地震地热说原理：地壳的属性4—全球GPS资料年度成果图的解释

 

地 壳 的 属 性

（4）全球GPS资料年度成果图的解释

 

Seisman

 

作者手头只有1999～2001和2010年4张全球GPS的年度成果图（图1～图4），全部奉献给大家。

这4张图取自http://sideshow.jpl.nasa.gov/ 网页，似乎一年一张，过时需专门索取。

这4张图大同小异，最大的共同点是半球性位移，或者是变形，即以太平洋和大西洋为界，东半球呈顺时针旋转，西半球呈逆时针旋转。总体呈流变的性质。

不言而喻，GPS观测站均位于地表。那么这些观测结果自然是反映地表或近地表的行为。为了解释，自然也应该从地表或近地表去寻找答案。

作者从digimuse.nmns.edu.tw网页找到一张带有大洋中脊的底图（图5，如有涉及版权问题将立即删除）。对比这5张图发现，图1～图4的地表位移似乎是由于大洋中脊的继承性运动造成的。

图5中红色空心箭头表示大洋中脊转换断层的运动方向，蓝色空心箭头表示地表位移的优势方向。蓝色箭头显示存在两个方向相反的旋钮运动。

在“地壳的属性3”可以看到，大洋中脊的地震震源深度最多为15km，那么大洋中脊平推断层的切割深度大致也是这个数量级。红色箭头是沿着大洋中脊既有的构造形态画的，表示一种继承性运动的方向。因此，红色箭头所显示的运动也是一种近地表的运动。

近地表的运动必然受到地球自转速度的变化、极移或点头运动的影响。红色箭头方向有向左、向右和向上3种。向左、向右的箭头应该分别是地球自转加速和减速时的平推，向上的箭头或许直接与极移或点头运动有关。

地球自转速度、极移或点头运动的变化是一种类周期性的变化，每一天有一个类似的正弦波，每一年也有一个类似的正弦波。因此，在一天中或者一年中，向左、向右是交替进行的。所谓年度成果图，自然就是年度地表运动的累积结果。

为什么有的地方向左而有的地方却向右，原因在“继承性”3个字上。即，向左突出的地方仍向左，向右突出的地方仍向右，向上突出的地方仍向上，因为大洋中脊的展布形态是地质史的产物。

因此，GPS的年度成果图反映的是近地表地壳物质的一种流变，其解释可以从近地表的构造运动找到答案。

太平洋的测点很稀少，其流变方式尚不敢武断。如果真如图1～图4所显示的方向，则马里亚纳海沟和日本海沟可能起了某种特殊的作用。

 

本文所采用的GPS资料取自http://sideshow.jpl.nasa.gov/ 网页的年度结果图，谨此致谢。

（2011.9.25 初稿）

 

 

图1  1999.8的全球GPS资料年度成果图

 

 

图2  2000.8的全球GPS资料年度成果图

 

 

图3  2001.8的全球GPS资料年度成果图

 

 

图4  2010的全球GPS资料年度成果图

 

 

图5  全球GPS资料年度成果的解释

（据digimuse.nmns.edu.tw的底图改编）

 

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