引言

Hess(1964)于20世纪60年代发现的大洋中脊存在方位各向异性，为大洋中脊扩张学说提供了重要的地球物理学证据． 自Crampin和Booth(1985)发现地震剪切波分裂现象以来，科学家们发现，地壳(Rabbel，Mooney，1996)、 地幔(Vinnik et al，1992)直至地核(Poirier，Price，1996)都存在各向异性现象． 例如，在地表板块的很多地方，包括俯冲带、 大洋中脊、 甚至包括大陆板块的内部等，其各向异性都与板块绝对运动的图像存在一定的相关性(Debayle et al，2005； Wang et al，2008)，或者与板内应力场(许忠淮，2001)的优势取向一致． 研究表明，地幔各向异性是由地幔物质形变导致橄榄岩中晶格的优势取向引起的(Karato，1986； Zhang，Karato，1995)，但导致地幔物质形变的原因可能多种多样，而最为直接的原因是板块运动． 板块运动的速度和方向在很大程度上决定着上地幔各向异性的强度和方向(丁志峰，曾融生，1996； 常利军等， 2008，2009)．

Zoback等(1989)发现北美板块、 南美板块和西欧(不包括爱琴海)地区的最大水平主应力方向与板块绝对运动方位角存在较好的正相关. 而Müller等(1992)在研究西欧地区的最大水平主应力方向时发现，其整体上与非洲板块相对欧亚板块的运动方向近似平行，但与板块绝对运动方位角有17°的夹角，且区域应力形态与岩石圈厚度和大地热流值有关． Coblentz和Richardson(1996)利用世界应力图计划(World Stress Map Project，简写为WSMP)给出的应力场数据，统计了全球5°×5°网格内最大水平主应力方向和应力型，发现多数大陆区域内最大水平主应力方向一致性较好，但在运动较慢的大陆板块内较发散； 最大水平主应力平均方向与洋脊推力方向、 板块绝对运动方位角有很强的相关性. 该结果与Richardson(1992)给出的板块运动作用力的力矩方向与板块绝对运动方位角在多个大板块内有较强的关系相一致．

尽管描述地球介质的固态机制可以解释大部分地震学观测结果，包括地震各向异性和应力场，但由于对各向异性和应力场的解释都存在不唯一性(郑斯华，高原，1994； 刘希强等，1998)，使得对其中的一些内在机理问题，并不十分清楚． 本文在充分利用现有地震各向异性和应力场数据的基础上，结合全球板块运动模型给出各板块运动规律. 通过数据挖掘技术，进行详细的数据相关分析，进一步了解全球板块的现有运动在何种尺度规模影响到这些板块的地震各向异性和应力场特征． 迄今，板块运动模型的逐渐完善，各向异性数据和应力场数据的大量观测及收集，为深入了解全球尺度的板块运动与地震各向异性及应力场之间的相关性，并进一步探讨这两种相关性的机理问题，提供了有利的条件．

1.   数据的收集及模型的选取

1.1   地震各向异性数据

Shutt和Fouch(2001)以及Wüstefeld等(2009)分别对地震各向异性数据进行了汇编. 到目前为止，他们共给出了6848组地震各向异性的数据，这些数据来源于190余篇文章，包含了台站名、 经纬度、 快波偏振方向、 时间延迟、 震相、 偏振方向误差、 时间延迟误差和参考文献编号等参数． 在此基础上，通过文献调查和个人交流，本文另外收集到1111组地震各向异性数据，这些数据不仅充实了以上的数据库，同时也覆盖了更广泛的区域． 另外，我们在整理分析所有这些观测数据的过程中，更加注重了地震各向异性数据的分级，同时还对反演地震各向异性数据时所用地震的震源深度和地震震级等信息进行了收集和标注．

1.2   应力场数据

世界应力图计划(WSMP)是全球性的地壳应力测量及编撰合作计划，编撰和汇总了现代全球地壳构造应力数据库． 从1986年成立至今，经过多个专家的合作和努力，已发布了多个版本的数据库，最新版本为WSM2008(Heidbach et al，2008). 该版本包含21750条观测应力数据．

在数据分析处理过程中按照数据精度和质量对WSM数据进行了严格的等级划分，按照质量由高到低，划分为A，B，C，D，E级. 其中等级A表示S_H方向(最大水平主应力)标准差为±15°; 等级B表示S_H方向标准差为±20°； 等级C表示S_H方向标准差为±25°; 等级D表示S_H方向标准差为±40°; 等级E表示应力数据信息不足或太分散，不可靠. 在应力分析和地球动力学研究过程中，通常采用认为可靠的A-C级数据． 在国内，黄玺瑛等(2003)对WSM2000数据进行了详细的介绍．

1.3   板块绝对运动模型的选取

Gripp和Gordon(1990)采用AM12模型(Minster，Jordan，1978)的热点数据，以NUVEL-1板块模型(DeMets et al，1990)为基准推导出HS2-NUVLE-1板块绝对运动模型． DeMets等(1994)对NUVEL-1板块运动模型进行改进，得到了包含15个板块的NUVEL-1A模型. 在该模型的基础上，Gripp和Gordon(2002)利用过去5.8 Ma的板块运动估算得到的板块相对运动的角速度，导出了描述板块绝对运动的HS3-NUVEL-1A模型. 其所有15个板块的角速度均在HS2-NUVEL-1模型95%的置信区间内，是目前被大多数人所接受的模型． Kreemer(2009)利用全球474个剪切波分裂方向数据和热点数据作为约束条件，模拟得到了新的绝对板块运动模型GSRM-APM-1. 该模型预测的速度比HS3-NUVEL-1A模型要慢，且在欧亚板块内两者预测的速度差别较大． 最近，DeMets等(2010)提出了一个描述全球板块的三维运动模型NNR-MORVEL-56. 该模型已经建立并正在完善中，但尚未给出各板块的绝对运动模型． 本文采用HS3-NUVEL-1A模型给出的参数进行相关性的计算．

2.   计算方法

2.1   板块运动与地震各向异性的相关性计算

快波偏振方向和快慢波时间延迟是描述地震各向异性的两个主要参数，而板块运动速率及方位角则是描述板块绝对运动的两个主要参数． 我们分别对快波偏振方向与板块绝对运动方位角及快慢波的时间延迟与板块运动速率进行相关性统计分析．

首先，将收集到的全部地震各向异性数据，依所在地点归入相应的板块. 结果表明，除可可斯和斯科舍板块外，其它板块均有数据分布. 另一方面，根据HS3-NUVEL-1A模型给出的全球各板块的欧拉矢量，计算每个各向异性数据所在位置对应的板块运动速度v=Ω×R． 式中，v为板块上某点的速度(包括速率和方位角两个参数)，Ω为板块绕欧拉极旋转的角速度，R为板块某点到欧拉极的矢径．

将计算得到的板块运动方位角和绝对运动速率分别与快波偏振方向和时间延迟做相关． 由于板块运动方位角与快波偏振方向具有相同的量纲，可以对二者直接相减并取绝对值，然后在全球范围内划分5°×5°网格，对网格内所有的数据差值做加权平均. 考虑收集到的各向异性数据中，目前为止尚无完整的分级情况，因此其权系数均假设为1.0. 计算公式为

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在此基础上，计算各板块内相关性较好的数据(数值在0.67—1.0之间)占该板块内总数据的百分比，将其作为该板块上板块绝对运动与地震各向异性相关性程度好坏的依据． 值得注意的是，在计算相关性时，首先对做相减的两个角度同时乘以2，如果得到的数据大于360°，则减去360°以后再对两数据做相减，得出的差值再除以2即可(Davis，2002)． 同时要注意的是，最终结果如果小于0则需要取其绝对值，如果大于90°则应取其补角作为最终结果，这样就可保证最初两角度的差值在0—90°之间．

2.2   板块运动与应力场的相关性计算

选取WSM2008数据库中质量等级为A—C级的共计16 969组应力场观测数据，这些数据覆盖了全球除斯科舍板块之外的14个板块． 同样将全球区域划分成5°×5°网格，按照加权平均法计算网格单元内的平均应力方向. A—C级数据权系数分别为6.0，4.0，3.0(Wei，1997； 魏东平，濑野徹三，2000)，计算方法同公式(1)．

统计发现，共有1 192个5°×5°网格单元内有数据，主要分布在大陆板块内部(西欧地区、 中国大陆、 北美地区)和板块边界区域. 相对来讲，澳大利亚、 非洲大陆、 南美中东部和俄罗斯等地区的数据比较稀疏． 同样的，将计算得到的板块运动方位角与平均水平应力方向做差值并取绝对值，然后将其结果在[0，1]之间归一化，记之以Δ_φ. Δ_φ越小表示板块运动方位角与平均应力方向的相关性越好，反之则越差． 为了与常规的描述数据相关性的约定一致，这里用1-Δ_φ代替原来的Δ_φ. 相应的其结果越大，表示相关性越好，反之则越差．

3.   统计结果分析

表 1给出了HS3-NUVEL-1A模型中含有地震各向异性数据的13个板块. 板块运动方位角与各向异性快波偏振方向相关性较好的板块有阿拉伯、 加勒比、 胡安德富卡、 北美、 纳兹卡、 太平洋和南美板块； 而板块运动慢度与各向异性时间延迟均具有较好的相关性．在应力场数据覆盖的除斯科舍板块之外的14个板块上，板块运动方位角与最大水平主应力方向相关性较好的有非洲、 可可斯、 欧亚、 印度、 胡安德富卡、 北美、 纳兹卡、 菲律宾和南美板块．

表  1  板块运动与地震各向异性及应力场的相关性统计结果

Table  1.  Statistical result of the correlativities between plate motion and seismic anisotropy as well as stress field

板块	1-Δø			1-Δδ t			1-Δφ
	0—0.33	0.33—0.67	0.67—1.0	0—0.33	0.33—0.67	0.67—1.0	0—0.33	0.33—0.67	0.67—1.0
AF	37%	45%	18%	2%	29%	69%	25%	33%	42%
AN	48%	35%	16%	6%	19%	74%	26%	41%	33%
AR	31%	23%	46%	0%	15%	85%	50%	19%	31%
AU	29%	39%	32%	4%	14%	82%	51%	40%	9%
CA	11%	44%	45%	0%	22%	78%	24%	52%	24%
CO							40%	13%	47%
EU	24%	44%	32%	3%	8%	89%	20%	38%	42%
IN	27%	45%	27%	0%	32%	68%	36%	44%	21%
JF	0%	0%	100%	0%	0%	100%	33%	0%	67%
NA	18%	32%	50%	2%	7%	91%	14%	33%	53%
NZ	17%	33%	50%	17%	33%	50%	16%	32%	52%
PA	17%	25%	58%	2%	47%	51%	34%	40%	26%
PH	29%	43%	28%	0%	43%	57%	14%	43%	43%
SA	12%	33%	55%	2%	22%	76%	22%	31%	47%
SC
注： 百分比是指在各个范围内的数据占整个板块上总数据的百分比， 可以看作是地震各向异性与板块运动的相关系数. 板块简称所对应的名称： AF: 非洲板块； AN: 南极洲板块； AR: 阿拉伯板块； AU： 澳大利亚板块； CA： 加勒比板块； CO： 可可斯板块； EU： 欧亚板块； IN： 印度板块； JF： 胡安德富卡板块； NA： 北美板块； NZ： 纳兹卡板块； PA： 太平洋板块； PH： 菲律宾板块； SA： 南美板块； SC： 斯科舍板块.

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3.1   板块运动方位角与各向异性快波偏振方向

图 1显示，对于非洲和南极洲板块，各向异性快波偏振方向随机排列，与板块运动方位角存在较大的夹角. 尤其是非洲板块的东非高原和东非裂谷带，二者的相关性最差，相关系数均在20%以下． 对于欧亚、 印度和菲律宾板块，二者夹角整体上的偏大使得其相关系数均在25%—35%之间． 澳大利亚板块的大部分区域，尤其是邻近汤加海沟的边界带，各向异性快波偏振方向的随机性导致了其与板块运动方位角的相关性较差，相关系数仅为32%． 虽然在阿拉伯板块的西北部、 加勒比板块的东北部和纳兹卡板块的西南边界处，显示出板块运动方位角与快波偏振方向较差的相关性，但由于这些区域占整个板块的面积较小或是因为这些地区有效的各向异性数据较少，因此对整个板块上相关性较好的数据占总数据的百分比影响不大，这几个板块上二者的相关系数均在45%—50%之间． 除此之外，北美、 太平洋和南美板块，两者均具有较好的相关性． 值得一提的是，胡安德富卡板块上只有一组地震各向异性数据，且与板块运动的相关性较好，故其相关系数达到的数据占总数据的100%左右，表现出极好的相关性．

图  1  HS3-NUVEL-1A模型板块绝对运动方位角与地震各向异性快波偏振方向的相关性黑色条棒表示板块绝对运动方位角， 红色条棒表示各向异性偏振方向. 色标表示二者相关性的大小，值越大表示相关性越好， 反之亦然. AF: 非洲板块; AN: 南极洲板块; AR: 阿拉伯板块; AU： 澳大利亚板块; CA：加勒比板块; EU：欧亚板块; IN：印度板块; NA： 北美板块; NZ： 纳兹卡板块; PA： 太平洋板块; PH： 菲律宾板块; SA： 南美板块

Figure  1.  Correlativity between the fast splitting direction of seismic anisotropy and the azimuth of absolute plate motion in HS3-NUVEL-1A modelThe black bars indicate the azimuth of plate absolute motion; red bars indicate the direction of fast splitting; color scale indicates that the correlation between these two parameters; the big value shows a good correlation, and vice versa. AF: African plate; AN: Antarctic plate; AR: Arabian plate; AU： Australian plate; CA： Caribbean plate; EU： Eurasian plate; IN： Indian plate; NA： North American plate; NZ： Nazca plate; PA： Pacific plate; PH： Philippine plate; SA： South American plate

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3.2   板块运动的慢度与各向异性时间延迟

图 2显示，阿拉伯、 欧亚和北美板块，其运动的慢度与各向异性时间延迟整体上均表现出较强的相关. 对于澳大利亚板块的西部地区和印度板块的西南边界处，二者的相关性相对较弱，但并未影响整个板块上相关性较好的数据占总数据的百分比，其相关系数均达到80%以上． 在非洲、 南极洲和加勒比板块的大部分区域，虽然板块运动的慢度与各向异性时间延迟具有较好的相关性，但由于数据的稀疏，整体的相关系数小于阿拉伯、 加勒比、 欧亚和北美等板块． 南美板块上，各向异性数据主要集中于中西部区域，且时间延迟与板块运动的慢度具有较好的相关，但在东部地区及边界带处则显示了较差的相关性． 太平洋、 菲律宾和纳兹卡板块上的大部分区域，尤其是在东太平洋隆起和板块边界处，显示出二者较弱的相关性； 但从统计结果来看，这3个板块上相关性较好的数据占总数据的百分比仍在50%以上．

图  2  HS3-NUVEL-1A模型地震各向异性时间延迟与板块绝对运动的慢度的相关性 红色星号表示相关性在0.67—1.0之间的数据点， 蓝色星号表示相关性在0.33—0.67 之间的数据点， 黑色星号表示相关性在0—0.33之间的数据点. 色标表示二者相关性的大小， 值越大表示相关性越好， 反之亦然. 图中板块名称同

Figure  2.  Correlativity between the delay time of seismic anisotropy and the slowness of plate absolute motion in HS3-NUVEL-1A model The red, blue, and black stars indicate the point with correlativity coefficient of 0.67—1.0, 0.33—0.67, and 0—0.33, respectively. Color scale indicates that the correlation between these two parameters; the big value shows a good correlation, and vice versa

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3.3   板块运动方位角与最大水平主应力方向

图 3显示，对于澳大利亚板块，其运动方位角与水平主应力方向的相关性均小于0.1，尤其是东部地区及靠近汤加海沟的边界带处，二者的相关性最差． 南极洲板块中部、 阿拉伯、 加勒比、 印度板块大部分区域和太平洋板块，其运动方位角与水平主应力方向显示了较差的相关性，使得这几个板块上二者的相关系数均在20%—35%之间． 可可斯和南美板块上，二者均显示了较好的相关性，且南美板块上的相关性较好． 虽然在非洲、 可可斯、 欧亚、 胡安德富卡、 北美、 纳兹卡和菲律宾板块的部分区域上板块运动方位角与水平主应力方向表现出较弱的相关，但在应力场数据主要集中的北美板块的西部及南部边界，最大水平主应力方向与板块运动方位角具有较好的相关性，从而在整体上影响了相关性较好的数据占总数据的百分比．

图  3  HS3-NUVEL-1A模型板块绝对运动方位角与最大水平主应力方向的相关性黑色条棒表示板块绝对运动方位角， 红色条棒表示最大水平主应力方向. 色标表示二者相关性大小， 值越大表示相关性越好， 反之亦然. 图中板块名称同

Figure  3.  Correlativity between the direction of maximum horizontal principal stress and the azimuth of plate absolute motion in HS3-NUVEL-1A model The black bars indicate the azimuth of plate absolute motion, and the red bars indicate the direction of maximum principal stress. Color scale indicates that the correlation between these two parameters; the big value shows a good correlation, and vice versa

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4.   讨论

4.1   板块运动与地震各向异性的关系

板块运动在一定程度上控制并影响着地幔流动的方向和速率等一系列因素，而这些因素又在某种程度上影响着地震各向异性特征． 就板块运动与地震各向异性表现出强相关特征的北美板块而言，尤其是美国中东部、 加拿大西部艾伯塔省和育空地区，其地震各向异性是板块绝对运动拖动软流圈流动引起的(Kosarian，Davis，2011)． 由于各向异性的测量在本质上与地幔物质的快速流动方向并不十分一致，因此，由南美板块相对地幔快速向西运动造成的纳兹卡板块底部的板片反转和地幔物质平行海沟的流动，并不一定是造成其西边界处地震各向异性与板块绝对运动相关性较差的主要原因(Silver et al，1998; Russo et al，2010)．

橄榄岩晶格优选方位的定向排列可以解释很多区域内板块绝对运动与地震各向异性较差的相关性，但并不是全部区域． 例如，国内学者早期对青藏高原地震各向异性的研究表明，该处地震剪切波各向异性具有明显的区域性特征(史大年等，1996； 董英君等，1999； 姜枚等，2001； 滕吉文，2002; 杨晓松等，2002； 高原，滕吉文，2005)． 藏北上地幔物质沿东西方向的流动，使得上地幔中橄榄岩的晶格优选方位平行于物质形变或流动方向，雅鲁藏布江以南地带的各向异性则是由印度板块俯冲形成的强变形所引起的(吕庆田等，1996)． 但是，把晶格优选方位各向异性作为东非高原地区地震各向异性的主要成因，并不能满足通过位错蠕变而产生的岩石圈地幔延展变薄这一原则． 因此Walker等(2004)认为，老化的NS向的构造是造成东非高原地区地震各向异性的主要机制，而Holtzman和Kendall(2010)却认为，该处的地震各向异性是由地幔物质熔融引起的． 由于东非是一个包含有刚性克拉通、 边缘断裂带、 剪切带、 活动岩浆作用和断裂作用，甚至包含有地幔柱的较为复杂区域，要充分了解其中地震各向异性的成因机制，尚需进一步的研究．

Debayle和Kennett(2000)曾将澳大利亚板块分成一个包含方位各向异性的2层系统，发现上层的地震各向异性快波偏振方向近似呈EW向，而下层则近似呈NS向，与板块的绝对运动方位角平行． Heintz和Kennett(2005)从软流圈和岩石圈两方面讨论了澳大利亚板块地震各向异性的成因，认为局部的地震各向异性快波偏振方向与当地的构造走向一致，是由构造期后(post-tectonic)岩石圈的热释放造成的各向异性冷冻引起的，而整体各向异性的成因并不排除与地幔流动有关的可能，Fouch和Stephane(2006)则认为，该处的各向异性由岩石圈及其上部结构的联合作用所影响． 此外，大尺度的岩石圈流动也可用于解释青藏高原地区的地震各向异性快波偏振方向及其在空间上的变化(Flesch et al，2005)，这与常利军等(2006)的结果相似． 而王椿镛等(2007)认为，该地区东南边界带处壳幔的完全解耦是导致地震各向异性快波偏振方向从SE--NS向旋转的主要原因． 通过综合多研究分析发现，岩石圈地幔的部分熔融和融体的定向排列显著地强化和改变着该区域的地震各向异性特征，异常大的SKS分裂时间延迟则对应于地幔物质与能量强烈交换的区域．

Müller(2001)认为，南极洲板块0°—35°W区域内的地震各向异性是由于前寒武纪时期冈瓦纳大陆的最初分裂造成的； 而15°—45°E区域内的地震各向异性可能与东南极洲克拉通底部的地幔流动有关，但这并不适用于整个区域，更好地解释则认为该区域的地震各向异性快波偏振方向与裂谷边缘平行． 同时，斯科舍海底部当前的地幔流动和岩石圈的各向异性结构可能是造成30°—70°W区域内地震各向异性的主要原因. 另外，可能的解释则是板块相对热点参考架的绝对运动软流圈与上层岩石圈不同的运动方向造成了地球内部的各向异性结构．

为了解俯冲带处地震各向异性与板块运动的相关性，我们研究了环太平洋数十个俯冲带地区的地震各向异性特征. 结果发现，俯冲表面的地震各向异性呈无规律变化，分布杂乱无章. 而随着俯冲的继续，在某一深度处出现了快波偏振方向的一致性排列，且大部分都在俯冲板片的内部(图 4)． 此外，快波的偏振方向可能与俯冲的方位与角度有密切关系，俯冲角度越小，快波偏振的方位越一致，即使出现很大的深俯冲角也是如此． 孙圣思和嵇少丞(2011)提出几种俯冲带地区地震各向异性的产生机制，如地幔拐角流、 海沟迁移、 橄榄石B型组构的特殊性等． Huang等(2011)在研究日本东北部太平洋板块的俯冲时也发现，不同深度区域的地震各向异性来源不同，如上地壳的地震各向异性主要是由平行应力的空隙流体造成的，下地壳和地幔中引起地震各向异性主要是橄榄石晶格优选方位，而与海沟平行的快波偏振方向则可能是由太平洋板块形成时在洋中脊处产生的化石各向异性所导致． 虽然学界已提出了数种成因模式，但目前尚没有一个统一的模式能够完全解释所有俯冲带处地震波各向异性的特点，研究还有待深入．

图  4  地震各向异性数据在汤加俯冲带内(a)及其在深度上(b)的分布黑色箭头表示该处板块绝对运动的方向， 黑色条棒表示地震各向异性快波偏振方向. 图(b)横坐标表示俯冲带的延伸长度

Figure  4.  Distribution of seismic anisotropy data in Tonga subduction zone (a) and their distribution in depth (b) The black arrow shows the plate absolute motion direction and the bar shows the direction of fast wave polarization of seismic anisotropy. Horizontal ordinate in Fig.4b indicates the extension length of subduction zones

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4.2   板块运动与应力场的关系

对于最大水平主应力方向和板块绝对运动方位角相关性较好的北美大陆，一般认为是由于板块基底拖曳力造成的. 而Zoback等(1989)认为，板块绝对运动方位角较一致的大西洋洋脊推力也可能是板块的力源． 而后续的Richardson和Reding(1991)以及Zoback和Mooney(2003)研究表明，大西洋洋脊推力主导了落基山脉以东地区的ENE向应力场图像，即使考虑板块边界碰撞力、 剪切力的作用，美国西部最大水平主应力方向的分散现象依然难以解释． 同时，中大西洋洋脊推力和纳兹卡板块的俯冲作用共同主导了南美板块近东西向的应力场，使其表现出一阶应力场特征，与板块绝对运动方位角具有较强的相关性． 而板块西北部地区呈现的NW--SE向应力场，可能是由加勒比海板块对南美板块挤压推力或已俯冲到南美板块下部的加勒比板块产生的负浮力所致． 同样，东非大裂谷的扩张造成了岩石层减薄和横向密度变化，引起的浮力作用对应力场图像影响巨大，使其表现出二阶和三阶应力场特征(Zoback，1992； Coblentz，S and iford， 1994)，且应力方向一致性较差，与板块绝对运动方位角的相关性也较差．

除南美板块西边界受纳兹卡板块俯冲作用影响外，澳大利亚板块中北部区域存在的系统性的、 大陆尺度的逆时针旋转(Hillis，Reynolds， 2000，2003)，同样与东南印度洋脊的扩张推力和巽他弧北部年轻的岩石圈在爪哇—苏门答腊边界带的俯冲作用有关． 而澳大利亚板块东南边界带(Cloetingh，Wortel，1986； Coblentz，Richardson，1996)和青藏高原地区(徐纪人，赵志新， 2006，2008)则受到不同的板块碰撞挤压所控制，且两区域的最大水平主应力方向均与板块绝对运动方位角具有较大的夹角． 而由GSRM-APM-1模型计算得到的青藏高原地区的板块绝对运动方向却与最大水平主应力方向近似平行． 初步推测断层活动与不同块体物质强度的差异是影响青藏高原现代地壳运动模式的两个主要的动力学因素(张东宁等，2007)，而地幔拖曳力和地形引起的附加重力，也同样是形成青藏高原现今地壳运动格局的不可忽视的动力来源．

不同俯冲带内的应力状态随地理位置、 俯冲深度的不同而存在差异，而全球俯冲带内的应力特征也很难具体归类，并且有些俯冲地区呈现非平行俯冲方向的应力状态． 板块水平运动的大洋板块推力、 导致板块重力下沉的大洋板块拉力、 海沟附件的断层闭锁和板块俯冲的负浮力等(高祥林等，1994)共同制约着俯冲带内的应力场，使其与板块绝对运动存在较为复杂的关系． 目前，双地震带作为很多俯冲板片内部的重要特征以及应力场模型之一(张克亮，魏东平，2011)，为了解俯冲带内应力场特征与板块运动的关系提供了重要信息．

5.   结论

经过统计计算发现，阿拉伯、 加勒比、 胡安德富卡、 北美、 纳兹卡、 太平洋和南美板块上地震各向异性与板块运动均具有较好的相关性，而非洲、 南极洲、 澳大利亚、 欧亚、 印度和菲律宾板块上二者的相关性则相对较差． 结合前人的研究结果对比分析发现，板块运动拖动软流圈流动可能是北美板块上地震各向异性与板块运动相关性较好的主要原因； 橄榄岩晶格优选方位、 岩石圈流动和壳幔的完全解耦则可用于解释青藏高原地区二者相关性较差的主要原因； 化石各向异性或地幔物质的熔融则可能是东非高原地区地震各向异性的主要形成机制. 此外，对于各向异性较强的地区，各向异性快波偏振方向与板块运动方向基本一致，可能说明了地壳与上地幔存在一定的耦合关系． 而由于俯冲机制的复杂性和控制因素的多样性，使得目前尚没有一个统一的模式能够完全解释所有俯冲带处地震波各向异性的特点，这也是我们以后工作的重点．

对于板块运动与应力场的相关性，非洲、 可可斯、 欧亚、 胡安德富卡、 北美、 纳兹卡、 菲律宾和南美板块上二者的相关性较好，其它板块上其相关性则相对较差. 分析发现，板块基底拖曳力可能是造成北美板块上二者相关性较好的原因； 大西洋洋脊推力不但主导了落基山脉以东地区的应力场，同时还与纳兹卡板块的俯冲作用共同主导了南美板块的应力场，使其表现出一阶应力场特征，与板块绝对运动方位角具有较强的相关性． 对于二者相关性较差的澳大利亚板块和青藏高原地区，我们则认为主要是由于板块碰撞和俯冲作用所控制． 另外，软流层静压推力、 边界带作用力和板块驱动力等多种因素也同样制约了其它板块上二者的一致性． 而俯冲机制的复杂性和软流圈、 岩石圈地幔流动方向的不确定性，则可能是造成俯冲带处应力场与板块运动相关性较差的主要原因．

在板块边界带处，板块的相对运动特征与地震各向异性及应力场的相关性要好于板块绝对运动. 这可能是由于相邻板块的相互作用，共同控制了该地区的各向异性及应力场特征造成的. 统计中所用的地震各向异性及应力场数据均是从地表到基底的平均效果，而没有单独考虑地壳、 上地幔或者更深部的板块运动特征. 尤其是应力场数据，大多分布在板块边界带处，这也在一定程度上影响了统计结果． 因此，在今后的工作中，我们会进一步对板块边界带处板块运动与地震各向异性及应力场的相关性进行详细地计算、 讨论分析，同时考虑不同深度上板块运动所造成的影响．