构造应力场方面

我国的科学工作者从震源机制解、原地应力测量、GPS测量、有限单元法数值模拟以及地质资料分析等诸多方面，开展了地壳构造应力场的研究工作，在华北地区取得了比较丰富的研究成果。

从中国大陆的角度看，印度洋板块、太平洋板块的运动构成了作用于该区域的外部边界条件，成为中国大陆区域的构造运动的成因，华北块体边界上的构造运动就是其结果之一（陈连旺等，2001）。

利用GPS技术，中国大陆地壳的整体主压应变方向为北北东向至北东向，它反映的是现阶段地壳活动的主应力方向。华北亚板块的主压应变方向是北东至近东西向为主导，局部地段存在差别，大部分地区压应变量和张应变量相当（郭良迁，2000）。其他各种研究基本与以上观点相符（张东宁等，1999；陈连旺等，2001；顾国华等，1999；杨国华等，2000）。王琪等（1996）根据1991～1993年间，巴拉—达孜（约55km）和日喀则—达孜（约247km）两条基线的GPS复测资料，求得西藏块体的内部变形速率，南北向为7.0±2.3 mm/a（缩短），东西向为7.4±2.3 mm/a（伸长）。而丁国瑜和卢演俦（1989）则估计西藏块体的整体运动速率可望达到25～28 mm/a，即数倍于块体内部变形速率。而青藏块体的变形则会直接影响到临近的鄂尔多斯甚至东部的华北裂谷盆地。

周硕愚根据中国国家攀登计划“现代地壳运动和地球动力学”1994～1996年GPS全国复测数据，提出了一种完全基于实测资料，通过卡尔丹角计算块体间现时运动欧拉矢量的理论方法，尝试性地初步建立了刻画中国大陆西藏、川滇、甘青、新疆、华南、华北和黑龙江等7个主要块体现时运动模型PBMC-1，首次在数年时间尺度内给出了中国大陆块体相对运动的点位速度场及边界带运动。模型结果表明：各块体的运动速率由南向北、由西向东逐次减少；运动方向由北北东逐步转向东以致东南和东东南。印度板块的碰撞对中国大陆内部诸块体运动起主导作用；而诸块体运动又决定着块体边界带断裂带的活动方式与速率。模型给出的数年尺度的现时运动，总体上与地质学给出的百万年以来的平均状态相似，与地球物理学和天文学观测结果也较符合。GPS等空间测地结果已初步具备揭示正在进行中的地壳运动的能力（周硕愚，1998）。

伍吉仓认为唐山—宁河及沧东断裂带的负位错倾滑分量为－3 mm/a，张裂分量为－2 mm/a，由于负位错矢量与断层实际运动相反，表明埕宁隆起区现今仍有上升运动，同时该断裂带经受微拉张作用；同理，由于反演得到的太行山前断裂带负位错走滑分量和倾滑分量均为2 mm/a，而张裂分量为－5 mm/a，表明该断裂带现今主要经受着拉张作用；而位于北面的东西向的张家口—北票断裂的负位错走滑分量为－4 mm/a，倾滑分量和张裂分量约为零，表明该断裂带现今主要经受着左旋运动。整体上来看，内蒙古地轴区南面现今经受着拉张作用为主的地壳运动，表现为近东方向的水平运动和埕宁隆起区现今上升运动。而现今地壳运动在太行山前断裂有每年近5 mm的张裂方向的闭锁（伍吉仓，2002）。

利用GAMIT软件将华北地区GPS地壳形变监测网1995、1996及1999年3期观测数据同全球IGS跟踪站资料进行了统一处理，并采用基线向量单天解及其全协方差矩阵和武汉大学Power Adj Ver3.0软件在ITRF97框架下进行了GPS网整体平差，得出了相对于欧亚板块的水平运动速度场；进一步利用GPS速度场计算华北地区GPS地壳应变率场及应变能密度变化率场。GPS结果表明：华北地区现以（3～12 mm/a） +3.4 mm/a速度相对于稳定的欧亚板块向东或东南方向运动；唐山—河间—磁县是一个压缩活动边界，大同—太原则是一拉张活动边界，呈略带右旋的拉张运动；北京—天津—渤海湾地区，以及邢台地区是高剪应变率地区；张家口—北京—天津—渤海湾地区，以及济南地区是高应变能密度变化率地区，地壳积累能量高，且渤海湾地区处于面膨胀变化率正、负值过渡带，那里可能存在与地震危险性有关的应变能积累背景（许才军，2002）。

鄂尔多斯块体西南侧的块体交接带为压性运动，而且北移态势增强（杨国华，2000）。青藏高原隆起产生的侧向挤压力，致使早白垩世晚期已停止沉积的鄂尔多斯盆地处于隆起剥蚀状态，而晚白垩世，盆地沉积中心向北西迁移。结合现今的鄂尔多斯的应力状态，青藏高原对该地区的影响是很大的。利用沿山西断裂带布设的GPS监测网的6期复测资料（1996～2001年），分析了山西断裂带水平运动的趋势及动态活动特征。结果表明：①现阶段趋势性活动表现为北段向西运动，南段向东运动，整体呈现逆时针的差异活动性质，但趋势性活动强度并不高，断裂带从南到北在垂直方向上的趋势性差异运动分量为3 mm/a左右；该带的南北向伸展运动量也只有1 mm/a，而且主要发生在断裂带的北段。②趋势性运动所反映主压应变场的方位角为72⁰。③每年间的活动性质并不完全相同甚至相反，并偏离趋势性活动，由此所推算出的应变场参数不能反映基本应力场的物理特性。④高频运动（每年的）不但存在而且复杂，强度是趋势运动的数倍。⑤无论是长趋势性活动还是每年的活动都看不出区内任何一条断裂两侧存在明显的差异性运动（包括走滑运动）。趋势性运动结果不仅验证了华北地区西界受力“南强北弱”的基本特征，而且一直持续到华北腹地。断裂两侧无明显的差异活动可能说明板内各块体之间的差异活动是在一定的空间范围内通过渐变来完成的，并不是以某一条断裂或狭小条带为界的突变过渡来实现的。动态活动明显存在则可能表明：①在基本应力场的大环境下存在着应力扰动行为。②由于介质的物性存在着差异，区域应力—应变出现不均匀或不同步的变化。③由于外部各种环境的变化而出现响应。2001年的运动显示，代县及附近区段是相对差异活动的分界区段，对此应给予关注（杨国华2002）。

利用多个全国性的GPS监测网、中国地壳运动主要活动带的区域性GPS监测网以及亚太地区大地测量计划（APRGP）的GPS监测网自1991年以来近10年的GPS资料，通过旋转变换将不同方法得出的各个子网的速度解进行统一，给出一个自恰的、完整的ITRF97框架下的速度场综合解。为了研究中国现时地壳运动在欧亚板块内形变的特征，基于一个现时板块运动模型ITRF97VEL，给出了3类网共260多个站的形变速度场。结果表明中国地壳运动有明显的不均匀性，以南北地震带为界，西强东弱；中国西部受印度板块强烈的冲挤，地壳运动由南向北逐渐减慢，呈现南北向缩短，东西向伸展，有明显的块体特征；喜马拉雅和天山西部分别提供了约15 mm/a和9～13 mm/a的汇聚速率；拉萨块体有（20.2+1.2）mm/a的伸长；喀喇昆仑－嘉黎断裂的右旋走滑速率和阿尔金断裂的左旋走滑速率分别为2～3 mm/a和4～6 mm/a，穿过龙门山断裂带的缩短速率小于7 mm/a，这些都支持地壳增厚学说；沿阿尔金断裂带到喜马拉雅存在一个北北东向的弥散带，它是形变速度有东和西分量的分界线，是一个有特殊意义的动力学带。中国东部以走滑为主，东北块体是中国最稳定的地区，华北块体具有较大走滑性，是东部较易变形区（王小亚，2002）。

马宗晋（2001）根据中国大陆的1998～2000年的GPS观测结果（图11.7a）认为：中国大陆6大分区运动态势存在明显的差异。西部主要受由南而北的推挤作用，东部主要受由西而东的推挤和地幔流动的底拖拉伸作用，太行山—武陵山带是其中间的转变带。青藏高原东部矢量场由南部的北北东向逐渐指向北东东向，再转向南东向，呈右旋型运动，速率也变小，说明青藏高原东边缘有明显的应变积累或冲压位移，同时说明高原东边界不是自由的，可能深部存在受阻的约束条件。鄂尔多斯与阿拉善之间存在拉张，与东祁连之间存在追赶挤压。鄂尔多斯与华北区矢量场总体一致指向东，直至朝鲜半岛。但太行山与华北平原内部速率变小，而郯庐断裂带以东速率又增强，华南、华北相一致。结合全球GPS资料（图11.7b），对中国大陆而言，印度板块底推挤作用是叠加在欧亚大陆整体由西向东的运动背景之上的（马宗晋等，2003）。

吴云等（1999）利用全国范围内的21个GPS站1994～1996年的复测数据，以长春为固定点，计算水平速度和应变场率，结果表明：印度、太平洋和菲律宾海板块联合控制着中国大陆现今地壳运动和形变，三大板块的动力作用是动态稳定的，印度板块起主导作用，南北地震带在中国大陆现今地壳运动和形变过程中起重要调节作用。