丽江-小金河断裂南、中段地貌特征及构造指示意义

丽江-小金河断裂位于青藏高原东南缘,是川滇菱形块体内重要的次级边界断裂。构造活动对区域河流水系的发育有重要影响,因此,定量研究水系地貌特征可在一定程度上反映区域内构造活动信息。本文采用地形坡度、地形起伏度、面积-高程积分值（HI）等地貌参数研究沿该断裂区域地貌对构造活动的响应。研究发现,断裂北侧坡度和地形起伏度较断裂南侧高,跨断裂4级流域盆地内亚流域盆地面积-高程积分值变化也指示断裂北侧流域成熟度低于断裂南侧,这反映了丽江-小金河断裂存在一定逆冲分量。     

德钦—维西地区地貌特征及其对构造活动的响应

基于ASTER GDEM 30 m数据,使用ArcGIS空间分析模块提取了德钦—维西地区流域盆地范围,得到了德钦—维西地区亚流域盆地及主要次级流域盆地面积-高程积分(HI)值,获得990个亚流域盆地HI等值分区及12个主要次级流域盆地HI曲线。结果表明：阿东河、东水河和三岔河3个次级流域盆地HI曲线呈微凸型,处于地貌演化的幼年期,其它9个次级流域盆地HI曲线呈S型,处于壮年期。研究区HI值表现为北高南低趋势,HI低值条带的展布方向与研究区活动构造的延伸方向基本一致;HI高值主要分布于断裂带两侧及构造交会区域。研究区地貌演化的主控因素是构造活动,岩性和气候影响不明显,地貌对区内构造活动具有很好的响应关系。     

福建沿海地区流域盆地的面积-高程积分特征及其新构造指示意义

基于ASTER GDEM V2数据,提取福建沿海地区主要的水系网络和流域盆地,计算亚流域盆地的面积-高程积分值(HI值),以分析区内流域地貌与新构造运动的响应关系。结果表明,HI值从沿海向内陆呈条带状逐渐递减,与本区NW向主要断裂带的活动特征和小震活动分布特征具有较好的一致性,这也可能是区内向内陆地区方向受到台湾岛动力触角的影响逐渐减弱的原因。同时南海盆地打开的裂谷扩张和太平洋板块向东俯冲过程的博弈结果在福建沿海地区的流域地貌中也得到了比较充分的反映。     

涪江流域河流地貌特征对虎牙断裂带活动性的响应

青藏高原东缘岷山东边界的虎牙断裂带强震频发,但因第四系保留有限,目前对于该断裂的活动性仍认识不清。而基岩山区河流地貌与活动构造关系研究发现,河流地貌特征能够很好地记录构造活动信息。虎牙断裂带横跨涪江流域,这为通过河流地貌研究虎牙断裂的活动特征提供了条件。文中选择涪江流域SRTM 30m精度数字高程模型(DEM)数据,利用GIS技术提取了涪江流域坡度(slope)、局部起伏度(local relief)、标准化陡峭指数(ksn)、面积-高程积分值(HI)等地貌指数,并对跨虎牙断裂带小流域盆地的平均陡峭指数(ks)和面积-高程积分值进行对比,结合野外调查、岩性、降水与现代侵蚀速率等特征,分析讨论了涪江流域地貌特征与虎牙断裂带活动特征的关系。研究表明:1)涪江流域基本处于稳态状况,区内仅有跨雪山断裂带的河道剖面显示明显的裂点,其余跨断裂河道剖面无明显裂点存在;2)虎牙断裂带两侧地貌指数差异明显,整体上表现为西高东低,这应与虎牙断裂的逆断活动有关;3)断裂两侧的小流域地貌指数差异分析表明,沿虎牙断裂带自北向南抬升作用逐渐增强,反映了虎牙断裂带北段以走滑为主,南段以逆断为主。该研究有助于提高对青藏高原东缘隆升变形机制的理解。     

青海达日断裂中段构造活动与地貌发育的响应关系探讨

青海达日地区发育了多条晚第四纪活动断裂带,以NW—NNW向和近SN向为主。通过航卫片解译和野外实地调查发现,达日断裂中段晚第四纪新活动性尤为显著,其性质以左旋走滑为主,至今部分地段仍保存了清晰的1947年达日7级地震地表破裂带,其破裂样式具有分段性和多样性,反映了局部构造应力的差异。达日地区作为典型的活动构造区,是研究新构造运动与地貌响应的理想场所。因此,文中采用ASTER GDEM V2数据提取了该地区的水系网络和亚流域盆地参数,计算了亚流域盆地面积-高程积分曲线和积分值(HI值),讨论了其构造活动性及地貌响应的关系。区内黄河的6个亚流域盆地的面积-高程积分曲线形态分析结果表明,这6个亚流域盆地均处于地貌演化阶段的"壮年期",其演化过程表现出很好的同步性,反映了区域性构造隆升或沉降作用的总体结果。而且,区内亚流域盆地的面积-高程积分值(HI值)分布特征表明,HI低值分布与第四纪断陷盆地和河谷盆地范围相一致,反映了局部不同构造沉降和侵蚀作用的结果;HI高值则主要出现在达日地震地表破裂带由NWW向NW转向的部位,以及早侏罗世与晚三叠世花岗闪长岩体分布的地方,也很好地反映了局部构造作用的变化和地层岩性的差异。     

濑溪河流域地貌对泸县MS6.0地震发震构造变形的响应及其指示作用

以12.5 m 数字高程模型数据为基础,采用数字地貌分析方法提取了濑溪河流域的高程剖面和面积-高程积分（HI）等地貌参数,分析了2021年9月16日四川盆地东南部泸县M_S6.0地震震中附近区域地貌与构造活动的响应关系。结果显示:震中西侧的螺观山和梯子崖背斜在震中的南北两端存在明显的缩短量差异;HI条带状低值区的展布方向与流域内构造的方向一致,HI高值区位于华蓥山两条断裂夹持的谷地,但在震中附近存在WNW向的HI低值带。综合分析认为,泸县地震震中附近应存在一走向为WNW的隐伏构造,它不仅调节了螺观山和梯子崖背斜在震中南北两端的缩短量差异,也使得HI值受其影响呈低值特征,该结果与震源机制解结果、等震线长轴走向以及余震空间展布的优势方向相一致。      

汶川Ms8.0级地震后龙门山构造地貌及地表侵蚀过程研究——以湔江海子段河为例

汶川Ms8.0级地震驱动的构造抬升作用和滑坡、泥石流剥蚀作用如何影响龙门山的地貌生长是目前争论的焦点。本文运用GIS技术,定量计算了湔江流域的坡度、地形起伏度、面积—高程积分等地貌参数,根据这些参数的计算结果,对湔江流域的构造地貌特征进行了量化分析;以汶川Ms8.0级地震重灾区湔江海子河右岸流域的滑坡、泥石流为例,并且利用野外实测资料、卫星照片及数字高程资料等,对于汶川地震驱动的构造抬升与滑坡、泥石流的表面侵蚀过程进行研究,获得以下初步认识:(1)湔江流域的映秀—北川断层以北地区地貌处于"壮年期",坡度、地形起伏度大;(2)汶川Ms8.0级地震后该地区发生了严重的同震滑坡及震后滑坡、泥石流灾害,海子河右岸流域的同震抬升量为5 339×104m3,同震滑坡量为3 852×104m3,同震抬升量大于同震滑坡量,地貌出现生长现象;(3)地震产生的泥石流量应略大于1 000×104m3,同震滑坡物质的30%转化为了泥石流量,因其海子沟右岸陡峻的坡度,绝大部分的泥石流冲入海子河,成为河道沉积物;(4)以目前湔江海子河流水搬运能力,在能够完全搬运出同震滑坡物质的前提下,同震滑坡物质搬运出龙门山至少需要283.2 a,表明在一个地震周期内,龙门山的同震滑坡物质可以搬运出龙门山;(5)准周期性相当震级地震引起的构造抬升及其均衡反弹作用也是龙门山的形成有重要作用的因素之一。     

六盘山断裂带构造活动特征及流域盆地地貌响应

通过航卫片解译和野外实地调查,对六盘山断裂带新活动特征开展详细研究。调查发现六盘山东麓断裂为一条全新世活动的逆左旋走滑断裂,而六盘山西麓断裂为晚更新世活动的挤压逆冲断裂,二者的构造活动控制和影响了本区的地貌发育和地震活动。同时利用SRTM数据提取六盘山东西两侧泾河和水洛河上游流域盆地水系,得到流域盆地面积-高程积分值(HI值)分布图,探讨本区活动构造和地貌的响应关系。分析结果表明,在相同的岩性条件下六盘山东侧的HI值要低于西侧,反映了活动断裂对本地区地貌演化特征的不同影响。上述地貌分析研究为认识和理解六盘山地区地貌演化以及控制因素提供了基础数据和思路。     

地貌参数指示的临潭-宕昌断裂带最新构造隆升差异与地震活动

2013年7月22日,甘肃岷县漳县MS6.6地震发生在青藏高原东北缘的临潭-宕昌断裂带上。为了研究该断裂的最新构造隆升的差异性,基于ASTER GDEM数字高程模型数据提取了流域盆地及水系,并以此为基础,计算了面积高程积分及河道坡度指数。2个地貌参数的分析结果表明,临潭-宕昌断裂不同部位的最新隆升呈现不均匀性。其中,断裂的最新逆冲活动在临潭以西及以岷县附近明显强于其他各段。上述地貌参数所指示的断裂抬升强度还与历史及现今地震发震位置较好地匹配,体现了定量化地貌分析对断裂活动强弱的指示作用。临潭-宕昌断裂受区域NE-SW向挤压构造应力作用影响,其活动的差异可能与晚第四纪以来巴颜喀拉块体NE向扩展背景下的局部应力集中有关。     

祁连山西段疏勒河流域地貌特征及其构造意义

疏勒河流域盆地位于祁连山西段,跨越了该区多条不同方向和不同性质的活动断裂带,其所呈现的地貌特征反映了该区最新构造活动的信息。文中基于GIS空间分析技术,利用SRTM-3数字高程模型(DEM)数据,系统提取了疏勒河流域及其4个亚流域盆地的面积-高程积分曲线、疏勒河水系的Hack剖面以及河流坡降指标(SL),并对整个流域地形做了坡谱分析,获得了疏勒河流域的地貌特征。研究表明,疏勒河的流域地貌发育受到该区的阿尔金断裂、昌马断裂、托勒南山断裂以及疏勒南山断裂等强烈构造活动和区域岩性差异的影响,坡度以0°~35°的区段为主;整个流域盆地处于河流发育的"壮年期";构造活动是造成河流纵剖面发生改变的最主要因素,局部河段同时还受到岩性因素的控制和影响。这表明在活跃的造山带内部,河流地貌的发育过程中,活动断裂的构造作用是重要的控制因素。     

西秦岭北缘-拉脊山两侧地貌差异及地貌演化

为了解西秦岭北缘-拉脊山两侧的地貌差异及其发育机制,利用DEM数据结合地质数据,提取局部地形起伏并绘制高程带状剖面图,定量化揭示了西秦岭北缘-拉脊山东西两侧地貌结构;在此基础上,统计了两侧新生代不同时期地层砂岩的高程像元众数,并进行了对比分析;通过对已知地质资料的提取和归纳,对比了西秦岭北缘-拉脊山断裂两侧新生代盆地地层岩性及沉积相.结果表明,界限以东新生代地层呈现地层年代越老高程越高的趋势;界限以西则呈现古近纪至新近纪地层越新高程越高、第四纪地层高程最低的特征.这种地层发育规律体现了西秦岭北缘-拉脊山两侧的地貌演化过程存在差异,即东侧水系发育时间早于西侧,地貌接受侵蚀的时间较长.同时,也从侧面反映了东、西两侧构造活动强度与时间的不一致性,古近纪以来东侧构造演化具有自SW向NE逐渐扩展的趋势;而西侧构造演化更为复杂,体现在新生代以来不同断裂带隆升历史的不一致性以及在较强的挤压应力及较弱剥蚀共同作用下的增生过程.     

稳态河道高程剖面分析的新方法——积分法

以稳态的河水动力侵蚀方程为基础,分析河道高程剖面,可以得到河道陡峭系数,从而反映区域基岩隆升速率的空间分布特征。利用传统的坡度-面积分析法计算陡峭系数时,需要对原始高程数据进行平滑、重采样和微分等一系列操作来计算坡度,这会造成信息丢失和重复引入误差。而近5a来逐渐得到推广应用的积分方法,通过直接求解河水动力侵蚀方程,将稳态的河道高程剖面变换成1条直线,直线斜率即河道陡峭系数,避免了计算坡度带来的缺点。同时,该方法用积分函数表示基岩河道高程剖面,可以将陡峭系数和其他一些地貌参数(坡度长度指数、面积高程曲线积分)联系起来,为用这些参数表示区域构造活动信息提供理论依据。此外,该方法还可用于判别分水岭迁移方向。因此,综合这些优势,积分法在分析流域地貌特征和进行构造地貌的研究中具有广阔的应用前景。     

成都盆地南缘第四纪构造变形及地貌响应特征

通过卫星影像解译、野外实地调查与数字地形分析,研究了成都盆地南缘构造变形特征及与地貌的响应关系,重点为邛西构造和熊坡背斜的晚第四纪构造变形。结果表明：中更新世是成都盆地南缘地区一个较重要的构造变形阶段,邛西构造与熊坡背斜的发育与演化也主要集中在这一阶段,并导致了古青衣江数次改道,遗留下规模巨大的冲洪积扇——名邛台地。熊坡背斜亚流域盆地的面积—高程积分值（HI值）自SW向NE总体呈逐渐减小的趋势,反映了熊坡背斜主要受到来自南部的动力作用,并呈现自SW向NE扩展变形的过程,显示成都盆地南缘地区流域地貌对其构造变形存在着明显的反馈作用。     

基于数字高程模型对亚东-谷露构造带第四纪活动习性的研究

利用数字高程模型(DEM)，对亚东-谷露构造带进行了三维地貌合成，通过对地貌面、盆地形态和地形剖面的研究，并在结合地表构造分析的基础上，以雅鲁藏布江为界将亚东-谷露构造带分为南、北二段。南段自亚东至雅鲁藏布江，地形坡度东陡西缓，总体表现为东侧断陷活动较强的特征；北段自雅鲁藏布江至谷露北，地形坡度西陡东缓，地堑主要受其西边界断裂的控制，东边界断陷活动相对较弱。构造带南段伸展规模和最大垂直位错都不亚于北段，南段和北段构造活动性相当。构造带发生多次强烈断陷作用，在盆地两侧形成不对称发育的多级层状地貌面，构造带同时具有左旋张剪性质。     

基于GIS平台的石羊河流域地貌演化及构造活动性研究

基于ARCGIS 10.2平台,利用GDEM-30 m数据对石羊河流域进行水文分析,提取出了石羊河流域的流域范围,在此基础上通过研究区子流域的划分,把石羊河流域上游的8个子流域作为研究重点进行讨论。通过提取石羊河流域的地貌参数,包括盆地形状指数(BS)、盆地不对称度(AF)以及计算子流域高程—面积积分值(Hi)和水系分支比(Rb),并与前人活动构造研究成果对比。认为,石羊河流域盆地较为规则,且流域构造活动性相对较弱;主流域两侧掀斜程度低,且流域东侧稍弱于西侧;而流域高程—面积积分值从东往西呈逐渐增大的趋势,河流分支比则呈现出与之相反的变化趋势,综合反映了石羊河流域构造活动性不强,并且东部构造活动性弱于西部。     

龙门山中北段流域地貌特征及其构造意义

龙门山中北段位于青藏高原东缘,该区作为高原向东扩展的前缘部位,其地形与河流水系的演化记录了高原隆升与挤压扩展及其气候环境效应的各种信息。龙门山中北段构造活动有明显差异,从中段逆冲为主转化为北段的走滑为主,本文采用定量化地貌参数从构造地貌的角度揭示了区域构造活动的差异。龙门山中北段地貌因子（坡度、地形起伏度和条带状剖面）的阶梯状分布特点,显示了高原扩展的逆冲推覆特征,在中央断裂处构造抬升作用最强,同时显示出了南北向构造活动减弱的趋势,由中段的逆冲转换为北段逆冲兼走滑的形式。北川-映秀断裂两侧流域的HI值也显示了断裂上盘高、下盘低、沿走向减弱的趋势。综合分析认为,本区构造活动是地貌演化的主控因素,龙门山中北段地形存在差异,北川-映秀断裂两侧的小流域地貌指数分析显示,构造抬升活动自南向北减弱,中段以逆冲为主,北段为逆冲兼走滑。     

祁连山—河西走廊黑河流域地貌特征及其构造意义

采用定量化的地貌因子研究区域构造活动及其演化已成为构造地貌学的一种常用手段。祁连山—河西走廊位于青藏高原东北部边缘,是高原向NE方向挤压扩展的前缘部位,该区河流水系的地貌发育过程记录了高原隆升与挤压扩展及其气候环境效应的重要信息。位于祁连山北部山前的黑河流域向N穿过河西走廊和北山地区,其河流地貌的发育与祁连山的构造隆升直接相关。基于诸多地貌因子(面积-高程积分、地貌信息熵以及河流纵剖面)的研究结果均显示黑河流域所涉及的祁连山东、西段的构造活动存在明显差异,具有西强东弱的特点,如西段流域的平均面积高程积分值(HI)为0.541而东段仅为0.4661;并且根据河流纵剖面分析得到的差异隆升值西段为754m,也远高于东段的219m;而降雨等气候因素则存在东强西弱的特点。综合对比分析发现,本区岩性与降水条件等对研究区地貌因子的影响有限;构造活动是地貌演化发育的主控因素,控制着该区现今的构造变形、地貌发育及其演化历史。     

南秦岭大巴山北缘山间盆地水系演化

河流袭夺对地貌发育以及人类迁徙等均有着重要的意义.在秦巴山地区域,一直以来存在嘉陵江袭夺汉江的观点,但有很大争议.本文通过地貌指数和碎屑锆石U-Pb年龄谱相结合,探讨了秦巴山间盆地水系格局的演化过程,认为伴随着古长江的演化,汉江自东向西逐步袭夺南北向嘉陵江流域.在地貌证据上,石泉-安康盆地内发育不适称宽阔谷地和一系列风口;河谷形态和河谷宽高比(Vf)显示可能存在两次快速下切过程.流域高程积分(HI)反映地貌自西向东逐渐由老年期转向幼年期阶段.χ值显示分水岭向月河一侧迁移,月河在逐渐萎缩.沉积记录上,锆石U-Pb年龄谱显示了物源的变化,盆地内高海拔河流阶地沉积物显示了3个锆石年龄峰值(200~250、400~505、700~900Ma),并以印支期峰值(200~250Ma)为主,而近代水系沉积物锆石年龄仅显示晋宁期(700~900Ma)的单峰值.综合研究表明,区域内水系发生了两次主要的河流袭夺:(1)古汉江切穿区域挤压脊自东向西袭夺汉中盆地水系(古嘉陵江水系);(2)随着石泉-安康盆地内分水岭隆起,南侧支流袭夺干流,形成现代汉江上游水系格局.在这一过程中,区域性走滑断裂及其伴生的挤压抬升起着控制作用,上游次级流域的演化滞后于主河道对构造和袭夺的响应.结合秦岭地区古人类研究,河流袭夺造成宽阔谷地的沟通,可能为古人类沿河谷深入秦巴山地提供了便利的地貌条件.     

墨脱断裂地貌特征及其构造意义

墨脱断裂展布于南迦巴瓦构造结的东侧,晚第四纪以来活动强烈,断裂水平运动表现为左旋走滑。为了进一步研究墨脱断裂倾向滑动特征及断裂活动性差异,文章基于DEM数据提取了4对横跨断裂矩形区域内的高程数据,计算获得沿断裂发育的31个流域盆地的面积高程积分值。研究表明,墨脱断裂两侧在同一高度出现对称的4组台地面,且从低到相邻的两级台面的高度差没有出现逐步增大的趋势,表明断裂没有表现出明显的倾向滑动;沿断裂分布的汇水盆地具有较大的面积高程积分值（0.42~0.60之间）,反映出墨脱断裂所在区域目前总体表现为强烈的构造隆升;根据汇水盆地面积高程积分值的空间分布特征,区域地壳隆升强度沿墨脱断裂由南至北具有逐渐减弱的趋势,结合断裂地貌形态,认为在强隆升区面积高程积分值对断裂活动性具有一定的指示意义。     

柴达木盆地东部新生代盆地结构与演化

本文对柴达木盆地东部新生代盆地结构和构造演化进行了研究.地震剖面揭示柴达木盆地东部新生界分别向南、北盆地边缘变薄和尖灭,盆地北部被欧龙布鲁克山和埃姆尼克山隆起强烈改造.通过对新生代地层厚度横向变化以及地层剖面分析,确定欧北断裂自中新世晚期开始向北逆冲,导致欧龙布鲁克山发生隆升和德令哈凹陷的形成.埃北断裂从上新世开始活动,与欧北断裂同时向北逆冲,导致德令哈凹陷进一步沉降,形成厚度达2600m的狮子沟组.埃南断裂在第四纪开始大规模向南逆冲,不仅造成其北侧的欧龙布鲁克山和埃姆尼克山隆起强烈抬升和向南推覆,而且导致南侧霍布逊凹陷的形成,成为柴达木盆地第四纪沉积中心.早期提出的前陆盆地和背驮式盆地模型显然不能解释柴达木盆地东部新生代构造格架和演化历史.本次研究认为柴达木盆地东部的形成是强烈的水平挤压作用导致地壳发生大规模褶皱的结果,即柴达木盆地东部新生代是一个大规模向斜.该向斜盆地模型很好地解释了新生代地层向盆地边缘减薄以及沉积中心主要位于盆地中部等现象.了解柴达木盆地东部构造发展对了解青藏高原侧向扩展具有重要意义.