中文摘要：

阿尔金断裂是青藏高原北部一条重要活动断裂，对它的定量研究是解决青藏高原隆升演化机制和岩石圈动力学问题的关键之一。利用地质学与大地测量学方法得到该断裂错动速率之间存在不同程度偏差。其原因是否在于两者对应的时间尺度不同？若当今阿尔金断裂处于地震复发循环时段的晚期，大地测量得到的错动速率是否应当明显低于地质学得到的长期平均滑移速率？若假定成立，何种驱动力、断层及其周边介质流变学结构与形变场随时间的变化相对应？断裂带及其周边介质对昆仑山口西地震的响应如何？断裂带中段跨断层形变剖面不对称的原因为何？迄今为止对这些问题尚缺乏深入研究。因此，计划利用断裂中段GPS、InSAR和水准数据建立粘弹性动力学模型，研究阿尔金断裂形变场随时间和空间的变化，在一定程度上解决有关阿尔金断裂滑动速率的分歧。此研究将深化对断裂带和岩石圈流变学结构、大陆岩石圈形变动力学过程的认识，对地震危险性评估具有重要意义。

结论摘要：

阿尔金断裂是青藏高原北部一条重要断裂，但不同方法所得错动速率存在差异。其原因是否为对应的时间尺度不同？何种驱动力、断层及其周边介质流变学结构与形变场随时间的变化相对应？断裂带及其周边介质对昆仑山口西地震的响应如何？断裂带中段跨断层形变剖面不对称的原因为何？为解决以上科学问题，本项目主要开展了以下几方面研究工作一、对迄今为止绝大部分有关阿尔金断裂滑动速率的研究成果进行分析，发现支持阿尔金断裂中西段10±3 mm/a的滑动速率，且自~93°E向东逐渐衰减。否定了大陆岩石圈变形以大尺度刚性块体相对运动为主的观点，并为阿尔金断裂的形变和地震危险性等研究提供基本依据。二、建立可形变块体模型，以GPS速度场为约束，结合其他资料将青藏高原东北缘地区划分为15个独立块体，并反演得到各块体的运动变形参量及块体边界滑动速率。结果表明，以阿尔金和海原断裂为界，高原内部块体表现出较为显著的内部变形，高原外围则以刚性运动为主，与东昆仑断裂带共同控制了青藏高原北缘的构造变形格局。三、发展连接断层元模型，完成包括阿尔金断裂在内的整个青藏高原东缘地区的地表形变场模拟研究工作，在一定程度上考虑了各断裂段处于不同地震周期的情况下介质粘弹性响应对地表形变场的影响，给出各主要断裂的现今错动速率。四、建立粘弹性有限元模型，模拟结果显示，是否考虑古地震事件的影响，对估计断层错动速率的偏差大约为2 mm/a；长期加载对现今形变场的贡献不依赖于介质的粘弹性参数但与介质的分层深度相关。但因长期构造加载作用下岩石圈的变形方式尚不明确，上述结果的合理性尚需进一步论证。五、建立昆仑山口西地震的同震破裂及其周边介质流变学结构模型，计算由于介质对昆仑山口西地震的粘弹性响应对阿尔金断裂带及其周边形变场所造成的影响，随岩石圈分层结构的改变，可能造成跨阿尔金断裂0-3 mm/a的右旋剪切变形。六、根据汶川地震同震破裂模型计算在芦山地震震源区产生的库仑应力改变及其随时间的演化，通过与利用GPS速度场得到的震源区的长期应力加载速率的比较，估计汶川地震同震和介质的弛豫形变可能导致芦山地震的发生时间提前28~59年。七、建立粘弹性模型，并改变模型中阿尔金断裂的倾角，当倾角为45°时，拟合得到的跨断层速度剖面与GPS观测结果具有很好的一致性，但与InSAR观测存在一定系统性偏差，推测可能与阿尔金北缘断裂的逆冲活动相关。