关于夷平面的科学问题——兼论青藏高原夷平面

长期地貌演化研究表明,夷平面的形成有4种基本方式：准平原、山麓剥蚀平原、双层水平面和冻融剥夷平原。它们的形成都需要上千万年至数亿年的构造相对稳定时期。青藏高原上的层状地貌面可以划分为两级夷平面和一级剥蚀面。山顶面形成于渐新世至中新世早期;主夷平面是以双层水平面或山麓剥蚀平原形式发育的,大致形成于20-3.6Ma B.P.期间,完成时的高度低于1000m;剥蚀面形成于3.6-1.7MaB.P.期间。     

祁连山东段河流阶地的形成时代与机制探讨

第四纪期间祁连山东段发育了多级洪积台地与河流阶地,它们是研究区域构造活动与气候变化良好的载体。对该区主要河流阶地序列的野外考察,利用ESR、TL、IRSL以及¹⁴C等测年方法,研究表明,第四纪期间石羊河上游的各大支流普遍发育了5-6级阶地,其中南营村附近金塔河五级河流阶地的形成时代大致为1.24MaB.P.(T₅)、0.78MaB.P.(T₄)、0.14MaB.P.(T₃)、0.06MaB.P.(T₂)和0.01MaB.P.(T₁),完全可以与该区沙沟河、黄河兰州段以及长江三峡段的阶地序列相对比。从各级阶地砾石层的堆积时代以及阶地的沉积特征分析,我们认为,即使在构造活动区域,气候变化在河流地貌演化过程之中起着重要的控制作用。     

青藏高原隆升与黄河形成演化

第三纪青藏高原经两期隆升和两度夷平,第三纪末开始快速隆升,经青藏运动(A幕3.6~3.4 MaB.P.、B幕2.6~2.5 MaB.P.、C幕1.8~1.4 MaB.P.)、昆黄运动(1.2~0.6 MaB.P.)和共和运动(0.15~0 MaB.P.)3阶段。青藏高原隆升过程中黄河断续下切形成一系列阶地,各段最老的阶地对比表明:青藏运动C幕黄河中游(积石峡至三门峡)诞生并随之与下游贯通,1.6 MaB.P.黄河中游贯通,1.4 MaB.P.切穿三门峡东流入海;1.2 MaB.P.开始了上游溯源加长历史,0.15 MaB.P.到达共和盆地;末次冰期间冰段(45~25 kaB.P.)到达多石峡,冰消期后(11~10kaB.P.)多石峡贯通抵达河源,从此现代黄河出现。     

云南东川地区层状地貌面的成因

在东川地区的山地及小江河谷的两侧山麓上部，分布着不同高度和不同规模的层状地貌面，对其成因仍有不同的认识。分歧主要表现在两个方面：一是高原隆升之前的初始地貌面是否是准平原型夷平面；二是山顶面之下的梯级层状地貌面的成因。本文从以下几个方面对上述问题进行讨论：(1)层状地貌面的地貌特征及其与侵蚀河谷体系的关系；(2)层状地貌面上堆积物的性质；(3)层状地貌面与断裂构造水平展布的关系；(4)相邻层状地貌面的空间过渡关系；(5)区域构造演化背景。作者认为在云贵高原抬升过程中，东川地区以挤压穹起隆升变形为主。不同海拔高度的层状地貌面具有多成因特性。山顶面及局部高原面是高原隆升之前古夷平面的残留。并遭到后期强烈的侵蚀改造。目前，尚缺乏足够证据证明高原隆升之前的古夷平面为准平原型夷平面。小江河谷两侧的梯级层状地貌面是侵蚀或剥蚀面，它们形成于高原隆升及初始地貌面解体之后，其梯级空间分布特征与区域性的阶段隆升有关。     

青藏高原东北缘马衔山夷平面特征指标的提取与分析

夷平面研究在地貌演化和新构造运动,特别是青藏高原隆升过程研究中占有极其重要的地位,准确界定夷平面分布范围是开展夷平面定量--半定量研究的重要基础.截至目前,前人已利用计算机图像处理技术和目视解译等方法开展了相关工作,并取得重要研究进展.然而,以往利用坡度高程指标提取夷平面时存在一定的随意性和主观性.青藏高原内部及其周边地区发育系列夷平面,其中高原东北缘马衔山地区较好的保存了两级夷平面.被夷平的地层为前寒武系马衔山群混合岩,山顶面上发育冰缘地貌,主夷平面波状起伏,上有岛山和晚新生代沉积,局部覆盖有40 m左右红粘土和30 m以上更新世黄土,并在局地残留3 m以上风化壳,是开展夷平面研究的理想地区.为探讨如何确定提取夷平面的最佳坡度高程指标,本文基于夷平面的特殊地貌几何形态,利用均值变点分析法和最小误差法确定了提取夷平面的最佳高程和坡度指标,并据此对马衔山地区的两级夷平面的分布范围进行提取和统计分析.最后结合剖面线,坡向分布图和区域地质资料探讨了夷平面的构造变形特征.研究发现马衔山地区两级夷平面最佳坡度指标均为12°,山顶面和主夷平面高程主要分布在3470~3640 m和2670~2870 m;统计分析表明山顶面面积约为6.4 km²,平均高程为3559 m,主夷平面面积约为15.5 km²,平均高程为2771 m;而夷平面的变形特征主要受控于区域断层.     

天山北麓河流阶地序列及形成年代

天山北麓河流阶地序列及其年代一直是悬而未决的问题。根据详细的野外工作, 确定天山北麓发育7 级河流阶地, 其中T₇、T₆、T₅ 及T₂ 等主要阶地为河流切割先期冲积扇而形 成, 与4 级阶地对应的4 期冲积扇分别为F₁、F₂、F₃ 与F₄。由于天山北麓构造隆升向盆地方 向迁移, 冲积扇呈串珠状发育, 背斜带间发育的冲积扇平面形态则由于南北背斜的限制而变 得不规则。基于黄土-古土壤序列对比分析、ESR 与OSL 测年以及前人研究成果, 确定天山 北麓河流下切形成T₇、T₆、T₅ 及T₂ 等阶地的时间分别为约0.54 Ma BP、0.3~0.2 Ma BP、 28~8 ka BP 和全新世早期。阶地年代表明, 天山北麓3 级主要阶地T₇、T₆、T₅ 及对应冲积扇 发育与天山更新世3 个冰期间冰期旋回基本对应。     

川西高原杂谷脑河阶地的形成

根据野外实地地貌调查,确定了川西高原杂谷脑河理县段发育了8级阶地,并对阶地沉积物进行了ESR年代测试,初步确定杂谷脑河第II,III,IV,VI级阶地约形成于距今54,125,248,481ka。阶地成因分析表明这些主要阶地序列主要是构造隆升的结果,因此,杂谷脑河各级主要阶地分别代表了川西高原中更新世以来的几次隆升事件。根据阶地高程和阶地形成年代确定的杂谷脑河下蚀速率为0.39m/ka,与大地测量获得的龙门山隆升速率 (0.3~0.4m/ka) 相一致。     

渭河三阳川盆地最高级阶地的年代厘定及其对河谷发育的指示意义

青藏高原东缘水系的演化历史长期存在着重大争议,鉴于任一水系的形成演化都是通过主要河谷的发育及其不断延展与整合完成的,因此确定河谷发育的起始时代是研究水系演化的关键。本文针对渭河上游三阳川盆地最高级阶地形成时代的研究,发现李家小湾河流阶地砾石层的ESR年代为1.26±0.15 Ma和1.32±0.19 Ma,26Al/10Be埋藏年代为1.45±0.70 Ma和1.04±0.43 Ma,说明该段河谷形成于早更新世晚期。综合青藏高原东缘夷平面、剥蚀面与河流阶地的研究成果,推断该区现代河谷系列主要形成于1.2 Ma以后,河流平均下切速率较高,为0.1~0.32 m/ka,指示了中更新世以来该区快速的地表抬升与河谷发育过程;而其前少数地段的先成河谷下切速率介于0.04~0.29 m/ka之间,说明区域地势总体低平,地表过程以剥蚀夷平为主,即高原东缘的现今水系格局主要是第四纪期间构造和气候共同作用下河流侵蚀的产物。     

福建武夷山风景名胜区及其附近地区的地貌研究

武夷山风景名胜区及其附近地区由花岗岩、火山熔岩、变质岩和砂页岩等构成的中山、低山占最大面积.最高海拔约1800m,在海拔350～1200m,有7级剥蚀夷平面,形态有山顶缓坡型、山坡肩膀型、谷底裂点型(占绝大多数).丹霞地貌的顶面坡以圆弧形为主,陡崖坡有罕见的切层洞穴群和最大的晒布岩,崖麓缓坡多由红层组成.河流纵谷常沿着NNE走向较软的中生界砂页岩发育,断层谷断续长数十公里;横谷常沿着NWW的走向节理发育.据6个TL年龄认定河流阶地的沉积年代:第一级阶地Q3 ,第二级阶地Q2或Q2为主,第三级阶地Q2.     

陇西六盘山黄土及最近1.8 Ma B.P.以来的构造运动气候变化

对陇西盆地六盘山西侧山麓剥蚀面上断岘剖面的古地磁、磁化率和粒度分析表明,该剖面具有1.8 Ma B.P.以来完整的黄土-古土壤沉积序列.断岘剖面以下7级黄河阶地的发育形成以及在1.1和0.8 Ma B.P.前后所指示的腾格里沙漠扩张变化,反映了第四纪早更新世以来青藏高原阶段性隆升对黄土高原西部环境变化影响,以及在青藏高原隆升过程中构造与气候的变化与耦合响应.     

Reconstructing the development of the geosystems of the Primorsky Range during the latter half of the Holocene

We examine the sequence of changes in the structure of the geosystems of the Primorsky Range (Baikal region) for the last 6000 years, based on a continuous recording of fluctuations of the vegetation reconstructed from spore-pollen complexes of a high peat bog. We determined the chronological timeframe of paleogeographical events. The study showed that there occurred a radical structure transformation of the geosystems in the mid-late Holocene, along with a recurrence of similar landscape transformations caused by the instability of natural conditions.     

城市化的开发区模式研究

我国许多城市通过开发区建设,在短时间内完成了产业和人口的集聚,实现了城市地域空间和人口规模的跳跃性增长和产业结构的转型。由于在这种城市空间增长过程中,开发区建设起了决定作用,因此,这种以开发区带动整个地区城市化的方式可称为"开发区模式"。开发区驱动城市化的机制表现在开发区自身区域的城市化和开发区带动周围农村地区城市化两个层面,并具有快速跳跃性、外驱性和不稳定性、人为性、经济增长模式的单一性和基础设施建设的高标准性等特征。针对开发区建设中出现的问题,提出了促进其健康发展的建议。     

基于区域河湖地貌演化历史的大荔人化石层位年代分析

目前对含大荔人化石的地层年代认识仍存很大争议。采用黄土—古土壤序列定年法广泛调查渭河盆地东北部区域和大荔人化石点附近洛河上下游河段过去的河湖环境演变历史;在此基础上,结合产出大荔人化石的地貌沉积体特征,分析其形成时所处的区域演化阶段及其中含化石的沉积层位堆积年代。结果显示,区域曾在S₁₄、L₉、L₆、S₂、L₂和L_1SS发育或堆积时期发生过数次古湖湖退或河流下切;含大荔人化石的沉积层是在区域发生于L₆晚期的一次湖退后,洛河于出露至气下的古湖湖底上堆积而成的,其堆积时代与S₅古土壤发育时代相当,平均年龄约0.55 Ma BP。由该研究结果推论,学界对北京猿人年龄估计的老的年龄框架可能偏年轻。     

On the origin of the seismic anisotropy of the lithosphere

Summary. It is known that flow in the mantle can produce preferred orientation in olivine crystals with seismic anisotropy as a consequence. Flow in the subcrustal lithosphere is unlikely because of the high viscosity. Lenses of high temperature and low-viscosity ( anomalous mantle ) are located under the crust in many tectonically active regions, and viscous flow can easily arise in such material resulting in seismic anisotropy. After cooling, such anomalous mantle acquires high viscosity and becomes incorporated into the lithospheric layer preserving the anisotropy produced by the flows which existed previously. The interaction of the stresses with cracks in the upper crust can be one of the causes of anisotropy in this layer.     

对沙漠化农田能转化效率及潜力的分析

我国北方东起黑龙江省嫩江地区, 吉林白城地区及辽宁西部, 包括内蒙兴安盟东南、哲里木、昭乌达、锡林郭勒、乌兰察布、伊克昭等盟的大部地区, 直至河北坝上、陕西榆林北部约26.7万平方公里的幅员范围内, 由于自然条件的特殊性(地表组成物质质地松散、沙粒成分比重很大及气候干旱、多大风, 且年内季风与周期性干旱相吻合), 加上人类不合理开发活动的影响, 成为我国目前沙漠化发展最活跃的地区, 其沙漠化土地近16.5万平方公里, 占全区总面积的61.5%。该地区有较长的经济开发史, 农、牧业相互影响, 交错分布的情况, 在历史上业已形成。据粗略统计, 该区范围内, 有旱作耕地近5, 000万亩, 多以传统的粗放的撂荒种植制进行经营, 长年遭受不同程度的风沙危害, 属于生产水平较为低下的农田类型。这些农田急待整治, 以便提高生产力。由于本区年均降水量在350-450毫米之间, 客观上具有发展旱作农业的可能性。如能合理经营、科学利用其自然资源, 将可能发展成为农、牧业结合的发达地区。从而对我国北方地区农业发展起促进作用。为了深化对沙漠化农田的认识, 揭示其生态失调的实质, 本文将就生态系统观点对其进行分析以寻求有效的整治沙漠化农田的途径。     

温带干旱地区近地层空气二氧化碳浓度的变化特征

选定我国温带干旱地区的四种植被类型:典型草原(内蒙古)、荒漠草原(宁夏)、榆树林(宁夏)和油松林(宁夏)为观测样地,观测研究了近地层空气CO2浓度的变化特征,结果表明:(1)干旱地区近地层空气CO2年平均浓度为323.49±21.36×10-6,是一种自然状态下的本底数据,其平衡受当地植被覆盖程度和种类控制.(2)近地层空气CO2浓度随植被类型不同存在差异,灌草丛生的榆树林最低297.92±15.56×10-6,裸露的荒漠草原最高331.82±19.17×10-6,植被的种类控制着地表面空气CO2浓度的大小,灌木杂草有利于吸收近地层空气的CO2,裸露的地表不利于CO2浓度的吸收和调节,植被在空气组成平衡过程中,起着"汇"的作用,尽管干旱地区植被稀少.(3)干旱地区近地层空气CO2浓度存在明显的季节变化,11月份浓度最高336.54±27.12×10-6,7月份最低305.05±15.45 × 10-6;呈"S"型曲线变化趋势,这种季节变化十分有利于调节地表空气CO2的浓度.(4)干旱地区近地层空气CO2浓度存在日变化,变化范围261.0×10-6～384.0×10-6,均值为323.5×10-6.一天中,平均CO2浓度最低时间在下午的16:00时,最高时间是在半夜0:00时.变化趋势呈"沟谷"状,两头高,中间低.(5)在人烟稀少的温带干旱地区,植被、土壤和气候相互作用,调节和控制差近地层空气CO2的浓度变化.     

Direct determination of the characteristics of the currents responsible for the geomagnetic anomaly of the Rhinegraben

Summary. Previous geomagnetic measurements in the Rhinegraben have led us to assume that the responsible currents have the properties of direct currents and that they all flow in the sediments filling the graben. In order to verify these conclusions, we have performed measurements in a mine at a depth of 650 m. By comparing the field simultaneously recorded at the surface, in the mine and at the reference station, it is possible to deduce that the anomalous currents have the above mentioned properties.