3·11日本大地震对中国东北部地区地壳形变态势的影响

陈为涛 甘卫军 肖根如 梁诗明 盛传贞

1)中国地震局地质研究所，地震动力学国家重点实验室，北京 100029

2)东华理工大学测量系，江西抚州市 344000

3·11日本大地震对中国东北部地区地壳形变态势的影响

陈为涛1)甘卫军1)肖根如1，2)梁诗明1)盛传贞1)

1)中国地震局地质研究所，地震动力学国家重点实验室，北京 100029

2)东华理工大学测量系，江西抚州市 344000

以中国东北部地区的GPS观测资料为基础，研究了2011年3月11日日本东部MW9.0大地震对中国东北部地区的地壳形变场状态、活动构造的运动方式及地震危险性态势的影响。结果表明，该地震所引起的同震地壳应变场与研究区域长期地壳应变率场相对比，两者在主应变方向和大小等方面，整体上并无明显的一致性。该地震主要影响了中国东北区域应变积累水平，同震位移在瞬间所产生的应变，相当于该区域约12.7a的长期积累。而在东北以外的其他区域，同震应变对背景应变场的影响并不明显。基于同震应变以及背景应变场，选取了4个重要的活动断裂区段，利用一系列跨断裂连续GPS基线端点相对位置的时间变化序列进行分析，发现该地震使郯庐断裂北段发生了明显的左旋错动和拉张运动，且震后的变化趋势反映着轻微的继续左旋和拉张;而对于郯庐断裂的中段，该地震并没有产生明显的错动和拉张，仅使其震后的右旋运动速率有轻微的加快;对于华北地区的张家口-蓬莱断裂带，虽然在地震后约1a时期内表现为右旋挤压运动，但随后则快速回归到原有的左旋拉张运动，反映出这次地震的发生使该断裂的应力积累首先得到短暂的释放，随后区域应力又回归到原有水平;太行山山前断裂带的运动态势未受这次地震的显著影响，因而推断出此次地震的影响范围并未波及到山西地堑系。总体而言，3·11日本大地震的发生，使中国东北部区域的地壳应变积累和应力水平有所缓解，因此，在某种程度上缓解了区域的地震危险性。

3·11日本大地震 地壳形变 应变积累 地震危险性分析

0 引言

2011年3月11日日本本州东海岸附近海域发生的MW9.0地震及其引发的巨大海啸，造成了大约15 000人死亡和8 000人失踪。根据日本气象厅(JMA)发布的资料，此次地震震中位于142.86°E，38.10°N，震源深度约为24km。地震发生后，日本及其他国家的许多研究人员迅速对此次地震的孕震背景、震源机制、破裂方式、同震地壳形变和震后弛豫变形等进行了多方面的分析研究。如日本国土地理院(GSI)和美国JPL/Caltech的ARIA研究团队根据日本GEONET网1,200余个密集的连续GPS观测站资料，在第一时间定量揭示了此次地震在日本不同区域所造成的同震地壳形变。其中，位于鄂霍茨克(Okhotsk)微板块范围的本州岛发生了从西向东逐渐增大的SEE水平运动及垂向下沉，最大水平位移达5.24m，最大垂直下沉达1.1m(图1，Pollitz et al.，2011);东京大学的Yusuke等(2011)利用远场地震波、地面强震动、GPS同震形变以及海啸等数据联合反演了此次地震的破裂过程，认为地震破裂长度和宽度分别达480km和180km，破裂面上最大同震位移出现在震中上方，高达35m。

图1 日本GPS观测网GEONET获得的3·11日本大地震同震位移(据Pollitz et al.，2011修改)Fig.1 The coseismic displacement of Tohoku-Oki earthquake observed by GEONET in Japan(Modified from Pollitz et al.，2011).

尽管3·11日本大地震的震中位置距中国东北部地区1,500km以上，但“中国大陆构造环境监测网络”分布在该区域的50余个连续GPS观测站还是清晰地反映出高达30cm的地面震动(殷海涛等，2011)和5～33mm的水平同震永久形变(王敏等，2011)。2004年发生在印度尼西亚苏门答腊的MW9.3地震，曾导致2 000km之外的中国川滇地区的地震活动性显著增强(杨国华等，2006;王敏等，2006)。那么，此次日本大地震的发生，对中国东北部地区的地壳形变场的应变状态、活动构造的运动方式及地震危险性的发展态势具有怎样的影响，是一个令人关注的科学问题。本文将以中国东北部地区的GPS地壳形变观测资料，特别是中国大陆构造环境监测网络58个GPS基准站自2010年6月以来的连续观测资料为基础，对上述科学问题进行探讨。

1 GPS数据及处理

“九五”期间实施的国家重大科学工程项目“中国地壳运动观测网络”，在中国大陆布设了27个连续GPS观测站和1 056个非连续GPS观测站。其中，在中国东北部地区布设了非连续GPS观测站约303个。这些站点在3·11日本大地震之前的1999、2001、2004、2007和2009年已进行了多期流动式重复观测，每期每站的观测时间均不少于3d(72h)。通过对这些密集的非连续GPS观测资料的严密处理，可获得中国东北部区域在3·11日本大地震之前的长期地壳运动速度场。

“十一五”期间实施的国家重大科技基础设施项目“中国大陆环境与构造监测网络”在“中国地壳运动观测网络”的基础上，将中国大陆连续GPS观测站从27个增加到260个，非连续GPS观测站数量从1 056个增加到2 056个，密集地覆盖了中国大陆及部分周边区域，为监测研究中国大陆地壳形变和构造运动提供了重要的基础(甘卫军等，2007)。在3·11日本大地震后，我们收集了中国东北部区域58个GPS连续观测站从2010年6月1日至2012年3月1日期间的观测数据。经过严密的数据处理，可得到这些站点坐标在震前、震时和震后随时间变化的序列及同震位移。

上述GPS数据的处理，采用的是美国航空航天局喷气推进实验室(JPL，NASA)开发的高精度GPS处理软件GIPSY-OASISⅡ。具体步骤如下:

第1步，首先从JPL网站获取相应观测日的IGS精密卫星轨道、精密卫星时钟改正、卫星掩蔽信息等，采用精密单点定位(PPP)方法(Zumberge et al.，1997)，解算每个本地站和部分IGS全球核心参考站的单日坐标松弛约束解。其中，部分IGS全球核心站的加入是为了建立本地网与全球参考框架之间的联络纽带。

第2步，将已获得精密单点定位结果的所有站点组网，进一步采用载波相位整周模糊度解的Ambizap算法(Blewitt，2008)，对网中所有独立的站间基线进行整周模糊度影响的改正，进一步提高单日坐标松弛约束解的精度。

第3步，根据JPL提供的每日参考框架转换参数，将单日松弛约束解转换到指定的全球参考框架下(如ITRF2005)，得到各站点的坐标变化时间序列。

图2 中国东北部地区背景位移场(蓝色箭头)和3·11日本大地震引起的同震位移场(红色箭头)Fig.2 The blue arrow is interseismic displacement and the red arrow is coseismic displacement which is induced by Tohoku earthquake at northeastern China.

图3 部分连续GPS观测站的时间序列Fig.3 Time sequences observed by some continuous GPS stations.

第4步，利用QOCA软件对所有的单日解进行平差，并在假设各站点运动速率地震前后保持不变的条件下，估算地震所产生的同震位移。

图2中的蓝色矢量，是基于1999—2009年期间的非连续GPS观测资料，处理获得的中国东北部区域的长期地壳运动速度场。其参考框架为稳定欧亚块体;红色矢量，是基于58个连续GPS观测站在3·11日本地震前、后各5d的观测资料，处理获得的同震位移。该位移矢量的参考框架就是各站点自身的震前位置。

图3是几个典型连续GPS观测站处理结果的坐标变化时间序列。

2 区域应变分析

GPS观测所获得的位移矢量，包含GPS观测网本身的整体运动(平移和旋转)以及存在于观测网内部的差异运动(或应变)。由于位移随参考框架的不同而不同，因此不具有惟一性。但GPS网内的差异运动或应变，不会因参考框架的不同而有所变化。因此，在研究地壳形变特征时，对应变进行分析具有更加明晰的意义。

2.1 应变计算方法

利用GPS位移求解应变，分平面坐标系求解和球面坐标系求解两大类。通常情况下，如果GPS位移场的覆盖范围较小，则可用忽略地球曲率影响的平面坐标系公式计算相应区域的均匀应变、整体平移和旋转(Jaeger et al.，1964)。但更严密的做法应是无论区域的大小，均尽可能采用球面坐标系下的计算方法，以克服地球曲率或投影变形等因素产生的影响(石耀霖等，2006)。本文采用地球坐标系的下列公式(1)进行了应变计算(Savage et al.，2001):

式(1)中，φ、θ和r分别为地球坐标系下的经度角、余纬度角和地心距。uφ、uθ和ur分别表示各观测点的E向、N向和垂向的位移(此值通常可从GPS处理结果获得);φ0、θ0和r0表示观测网中心点的坐标;Uφ、Uθ和Ur表示观测网中心点3个方向的位移;Δφ、Δθ和Δr表示观测点到观测网中心点的距离，表示各应变分量，表示旋转量。因此，只要知道了3个或以上GPS观测点的E向、N向和垂向三维速度值，就可用最小二乘拟合，求出观测网的上述9个参数:。

在实际应用中，如果GPS垂向速度(或位移)分量的可靠性较差，则可忽略垂向运动，即假设ur和Ur为0，则可从公式(1)的第3个方程导出。这样，式(1)将简化为

如果想用球面的Euler矢量(B，L，Ω)表述整网的刚性运动，则

通常情况下，基于区域GPS站点所构建的Delaunay三角形网格，可以计算每个三角形区域的应变。但是，由于GPS观测站在空间分布上疏密不均，这样的计算结果往往不易分析应变在不同区域空间上的变化规律。为此，首先采用τ=0.95的张力样条内插算法(Wessel et al.，1998;Gan et al.，2007)，将离散的GPS位移场按照0.5°×0.5°经纬网格内插为空间上连续分布的规则位移场，然后对每个1°×1°区域用相关的9个网格值计算其平均应变。由此可获得空间上连续分布的应变场。

2.2 同震应变场

基于上述应变计算方法，利用东北部区域的42个连续GPS观测站的同震位移场，获得了本区域的同震应变场(图4中的红色张量箭头)。从图4可见，此次地震造成的同震应变，整体上以SEE方向的强烈拉张为主。最大主应变方向呈扇形大致指向震中区域。在郯庐断裂北段的依兰-伊通断裂一带，具有相对较大的同震应变，最大值出现在吉林长春以东地区，量值达42.9 nanostrain。

图4 中国东北部地区的背景应变率场和3·11日本大地震引起的同震应变场Fig.4 The background strain rate field and the coseismic strain field of the northeastern China induced by the great east Japan earthquake.

2.3 震前应变场

根据东北部区域232个GPS站点的震前速度场资料，计算获得了该区域的长期背景应变率场，即区域每年的应变积累图像(图4中的蓝色张量箭头)。从以上结果可以看出，中国东北地区，其整体应变水平较低，平均量值＜1.85 nanostrain/a，属于比较典型的稳定构造块体;在鄂尔多斯东缘的太行山山前断裂带和京西北地区张家口-蓬莱断裂带周围，具有相对较为突出的应变累积率，量值达5.11～14.03 nanostrain/a，且主应变的拉张(或挤压)与断裂运动方式相一致。在华北地区的山东、河南和江苏一带，整体应变水平较低，平均量值＜1.98 nanostrain/a，亦表现为比较典型的稳定构造块体。

将日本大地震的同震应变与所研究区域的长期背景应变率相比，发现两者在主应变方向和大小等方面，整体上并无明显一致性。这次地震主要影响了东北区域应变积累水平，同震位移在一瞬间所产生的应变，相当于该区域约12.7a的长期积累。在东北以外的其他区域，同震应变对背景应变场的整体影响并不明显。

3 几个重点断裂段的运动态势变化

中国东北部区域发育一系列活动断裂带，比如郯庐大断裂中-北段、张家口-蓬莱断裂带以及太行山山前断裂等，这些断裂带控制着本区域主要地震的发生(徐杰等，1998，2000;邓起东等，2002;张培震等，2003)。如郯庐断裂中-北段曾产生了1668年郯城8.5级大地震以及1975年海城7.3级地震(张培震等，2003)。

为了更加精细地探究3·11日本大地震的发生对中国东北部地区的地壳形变场变化态势和主要活动断裂的影响，基于上述应变分析的结果，选取了4个重要的活动断裂区段(图4中灰色区域)，利用一系列跨断裂连续GPS基线两端相对位置在震前、震时和震后变化的时间序列进行断裂微运动状况的分析。采用GPS基线端点相对位置变化来进行微地壳形变的研究，具有以下两方面的优势:1)单个GPS站点的坐标位置时间序列，即便源于严格的数据处理流程，仍然会包含或残留着一系列偶然误差和系统误差，如参考框架的归化影响、区域电离层、平流层波动影响等。但是，对于相距不远的2个GPS站点，在其各自的时间序列中，有很多误差成分和干扰影响具有很强的共模性或相关性，故通过它们的互差，能够消除共模误差，更好地反映实际的相对位置变化;2)通过跨断裂两点相对位置在断裂平行和垂直方向上的变化，能够更加直观和清晰地反映断裂拉张(或挤压)或左旋(或右旋)的运动方式。

3.1 跨断裂GPS基线端点相对位置变化

围绕4个重点活动断裂区段，我们选取了11个连续GPS观测站，构建了7条基线，计算得到了各基线两端相对位置在断裂走向和垂向上变化的时间序列。关于各断裂区段的倾向和走向如表1所示(定义N向为0°，顺时针增大，走向与倾向遵循右手准则)。具体计算方法如下:

式(4)中Vstr表示沿断层走向的运动量，Vpen表示垂直断层走向的运动量，Vn表示位于断层上盘的基线端点相对于下盘基线端点的N向运动值，Ve表示位于断层上盘的基线端点相对于下盘基线端点的E向运动值，θ表示断层的走向。由于断层走向已知，因而计算结果误差只与基线端点的N向和EW向运动速度误差有关，最终计算结果如图5～11所示，圆点为运动量，线段为误差棒。

3.2 断裂运动态势变化和地震危险性分析

表1 中国东北部主要断裂带倾向与走向Table 1 The dip and strike of major fault in northeastern China

图5～11显示，3·11日本大地震对我们所关注的4个断层区段的运动状态的扰动方式和程度明显不同。其中，郯庐断裂带北段所受同震和震后影响最明显，中段所受影响次之。而鄂尔多斯块体周缘的张家口-蓬莱断裂带以及太行山山前断裂带则基本不受影响，震前震后变化趋势并不明显。

由于地震的孕育受到应力大小与积累程度的控制，如果将上地壳简单地假设为弹性介质，则活动构造地壳应变或应变率的大小将直接关系到区域的应力积累和地震危险性水平。按照传统的认识，如果一个断裂区段的长期背景运动表现为某种方式的运动(如正断拉张、逆断挤压左旋走滑、右旋走滑、走滑兼逆冲、走滑兼倾滑等)，而一次大地震的同震影响和震后弛豫形变影响在原来的运动基础上继续强化同样的运动方式，则该地震的发生增加了断层上原有的应力积累水平，未来的地震危险性将增加。反之，如果地震的影响使断裂区段的长期背景运动方式发生了反向的变化，则会降低其原有的应力积累水平，因而未来的地震危险性将有所缓解。

图5 横跨郯庐断裂带北段连续GPS基线(JLCB-HLHG)两端相对位置变化量时间序列Fig.5 The time sequence of variation of relative location of endpoints of GPS baseline JLCB-HLHG which crosses the northern segment of Tanlu Fault.

图6 横跨郯庐断裂带北段连续GPS基线(JLCB-NMAG)两端相对位置变化量时间序列Fig.6 The time sequence of variation of relative location of endpoints of GPS baseline JLCB-NMAG which crosses the northern segment of Tanlu Fault.

基于上述认识，我们对4个活动断裂区段的运动方式变化和未来地震危险性状况进行初步的分析。

3.2.1 郯庐断裂北部区段

图7 横跨郯庐断裂带中段连续GPS基线(SDLY-SDCY)两端相对位置变化量时间序列Fig.7 The time sequence of variation of relative location of endpoints of GPS baseline SDLY-SDCY which crosses the middle segment of Tanlu Fault.

图8 横跨郯庐断裂带中段连续GPS基线(SDZB-SDCY)两端相对位置变化量时间序列Fig.8 The time sequence of variation of relative location of endpoints of GPS baseline SDZB-SDCY which crosses the middle segment of Tanlu Fault.

郯庐断裂带是一条长达1 000km的右旋走滑断裂带(邓起东，2002)，其北段在东北境内可分为2段:鹤岗-铁岭断裂和密山-敦化断裂。早期的研究普遍认为郯庐断裂带的北段第四纪以来并无活动，而近年来闵伟等(2011)通过高分辨率卫星图像解译和野外考察，在鹤岗-铁岭断裂的依兰—伊通段发现了较新的地表陡坎，改写了以往的认识。跨越该断裂的2条GPS基线(JLCB-HLHG和JLCB-NMAG)，其端点相对位置变化的时间序列，在震前并没有显示出明显的右旋运动(图5 a)，但在地震发生时，GPS观测站HLHG和NMAG相对于JLCB在平行与垂直断层走向的方向上发生了明显的左旋错动和拉张运动。左旋位移分别为(9.13±6.99)mm和(5.05±6.91)mm，拉张分别达(8.14±7.35)mm和(16.98±6.32)mm。且震后的变化趋势反映轻微的左旋和拉张继续进行。考虑到同震的左旋与该断裂带长期的右旋走滑性质相反，因此，可认为3·11日本大地震的发生降低了该断裂带上的应力积累水平，使未来的地震危险性降低。但另一方面，由于拉张运动会造成断裂摩擦力的降低，使断裂趋于解锁错动。因此，3·11日本大地震对该断裂段的地震危险性影响是正是负，尚不能简单定论。

图9 横跨张家口-蓬莱断裂带连续GPS基线(NMZL-HECX)两端相对位置变化量时间序列Fig.9 The time sequence of variation of relative location of endpoints of GPS baseline NMZL-HECX which crosses the Zhangjiakou-Penglai Fault.

图10 横跨张家口-蓬莱断裂带连续GPS基线(NMZL-SXLQ)两端相对位置变化量时间序列Fig.10 The time sequence of variation of relative location of endpoints of GPS baseline NMZL-SXLQ which crosses the Zhangjiakou-Penglai Fault.

3.2.2 郯庐断裂中部区段

郯庐断裂带中段位于山东、江苏境内，第四纪以来右旋走滑强烈，新构造变形主要集中在宿迁以北地区(施炜等，2003)。跨越该断裂的2条GPS基线(SDCY-SDLY和SDCY-SDZB)，其端点相对位置变化的时间序列，在震前呈现轻微的右旋走滑运动和拉张运动(图6，7)。在地震发生时，2条基线端点并没有发生阶越式的运动，而在震后1个月左右的时间后，SDCY-SDLY基线似乎出现了4mm的阶越式左旋运动(图6 a)，但SDCY-SDZB基线并没有明显地反映这一现象，它所反映的是震后的断裂加快了右旋运动(图7 a)。在拉张运动方面，SDCY-SDLY基线反映出断裂在震前有明显的拉张运动，在震后拉张速率略有降低(图6，7)。考虑到该断裂段右旋走滑兼拉张的长期运动背景，我们认为3·11日本大地震对其整体影响为缓压，并未增加该断裂段未来的地震危险性。至于地震发生时为何基线两端未出现明显变化，而在一段时间后似乎出现了阶越式左旋运动，需要进一步深入探讨。

图11 横跨太行山山前断裂带连续GPS基线(SXCZ-HELY)两端相对位置变化量时间序列Fig.11 The time sequence of variation of relative location of endpoints of GPS baseline SXCZ-HELY which crosses the Taihangshan piedmont fault.

3.2.3 张家口-蓬莱断裂带

张家口-蓬莱断裂带是中国华北地震构造区内的一条走向近EW的活动构造带，总体表现为左旋走滑性质，是1969年渤海7.4级地震、1976年唐山7.8级地震以及1998年张北6.2级地震的发震构造(徐杰等，1998)。从图9，10可以看出，该断裂带在3·11日本地震前活动强度不大，只存在微弱的拉张运动，地震发生时也未出现明显差异运动。但震后出现了特殊的运动态势。其中，横跨断裂的GPS基线NMZL-HECX反映出断裂在地震后约1a时期表现为右旋挤压运动，随后则回归到左旋拉张运动(图9)。考虑到断裂带本身的左旋走滑性质，这反映出地震的发生使得断层积累的应力得到短暂的释放，随后区域应力又再次回归背景水平。而另一条基线NMZL-SXLQ，其端点变化只反映了震后短期内的挤压运动(图9)。2条基线所反映的断裂运动状况的细微差异，反映出断裂不同区段的活动性有所不同，断裂东段的活动性要强于西段。总体而言，虽然此次地震缓解了该地区的应力积累，但其很快恢复到背景应力积累状态，未来地震危险性不容忽视。

3.2.4 太行山山前断裂带

太行山山前断裂带位于太行山脉与华北平原过渡带，总体呈NE向展布，第四纪活动性不强，无历史强震记载(徐杰等，2000)，从图11横跨断裂的连续GPS基线HELY-SXCZ端点相对位置变化结果来看，地震前和地震时并无明显差异，这说明该断裂带活动性较弱，且受地震影响小。不过，从震后的基线变化可看出一些轻微拉张运动。考虑到断裂本身的活动性很弱，且地震的影响并不明显，因而我们推断此次日本地震的影响范围并未波及到山西地堑系，该区域的地震危险性水平无显著变化。

综合上述同震应变分析和跨断裂连续GPS基线端点相对位置变化时间序列的分析，我们认为3·11日本地震总体上缓解了中国东北部地区的应力积累。需要指出的是，当评价一个区域的地震危险性时，获知其应力的相对增加或缓解固然重要，但更重要的是了解该区域目前的绝对应力水平。因为地震的发生是区域绝对应力水平超过岩石介质屈服强度后的表现，而目前尚无有效的方法来直接确定区域绝对应力水平。当然，根据区域应力积累的加强或缓解可以推知未来地震的发生是否提前或推迟。因此，GPS地壳形变结果表明，此次日本地震在整体上推迟了中国东北部地区潜在地震发生时间，在某种程度上缓解了该区域的地震危险性。

4 结论

本文以中国东北部地区的GPS观测资料为基础，研究了2011年3月11日日本MW9.0大地震对中国东北部地区的地壳形变场状态、活动构造的运动方式及地震危险性态势的影响。根据震前中国东北部区域230余个GPS观测站资料所获取的长期地壳应变率场与3·11日本地震所引起的同震地壳应变场的对比，发现两者在主应变方向和大小等方面，整体上并无明显的一致性。这次地震主要影响了中国东北区域应变积累水平，同震位移在一瞬间所产生的应变，相当于该区域约12.7a的长期积累。而在东北以外的其他区域，同震应变对背景应变场的整体影响并不明显。

基于一系列跨断裂连续GPS基线端点相对位置的时间变化序列，发现3·11日本地震使位于中国东北区域的郯庐断裂北段发生了明显的左旋错动和拉张运动，且震后的变化趋势反映着轻微的继续左旋和拉张;而对于郯庐断裂的中段，这次地震并没有产生明显的错动和拉张，仅使其震后的右旋运动速率有轻微的加快;对于华北地区的张家口-蓬莱断裂带，虽然在地震后约1a时期内表现为右旋挤压运动，但随后则快速回归到原有的左旋拉张运动，反映出这次地震的发生使该断裂的应力积累首先得到短暂的释放，随后区域应力又回归到原有水平;太行山山前断裂带的运动态势未受日本地震的显著影响。总体而言，3·11日本大地震的发生，使中国东北部区域的地壳应变积累和应力水平有所缓解，在整体上将推迟中国东北部地区潜在地震发生的时间，因此，在某种程度上缓解了该区域的地震危险性。

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THE IMPACT OF 2011 TOHOKU-OKI EARTHQUAKE IN JAPAN ON CRUSTAL DEFORMATION OF NORTHEASTERN REGION IN CHINA

CHEN Wei-tao1)GAN Wei-jun1)XIAO Gen-ru1，2)LIANG Shi-ming1)SHENG Chuan-Zhen1)

1)State Key Laboratory of Earthquake Dynamics，Institute of Geology，China Earthquake Administration，Beijing 100029，China
2)East China Institute of Technology，Fuzhou City，Jiangxi Fuzhou 344000，China

This paper studies the impact of the MW9.0 Tohoku-Oki earthquake，March 11，2011，Japan on the crustal deformation，active fault movement and earthquake risk in northeastern China by using continuous GPS data.The result shows that the direction and amount of principal strain is different between coseismic and interseismic strain field.The Japan earthquake mainly affects the level of strain accumulation in northeastern China.The coseismic strain accumulation is equivalent to about 12.7-years long-term background strain accumulation.In other regions，the impact of coseismic strain on the background strain rate isn't obvious.Based on the coseismic strain and background strain rate，we select 4 major active faults for the analysis by using the relative movement time sequence of endpoints of GPS baselines which cross the Tanlu Fault，Zhangjiakou-Penglai Fault and Taihangshan piedmont fault，respectively.We find that the earthquake produced obvious left-lateral slip and extensional slip on the north segment of Tanlu Fault，and there is a tendency of slight continuous left-lateral movement and extension after the earthquake.But on the middle segment of Tanlu Fault，there is no obvious evidence of coseismic movement，but a slight increase of the right-lateral slip rate after the earthquake.As for Zhangjiakou-Penglai Fault located in North China，the fault was characterized by obvious right-lateral movement and extrusion in about one year after the earthquake，then resumed quickly to the original left-lateral movement and extension.This means that the fault's accumulated stress was released temporarily by the earthquake，then the regional stress resumed to its original level.The movement of Taihangshan piedmont fault isn't affected by this earthquake，therefore we infer that the earthquake affected areas did not spread to the Shanxi Rift System.In one word，the crustal strain accumulation and stress level of northeastern region in China is released by Tohoku-Oki earthquake，so we believe that the earthquake risk is reduced to a certain extent.

3·11 Tohoku-Oki earthquake，crustal deformation，strain accumulation，earthquake risk analysis

P315.5

A

0253-4967(2012)03-0425-15

10.3969/j.issn.0253-4967.2012.03.004

2012-04-15收稿，2012-06-11改回。

国家自然科学基金项目“青藏高原现今隆升扩展速率及构造形变模式的GPS观测研究(41174082)”资助。

陈为涛，男，1983年生，中国地震局地质研究所在读博士，主要从事GPS数据处理、地壳形变分析和地球动力学研究，E-mail:weitaochen@foxmail.com。