinese Journal of Geophysics, 59(11): 4126—4138(in Chinese). [本文引用:1]
[18] 扈桂让, 李自红, 闫小兵, 等. 2017. 韩城断裂晚第四纪活动性研究[J]. 地震地质, 39(1): 206—217. DOI: 103969/j. issn. 0253-4967. 2017. 01. 016.
HU Gui-rang, LI Zi-hong, YAN Xiao-bing, et al. 2017. The study of late Quaternary activity of Hancheng Fault[J]. Seismology and Geology, 39(1): 206—217(in Chinese). [本文引用:1]
[19] 江娃利, 肖振敏. 2000. 内蒙大青山山前活动断裂带西端左旋走滑现象[J]. 中国地震, 16(3): 203—212.
JIANG Wa-li, XIAO Zhen-min. 2000. Sinistral strike-slip along western end of the piedmont active fault of Daqingshan Mountain, Inner Mongolia, China[J]. Earthquake Research in China, 16(3): 203—212(in Chinese). [本文引用:1]
[20] 雷启云, 张培震, 郑文俊, 等. 2016. 青藏高原东北缘三关口-牛首山断裂的右旋走滑与弧形构造带扩展[J]. 中国科学(D辑), 46(5): 691—705.
LEI Qi-yun, ZHANG Pei-zhen, ZHENG Wen-jun, et al. 2016. Dextral strike-slip of Sanguankou-Niushoushan fault zone and extension of arc tectonic belt in the northeastern margin of the Tibet Plateau[J]. Science in China(Ser D), 46(5): 691—705(in Chinese). [本文引用:4]
[21] 李万伦, 卢演俦, 丁国瑜. 2001. 鄂尔多斯及其邻近块体相对运动的黄土古地磁证据[J]. 第四纪研究, 21(6): 551—559.
LI Wan-lun, LU Yan-chou, DING Guo-yu. 2001. Paleomagnetic evidence from loess for the relative motion between the Ordos and its adjacent blocks[J]. Quaternary Sciences, 21(6): 551—559(in Chinese). [本文引用:2]
[22] 李文辉, 高锐, 王海燕, 等. 2017. 六盘山断裂带及其邻区地壳结构[J]. 地球物理学报, 60(6): 2265—2278.
LI Wen-hui, GAO Rui, WANG Hai-yan, et al. 2017. Crustal structure beneath the Liupanshan fault zone and adjacent regions[J]. Chinese Journal of Geophysics, 60(6): 2265—2278(in Chinese). [本文引用:1]
[23] 李煜航. 2017. 青藏高原东北横向扩展运动研究[D]. 北京: 中国地震局地质研究所: 1—114.
LI Yu-hang. 2017. Study on the lateral motion of northeastern Tibetan plateau [D]. Institute of Geology, China Earthquake Administration, 1—114(in Chinese). [本文引用:2]
[24] 刘建辉, 张培震, 郑德文, 等. 2010. 贺兰山晚新生代隆升的剥露特征及其隆升模式[J]. 中国科学(D辑), 40(1): 50—60.
LIU Jian-hui, ZHANG Pei-zhen, ZHENG De-wen, et al. 2010. Pattern and timing of late Cenozoic rapid exhumation and uplift of the Helan Mountain, China[J]. Science in China(Ser D), 40(1): 50—60(in Chinese). [本文引用:1]
[25] 邵辉成, 苏刚. 1999. 鄂尔多斯地块周缘近期地震活动趋势分析[J]. 西北地震学报, 21(4): 395—398.
SHAO Hui-cheng, SU Gang. 1999. Analysis on the seismicity trend around the Ordos Block[J]. Northwestern Seismological Journal, 21(4): 395—398(in Chinese). [本文引用:2]
[26] 史志刚, 李廷栋, 袁道阳, 等. 2014. 六盘山东麓断裂南段断裂沟槽韵律沉积特征对最新活动时代的限定[J]. 地球学报, 35(1): 31—37.
SHI Zhi-gang, LI Ting-dong, YUAN Dao-yang, et al. 2014. The recent active time of the south segment of the eastern Liupanshan piedmont fault: Constraints from the characteristics of rhythmic deposits in the fault grooves[J]. Acta Geoscientica Sinica, 35(1): 31—37(in Chinese). [本文引用:1]
[27] 苏刚. 1984. 以运动地块为单元的区域地震活动研究: 鄂尔多斯地块和它的地震活动[J]. 西北地震学报, 6(2): 1—9.
SU Gang. 1984. The research of regional seismicity using the moving block as a unit(the Orduoce block and its seismicity)[J]. Northwestern Seismological Journal, 6(2): 1—9(in Chinese). [本文引用:1]
[28] 王伟涛, 张培震, 雷启云. 2013. 牛首山-罗山断裂带的变形特征及其构造意义[J]. 地震地质, 35(2): 195—207. DOI: 103969/j. issn. 0253-4967. 2013. 02. 001.
WANG Wei-tao, ZHANG Pei-zhen, LEI Qi-yun. 2013. Deformational characteristics of the Niushoushan-Luoshan fault zone and its tectonic implications[J]. Seismology and Geology, 35(2): 195—207(in Chinese). [本文引用:1]
[29] 伍吉仓, 邓康伟, 陈永奇. 2003. 三角形形状因子对地壳形变计算精度的影响[J]. 大地测量与地球动力学, 23(3): 26—30.
WU Ji-cang, DENG Kang-wei, CHEN Yong-qi. 2003. Effects of triangle shape factor on precision of crustal deformation calculated[J]. Geodesy and Geodynamics, 23(3): 26—30(in Chinese). [本文引用:1]
[30] 向宏发, 虢顺民, 张秉良, 等. 1998. 六盘山东麓活动逆断裂构造带晚第四纪以来的活动特征[J]. 地震地质, 20(4): 321—327.
XIANG Hong-fa, GUO Shun-min, ZHANG Bing-liang, et al. 1998. Active features of the eastern Liupanshan piedmont reverse fault zone since Late Quaternary[J]. Seismology and Geology, 20(4): 321—327(in Chinese). [本文引用:1]
[31] 许建红, 谢新生, 孙昌斌. 2011. 山西罗云山山前断裂带中段龙祠—峪口全新世活动证据[J]. 地震地质, 33(4): 855—864. DOI: 103969/j. issn. 0253-4967. 2011. 04. 010.
XU Jian-hong, XIE Xin-sheng, SUN Chang-bin. 2011. The Holocene active evidence on the Longci-Yukou segment of Luoyunshan frontal fault zone, Shanxi[J]. Seismology and Geology, 33(4): 855—864(in Chinese). [本文引用:2]
[32] 徐锡伟, 程国良, 马杏垣, 等. 1994. 华北及其邻区块体转动模式和动力来源[J]. 地球科学(中国地质大学学报), 19(2): 129—138.
XU Xi-wei, CHENG Guo-liang, MA Xing-yuan, et al. 1994. Rotation model and dynamics of blocks in North China and its adjacent areas[J]. Earth Science(Journal of China University of Geosciences), 19(2): 129—138(in Chinese). [本文引用:2]
[33] 徐锡伟, 邓起东. 1990. 山西霍山山前断裂晚第四纪活动特征和1303年洪洞8级地震[J]. 地震地质, 12(1): 21—30.
XU Xi-wei, DENG Qi-dong. 1990. The features of late Quaternary activity of the piedmont fault of Mt. Huoshan, Shanxi Province and 1303 Hongdong earthquake(MS=8)[J]. Seismology and Geology, 12(1): 21—30(in Chinese). [本文引用:3]
[34] 徐锡伟, 邓起东, 尤惠川. 1986. 山西系舟山西麓断裂右旋错动证据及全新世滑动速率[J]. 地震地质, 8(3): 44—46.
XU Xi-wei, DENG Qi-dong, YOU Hui-chuan. 1986. Evidence on dextral dislocation of fault at the western foothills of Mt. Xizhoushan, Shanxi Province and its slip rate during the Holocene[J]. Seismology and Geology, 8(3): 44—46(in Chinese). [本文引用:3]
[35] 徐义刚. 2006. 用玄武岩组成反演中—新生代华北岩石圈的演化[J]. 地学前缘, 13(2): 93—104.
XU Yi-gang. 2006. Using basalt geochemistry to constrain Mesozoic-Cenozoic evolution of the lithosphere beneath North China Craton[J]. Earth Science Frontiers, 13(2): 93—104(in Chinese). [本文引用:1]
[36] 于勇, 陈永顺, 菅汉超, 等. 2016. 华北克拉通中部过渡带SKS波分裂研究: 鄂尔多斯东南角的局部软流圈绕流[J]. 地球物理学报, 59(1): 141—151.
YU Yong, CHEN Yong-shun, JIAN Han-chao, et al. 2016. SKS wave splitting study of the transition zone at the central portion of the North China Craton[J]. Chinese Journal of Geophysics, 59(1): 141—151(in Chinese). [本文引用:2]
[37] 张希, 江在森, 张晓亮, 等. 2002. 华北地区近期地壳水平运动的非震负位错反演[J]. 大地测量与地球动力学, 22(3): 40—45.
ZHANG Xi, JIANG Zai-sen, ZHANG Xiao-liang, et al. 2002. Aseismic negative dislocation inversion of recent horizontal crust movement in North China[J]. Geodesy and Geodynamics, 22(3): 40—45(in Chinese). [本文引用:1]
[38] Altamimi Z, Rebischung P, Méstivier L, et al. 2016. ITRF2014: A new release of the International Terrestrial Reference Frame modeling nonlinear station motions[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 121(8): 6109—6131. [本文引用:1]
[39] Boehm J, Heinkelmann R, Schuh H. 2007. Short note: A global model of pressure and temperature for geodetic applications[J]. Journal of Geodesy, 81(10): 679—683. [本文引用:1]
[40] Bos M S, Fernand es R M S, Williams S D P, et al. 2013. Fast error analysis of continuous GNSS observations with missing data[J]. Journal of Geodesy, 87(4): 351—360. [本文引用:2]
[41] Bos M S, Fernand es R M S, Williams S D P, et al. 2008. Fast error analysis of continuous GPS observations[J]. Journal of Geodesy, 82(3): 157—166. [本文引用:3]
[42] Cannavò F, Palano M. 2016. Defining Geodetic Reference Frame using Matlab: PlatEMotion 2. 0[J]. Pure and Applied Geophysics, 173(3): 937—944. [本文引用:1]
[43] Chen Y, Zhang Z, Sun C, et al. 2013. Crustal anisotropy from Moho converted Ps wave splitting analysis and geodynamic implications beneath the eastern margin of Tibet and surrounding regions[J]. Gondwana Research, 24(3-4): 946—957. [本文引用:1]
[44] Goudarzi M A, Cocard M, Santerre R. 2014. EPC: Matlab software to estimate Euler pole parameters[J]. GPS Solution, 18(1): 153—162. [本文引用:1]
[45] Guo X, Gao R, Wang H, et al. 2015. Crustal architecture beneath the Tibet-Ordos transition zone, NE Tibet, and the implications for plateau expansion[J]. Geophysical Research Letters, 42(24): 10631—10639. [本文引用:2]
[46] Guo Z, Chen Y J. 2016. Crustal structure of the eastern Qinling orogenic belt and implication for reactivation since the Cretaceous[J]. Tectonophysics, 683: 1—11. [本文引用:2]
[47] Guo Z, Chen Y J. 2017. Mountain building at northeastern boundary of Tibetan plateau and craton reworking at Ordos block from joint inversion of ambient noise tomography and receiver functions[J]. Earth and Planetary Science Letters, 463: 232—242. [本文引用:2]
[48] Holt W E. 2000. Correlated crust and mantle strain fields in Tibet[J]. Geology, 28(1): 67—70. [本文引用:2]
[49] Kreemer C. 2009. Absolute plate motions constrained by shear wave splitting orientations with implications for hot spot motions and mantle flow[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 114: B10405. [本文引用:2]
[50] Kreemer C, Blewitt G, Klein E C. 2014. A geodetic plate motion and Global Strain Rate Model[J]. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 15(10): 3849—3889. [本文引用:1]
[51] Li S L, Guo Z, Chen Y J S, et al. 2018. Lithospheric structure of the northern Ordos from ambient noise and teleseismic surface wave tomography[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 123(8): 6940—6957. [本文引用:1]
[52] Lyard F, Lefevre F, Letellier T, et al. 2006. Modelling the global ocean tides: Modern insights from FES2004[J]. Ocean Dynamics, 56(5): 394—415. [本文引用:1]
[53] Middleton T A, Walker R T, Rood D H, et al. 2016. The tectonics of the western Ordos Plateau, Ningxia, China: Slip rates on the Luoshan and East Helanshan Faults[J]. Tectonics, 35(11): 2754—2777. [本文引用:7]
[54] Savage M K. 1999. Seismic anisotropy and mantle deformation: What have we learned from shear wave splitting?[J]. Reviews of Geophysics, 37(1): 65—106. [本文引用:1]
[55] Shen Z K, Wang M, Zeng Y, et al. 2015. Optimal interpolation of spatially discretized geodetic data[J]. Bulletin of the Seismological Society of America, 105(4): 2117—2127. [本文引用:2]
[56] Williams S D P, Bock Y, Fang P, et al. 2004. Error analysis of continuous GPS position time series[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 109(B3): B03412. [本文引用:3]
[57] Zheng G, Wang H, Wright T J, et al. 2017. Crustal deformation in the India-Eurasia collision zone from 25 years of GPS Measurements[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 122(11): 9290—9312. [本文引用:1]