走廊南山河流纵剖面高海拔裂点的成因

河流水力侵蚀物理模型表明基岩河道纵剖面在均衡状态时表现为平滑上凹的形态,其特征反映了构造、基岩抗侵蚀能力和气候的作用;然而自然界河道纵剖面多呈现以裂点为特征的不均衡形态,不均衡的剖面形态以及裂点的研究同样可以对外力作用的变化起到很好的指示作用。位于北祁连的走廊南山高海拔河道纵剖面普遍呈现不均衡形式且发育海拔较高的裂点。通过对裂点成因分析发现,这些裂点并不主要受控于岩性、气候、构造等因素,而反映了冰川作用遗留地形与河流地形的分界。这一结果说明在对河道纵剖面高海拔裂点进行分析时要考虑到古冰川遗留地形也会对现代河道纵剖面产生重要影响,为进一步认识和理解造山带地貌演化以及控制因素提供了思路。     

长江源地区通天河段水系格局演化与构造活动的关系

青海玉树地区长江源区通天河段构造运动活跃,地震频发,如2010年曾发生7.1级地震;该地区分布有黄河、雅砻江、澜沧江等水系上游河网,水系呈直角状、倒勾状分布,是研究水系演化与新构造活动关系的理想区域。通过地形分析、河流水系分析和地貌指数计算,探讨了该地区水系格局演化对走滑断层相关构造活动样式的响应过程。该地区主要发育北西—南东和南西—北东两组流向的水系,其中北西—南东向河谷多为低河流比降、宽阔的不适称谷地,而南西—北东向河谷多为高河流比降、陡峭的峡谷。河流陡峭度指数（k_s）在通天河东南段为高值,在通天河流域西南段多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为低值;河流坡降指数（SL）在流域内整体差异不大,但在水系倒勾状或直角交汇区域的值高;流域高程积分值（HI）在通天河两侧大于0.45,在多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为0.15~0.45。地形、水系和地貌指数的分布特征表明该地区水系可能原为南东流向的平行水系,后期由于走滑断裂剪切作用导致河流改向、袭夺而演化为倒勾状水系。其中当江、立新乡、隆宝镇、上拉秀乡北部等地区断陷形成局部积水中心,而通天河南西—北东向细小支流如宁恰曲等由于断层东北向的逆冲抬升而溯源侵蚀加强,袭夺了原南东流向的河流。     

嫩江上游河型转化控制因素及转化模式

河型转化是河流演化由量变到质变的综合反映,具有科学研究和服务生产的双重价值。以嫩江干流上游（以下简称嫩江上游）为研究区,利用遥感影像和地貌、气候等资料描绘了1985—2020年嫩江上游的河流形态特征,分析了河流类型、河型转化控制因素及河型转化模式。研究表明：(1)嫩江上游整体为稳定的河流且稳定性先增后减,顺河流方向发育三种河型——低坡度高弯度稳定的曲流河（河段Ⅰ）、高坡度高弯度稳定的曲流河（河段Ⅱ）、低坡度较稳定的网状河（河段Ⅲ）;(2)构造活动微弱是河流稳定的前提,气温和降水变化量是稳定性变化的控制因素,且气温变化量的贡献率更大;(3)河段Ⅰ转化为河段Ⅱ的控制因素为断层和冻土,土壤起协同作用,河段Ⅱ转化为河段Ⅲ的控制因素为地形和河流边界岩性,土壤、植被起协同作用;(4)嫩江上游的河型转化是一种流域尺度内构造运动限制的中纬度半湿润-湿润区山地曲流河向平原网状河转化的模式,这一模式常见于东北亚。     

敦煌雅丹地貌区晚更新世以来的区域构造运动特征

河流阶地和活动断层是研究区域构造运动的良好证据。分析了敦煌雅丹地貌区的活动断层和河流阶地的特征与性质,并取样测定活动断层形成时间,进而通过区域对比确定研究区晚更新世以来的构造运动特征和性质。研究区晚更新世以来受区域构造运动影响强烈,特别是阿尔金构造系和北山构造系的次级构造对研究区影响明显。距今约10万年以来,研究区共发生过3次明显的间歇性构造抬升活动：Ⅰ期发生于距今约10万年前,强度最弱;Ⅱ期发生于距今约7万年前,最为强烈;Ⅲ期发生在距今4万年前。     

天山北麓流域面积高度积分特征及其构造意义

提取了天山北麓河流水系流域的常规地貌计量指标（盆地大小、面积和高差）以及面积高度积分,通过对流域面积高度积分曲线形态特征、面积高度积分值的分析,结合区域地质构造活动,探讨了面积高度积分对板内再生造山带新构造活动的指示意义以及天山北麓流域的地貌发育过程。研究表明,北天山流域的次集水盆地面积高度积分与次集水盆地的面积和高差都没有相关性,堆积作用和轻微构造抬升作用都会影响冲积扇区次集水盆地,使其面积高度积分值偏高。河流面积高度积分曲线形态和面积高度积分值在空间分布上的差异,反映了天山北麓3排逆断裂褶皱带的不同的构造活动特征。面积高度积分曲线的循环形态特征,揭示了强烈构造运动与河流剥蚀作用影响面积高度曲线形态发育的动态演绎过程。     

祁连山东段庄浪河流域地貌特征及其构造指示意义

晚新生代以来,青藏高原北东向扩展,致使祁连山地区遭受了强烈的构造隆升,造就了祁连山地区复杂的构造格局和急剧变化的构造地貌,其典型水系流域地貌特征揭示了该地区的新构造活动和地貌演化过程。庄浪河流域位于祁连山东段,作为青藏高原北东向扩展的前缘地区,庄浪河流域的地貌参数对构造活动非常敏感,提取庄浪河流域的地貌信息,有助于揭示祁连山东段庄浪河流域地貌对构造活动的响应,及系统探讨该区地貌发育特征及其所蕴含的构造意义。庄浪河流域内及边缘发育有庄浪河断裂、天祝盆地南缘断裂、疙瘩沟隐伏断裂以及金强河-毛毛山-老虎山断裂。晚新生代以来,这些断裂仍在活动,并且控制着流域内的构造变形、山体隆升和河流水系地貌发育。本研究采用ALOS DEM 12.5 m数据,基于ArcGIS空间分析技术,通过高程条带剖面、河流坡降指标体系（K,SL,SL/K）和Hack剖面、面积-高程积分值（HI）和积分曲线（HC）等方法,对庄浪河流域地貌特征进行了初步分析。结果表明,庄浪河地区地形起伏由北西向南东递减,构造活动存在东西分异的规律;庄浪河流域内部K值、SL、SL/K、HI值西侧高于东侧,Hack剖面西侧相比东侧上凸更明显;H...     

中条山北麓河流地貌参数及其新构造意义

基于数字高程模型（DEM）及地理信息系统（GIS）技术,系统提取和分析了中条山北麓河流坡降指标、河道陡峭指数及面积高程积分等河流地貌参数。研究表明：河流坡降指标、河道陡峭指数及面积高程积分在永济至解州一带表现出较高的值;综合分析岩性、降水及构造等因素可知,新构造运动是控制中条山北麓河流地貌发育的主要因素,自北向南总体表现出增强的趋势,在永济南活动最强。前人研究表明,中条山北麓断裂晚第四纪以来构造活跃,全新世以来仍有多次活动,但不同部位活动强度各异,解州段晚更新世晚期以来滑动速率相比韩阳段及夏县段高,极高值在出现在永济南一带。可见,基于河流地貌参数获得的中条山北麓新构造运动强弱与断裂晚第四纪以来的活动强弱一致。     

龙门山北段平通河流域地貌演化过程

龙门山位于青藏高原东缘,是青藏高原周缘山脉中陡度变化最大的山脉,也是全球气候和构造活动最为强烈的地区之一,因此成为研究构造、气候如何影响山脉地貌演化过程这一科学问题的良好素材。在位于龙门山北段的平通河流域,汶川地震导致该区强烈的隆升、剥蚀作用,对研究该区地貌演化过程具有重要的启示意义。通过对平通河流域基于DEM数据的地形坡度、水系分布、河流发育程度等的分析,并综合研究区构造特征和岩性特征,获得该流域不同区域的地貌演化方向,其中两个区域的地貌演化最为剧烈:1.平通河流域位于北川-映秀断裂和彭灌断裂之间的地区,未来将发生较快的隆升,地貌向高、陡的方向演化,河流下切作用使河谷两岸形成更加陡峭的地形;2.在北川-映秀断裂上盘附近地区,在构造和气候作用下侵蚀、搬运作用强烈,山体将被快速剥蚀削低,但在河谷两岸也会形成更加陡峭的地形。     

六棱山北麓中段冲沟地貌发育的定量研究及其新构造意义

利用地貌形态指标对六棱山北麓断层中段的5条冲沟进行定量化研究,流域的冲沟比降指标(SL)、面积--高度积分值(HI)和流域盆地形态因子(Bs)的异常值表明5条冲沟的发育对六棱山北麓断层活动性有明显的响应,流域发育处于壮年期.秋林沟口野外实测数据验证并揭示了六棱山北麓断裂晚第四纪以来的活跃性.     

河南伊洛河流域更新世地貌演变及驱动评述

根据野外调查,结合相关文献,利用GIS制图与空间分析功能对伊洛河流域更新世地貌特征与演化进行了分析,在原有地貌类型基础上划分若干地貌单元,对各类地貌单元的海拔高度、坡度、面积及比例进行量算,并对地貌演变的气候与构造驱动进行评述,为区域早期人地关系研究奠定基础.结果显示,晚第三纪以来发生的新构造运动,在区域主要表现为间歇性的抬升,其对区域宏观地貌特征的形成起到决定作用.新近纪以来的气候冷、暖、干、湿的交替波动,在地貌发育过程中起到较小尺度下的修塑作用,主要表现为堆积、侵蚀等不同特征.伊洛河流域现代地貌特征的形成是构造、气候等因素共同作用的结果.尽管燕山运动奠定了伊洛河流域的地貌轮廓,但在内外力共同作用下,区域地貌不断演变,现代地貌特征逐步形成且仍在不断演化之中.     

中国河流地貌研究进展——纪念沈玉昌先生100年诞辰

2016年是中国现代河流地貌研究的开拓者和奠基人沈玉昌先生100年诞辰,本文对中国河流地貌研究进展进行综述,以资纪念。研究涉及4个方面：① 水系发育与河谷地貌演变,包括大江大河水系历史发育和山区河流地貌;② 侵蚀与产沙过程,包括有物理成因基础的侵蚀产沙模型、侵蚀产沙过程的尺度效应、植被对侵蚀的影响及临界现象、坡面细沟发育过程模拟等;③ 河床过程与河型,包括河道冲淤过程、河床演变、河型成因与演变等;④ 河流地貌系统研究,包括流域系统不同子系统的耦合关系、河流地貌系统中的高含沙水流和多营力地貌过程、河流地貌系统对于自然因素变化和人类活动的响应、河流地貌系统中的泥沙灾害和河流地貌系统的实验研究等。50年前沈玉昌先生与钱宁先生提出在地貌学与河流动力学相结合的基础上发展中国河流学科。文中对此方面的进展进行了综述,并提出了需要深化和解决的问题。     

河流纵剖面陡峭指数对庐山构造抬升的指示

庐山是位于江南造山带北缘的断块山,其抬升过程对于认识本区的构造演化至关重要。利用河流纵剖面的形态参数可以定量估算相对的构造抬升速率。基于5 m分辨率的DEM提取了庐山9条主要河流的纵剖面,依据坡度—面积图确定了裂点类型,结合地质图判别出裂点成因,并利用河流水力侵蚀模型计算了稳定态河段的陡峭指数以及凹曲度。结果显示,庐山的河流基本呈过渡态,以发育数量不等的裂点为标志;垂阶型裂点的形成主要与岩石强度不均一有关,而坡断型裂点是侵蚀基准面下降产生的。坡断型裂点以下的基岩河段具有较大的陡峭指数,表明庐山经历了从早期低抬升速率到晚期高抬升速率的转变。庐山受快速抬升影响的河段,陡峭指数具有南高北低的特点,主要是由于庐山整体抬升过程中南部、北部的抬升速率存在一定差异,亦可能是岩性不同造成的。     

基于地貌特征的青藏高原边缘泥石流沟分类

青藏高原地形急变带受构造运动、极端降水等因素的影响,呈现泥石流高发、群发的特点。对泥石流沟地貌特征的科学分类有利于探索泥石流发生机制、确定防治对策,对山区防灾减灾和生态修复具有重要意义。本文以青藏高原边缘7个泥石流高发流域为研究对象,开展地貌测量和统计分析。通过非度量多维尺度分析,将泥石流沟分为3种类型：I型是基岩下切区暴雨型泥石流;II型是基岩下切区冰川融水型泥石流;III型是沉积盆地下切区暴雨型泥石流。通过Kruskal-Wallis检验进一步分析3类泥石流沟地貌差异性,从地质、地貌与气候等方面探讨了3类泥石流沟的松散物来源与水沙输移特性。在气候变暖的影响下,II型泥石流的活跃性将增大;随着极端降雨频率的增加,I型和III型泥石流活跃性也将增加。     

黄河中游流域地貌形态特征研究

黄河中游流经黄土高原的核心区域,对黄河中游流域地貌形态特征的定量分析可以反映黄河中游流域地貌演化进程以及黄土高原侵蚀地貌形态特征。该文以黄土高原区域30m分辨率的DEM为信息源,首先提取了黄河中游7条典型一级支流及其纵剖面,然后计算了6种量化指标分析其流域地貌形态以及流域地貌演化进程,在此基础上,构建地貌特征综合评价指标反映黄土高原区域侵蚀地貌形态特征。实验结果表明,秃尾河、无定河以及延河发育至深切侵蚀期;窟野河发育至深切侵蚀和均衡调整之间的过渡期;汾河、洛河以及渭河发育至均衡调整期。流域地貌随河流侵蚀循环而相应演化,7条河流所在流域的地貌发育程度从北到南也基本呈现逐渐成熟的趋势。所计算的侵蚀地貌综合评价指标值显示,窟野河、秃尾河、无定河以及延河流域共同构成黄土高原强烈土壤侵蚀区;汾河、洛河以及渭河流域的土壤侵蚀程度较低。     

北天山流域地貌特征及其构造活动分析

以流域为单位计算地貌参数有助于分析区域构造活动。该文以北天山山区为研究区,将其划分为805个流域,提取地势起伏度(RA)、分形维数(FD)、河流阶梯指数(SL)、面积-高程积分(HI)、圆度比(Rc)5个参数,并以此为基础构建相对构造活动强度(IRAT),以此分析北天山流域地貌特征及构造活动强度。研究表明北天山不同地貌分区内呈现不同地貌特征,高山区地势起伏度及河流阶梯指数整体较大,河谷区圆度比变化较大。相对构造活动强度空间分布表明,研究区域中间部分构造活动较为活跃,自中部向东西两侧,强度逐渐降低;低山丘陵区中,准噶尔南缘断裂带所在区域构造活动强度更高。以流域地貌指标反映的构造活动强度分布与地壳构造变形位移场所计算结果较为相似。     

江西南城醉仙湖河口组地层沉积特征及景观成因分析

江西南城东南部地区广泛发育上白垩统河口组巨厚红层,丹霞丘陵地貌被翠绿的湖水分割为众多岛屿,形成了"绿水绕红山"的独特景象,是醉仙湖景区的主要地貌景观。关于丹霞地貌景观的成因机制,不同区域往往主控因素也不一致。为了增强地质公园建设过程中的科普价值,就需要对红层成岩-成景过程中的地质作用有着详细的了解。本文按控制红盆成景的主导动力因素,将研究区醉仙湖内发育的丹霞地貌详细划分为丹霞构造地貌、丹霞水蚀地貌、丹霞风蚀地貌、丹霞盐风化地貌等多种类型。通过对研究区红层的岩石学特征、沉积相带划分以及景观地貌特征等因素的分析,笔者认为研究区成景地层主要为一套白垩系红层辫状河相砂砾岩,为丹霞地貌的形成奠定了物质基础,成岩期后的内外动力作用对景观成因有着重要的约束作用。     

汾河流域地貌发育对构造运动和气候变化的响应

自中更新世中晚期以来，由于构造运动及气候变化，在汾河流域系列盆地中无论是地貌还是沉积都出现了相应的变化。根据对系列盆地中普遍发育的三级冲湖积台地的成因分析，发现发生于0.76MaBP,0.55MaBP及0.13MaBP的3次大幅度区域构造抬升是导致古湖盆湖退，三级台地形成的根源，根据对太原盆地东南边缘的一台地-洪山台地湖积层的分析，发现在相邻两次构造抬升之间的构造相对稳定期，气候变化完全控制着湖盆的演化，由第四纪气候的干湿变化对象太原盆地这样大的湖盆，一般只引起不大于4.5m的湖面升降，与构造抬升引起的湖面变动相差甚大，作为影响河湖地貌发育的2个主导因素，构造运动是主要的，气候变化只是在构造稳定期才突出地显示其影响。     

新疆阿克苏温宿大峡谷丹霞地貌特征及成因分析

由于造景岩石普遍为钙质和铁质胶结的砂岩和砾岩,丹霞地貌具有独特的景观特征和成因机制,同时因具有较高的科学和观赏价值而成为备受关注的旅游资源。东南湿润区丹霞地貌的研究程度较高,但是对西北干旱气候区丹霞地貌的研究还比较少见。以新疆阿克苏温宿大峡谷为研究对象,通过野外调查、样品显微镜观察、盐化学和元素地球化学实验以及ArcGIS面积高程积分（Hypsometric integral,HI）方法,探讨该地区丹霞地貌的特征和成因。结果显示：（1）研究区呈现峡谷、山峰及峰林景观,以发育陡崖泥流林和顶盖型石柱为特色,其造景岩石主要为新近纪河流相红色砾岩和砂岩,硬度较高的砾岩层为形成顶盖型石柱提供了有利保障。（2）红层位于温宿盐丘附近,岩石含盐量较高,主要的盐类型为氯化物、硫酸盐和硝酸盐。陡崖洞穴风化碎屑物样品中的大部分主量元素相对于表岩迁出,说明干旱气候下化学风化仍较活跃。（3）面积高程积分显示研究区南部HI值为0.61,处于幼年期,而北部HI值为0.38,处于老年期,整体地貌演化发育阶段差别较大。研究区虽然降水量较低,但河流侵蚀作用明显,同时构造也是影响丹霞地貌演化的主要因素。     

河南溹须河流域更新世地貌演变及机制分析

由于同区域密集分布的史前聚落与早期城址密切相关,河南溹须河流域地貌演化研究近年来备受关注。但早期研究侧重于宏观时空尺度下的地貌特征描述,地貌类型划分与演化特征分析不够细致,使得后续研究进展困难。根据野外调查并结合相关文献,对溹须河流域更新世地貌特征与演化作了较为细致的分析,对各类地貌的面积与比例进行量算,并对地貌演变的作用机制进行评述。结果显示,新构造运动控制着区域宏观地势的形成,其对区域东部沉陷和西部抬升具有决定作用。第四纪频繁的气候波动强烈影响着区域水流的强度与频率,并以堆积、侵蚀等不同形式对以河流地貌为主的溹须河流域现代地貌的形成起到重要的修塑作用。在构造、气候等作用下,溹须河流域现代地貌逐渐形成。尽管溹须河流域的地貌框架形成于燕山运动时期,但在构造、气候等内营力、外营力的共同作用下,区域当前的地貌特质逐渐构成,而且依然处于持续的演变当中。     

白龙江流域河流纵剖面与基岩侵蚀模型特征

构造地形指标的发展对于构造运动的量化研究具有重要意义。白龙江流域位于青藏高原与西秦岭造山带之间的过渡地带,对该流域地貌是否处于构造隆升与河流侵蚀的均衡状态,以及内部构造活动性的差异如何等问题尚缺乏细致研究。基于Arcgis9.3与ASTERGDEM数据,提取了白龙江流域32条支流的纵剖面,拟合其最佳函数形态,并利用基岩侵蚀模型提取了各个支流的标准化陡峭指数、凹曲度及拟合系数值,来揭示白龙江流域河流对构造运动的响应特征。结果表明:白龙江流域河流拟合函数以指数函数为主,河流大多发育处于侵蚀作用强烈阶段;中上游地区标准化河流陡峭指数值较下游地区偏大,凹曲度值和拟合系数中上游较下游值偏小,反映了白龙江流域中上游与下游构造活动强度的差异性;32条支流的凹曲度大部分小于均衡状态经验平均凹曲度值(0.49),表明白龙江流域地貌形态发育大部分还没有达到均衡阶段。