祁连山东段石羊河流域河流纵剖面及其构造意义

石羊河流域位于祁连山东段,其河流体系记录了最新的构造信息和构造活动。提取石羊河流域的地貌信息,有助于揭示祁连山东段石羊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。文中基于GIS空间分析技术,利用数字高程模型(DEM)、Matlab脚本提取了石羊河流域7条河流的纵剖面,并利用基岩河道水力侵蚀模型对其进行分析,获得了7条河流的陡峭系数、平均侵蚀量、凹曲度、裂点分布、高程、距河流出水口距离和流域面积等地貌信息。结果表明,石羊河流域的各条支流至少存在1个主裂点,裂点上、下河段具有不同的陡峭度(ks)与凹曲度(θ),说明河流纵剖面裂点的上、下河段具有不同的发育趋势。对河流纵剖面、裂点分布及岩性进行综合分析,结果表明,古浪河、金塔河、杂木河、西营河、东大河和西大河都具有"坡折式"裂点,处于瞬时状态。祁连山东段河流地貌演化主要与构造活动相关。利用本区晚第四纪活动断裂相关裂点上游河道的凹曲度指标拟合出整条河流,得到石羊河流域的平均侵蚀量约488m,发源于古浪推覆体的6条支流的平均侵蚀量为508. 5m。进一步计算研究区河网归一化的河流陡峭系数(ksn)并得到其空间分布,结合河流纵剖面和裂点分析结果对祁连山东段石羊河流域的构造特征进行了综合分析,ksn的结果显示下游段陡峭系数<60,中游明显大于下游。同时,位于构造结处的古浪推覆体其ksn值呈现高值,表明该区第四纪以来经历了明显的构造抬升过程。文中结果表明石羊河流域地貌演变处于非均衡状态,构造变形是祁连山东段地貌演化的主要影响因素,控制着该区现今的地貌发育及演化历史。     

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。     

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。     

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。     

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。     

福建漳州盆地新构造运动的探讨

漳州盆地是晚更新世以来发育起来的断陷盆地。从盆地的形成、地质地貌特征到地热地震活动,无不受到断裂构造(尤其是活动断裂)的控制。用定量方法对钻孔资料所揭示的第四沉积物的岩相、岩性、厚度及水文地质等因素进行分析.并结合以断裂构造、地貌等特征,将漳州盆地划分为四个新构造区,分别对应于不同的断块构造单元,具有不同的新构造地质特征。漳州盆地的新构造地质史是断裂控制下断块差异活动的历史,现今仍有很强的活动性。     

渤海湾盆地东营、沾化凹陷早第三纪同沉积断裂作用对沉积充填的控制

渤海湾盆地东营和沾化凹陷是胜利油田的主要勘探和开发区. 早第三纪沉积充填的综合研究表明, 同沉积断裂及其组合样式对盆内沉积体系域的发育分布起到重要的控制作用. 盆地的充填序列和演化反映了幕式断陷作用的总体控制. 长期活动的同沉积断裂形成古地貌上突变的断裂坡折带或断坡带, 构成古构造单元和沉积相域的分界并控制着沉积相带的总体展布. 凹陷中部的洼陷边缘断裂坡折带常常控制着粗碎屑沉积体系的沉积中心, 特别是低位域三角洲或湖底扇的发育和分布, 是盆内寻找砂岩油气藏的最有利区带. 同沉积断裂具有多种组合样式, 包括平行或雁行状断裂系、梳状断裂系、帚状断裂系以及断裂调节带等, 形成特定的构造古地貌, 制约着沉积物的分散过程和砂体堆积. 揭示同沉积断裂(坡折)带的活动和分布, 再造各沉积期的构造古地貌, 是进行沉积体系和砂体分布预测的关键.     

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。     

华山山前河流地貌参数及其构造意义

基于数字高程模型(DEM)空间分析技术,系统提取了华山山前河流相关地貌参数,包括河流坡降指标SL、河流水力侵蚀模型标准化陡峭指数ksn、流域盆地面积高程积分HI、谷底宽度与谷肩高度之比Vf、山前曲折度Smf等。研究表明,各参数指标大致以华县及华阴为界,空间上差异分布,表现为华县—华阴段河段SL在断裂附近出现极高值,河流SL均值、ksn均值、HI值、Vf值以及Smf值集中在500~700、120~140、0.5~0.6、0~0.1及1.0~1.1之间;蓝田—华县段及华阴—灵宝段的指标分布特征大致相同,上述指标值集中在300~500、100~120、0.4~0.5、0.2~0.6及1.2~1.5之间。综合分析发现,构造活动是造成上述指标差异的主要因素,对各指标进行构造活动等级划分,计算出华山山前相对构造活动强度(Iat),结果显示在华县—华阴段Iat值集中在1~1.5之间,其他部位集中在1.5~3之间;表明华山山前华县—华阴段构造活动最强,其他部位活动相对较弱。华山山前构造活动主要受控于华山山前断裂。野外地质调查表明,华山山前断裂在华县—华阴段活动最强,全新世以来仍发生过多次活动;在蓝田—华县段及华阴—灵宝段断裂仅在晚更新世有过活动,未见全新世活动迹象,活动性整体偏弱。利用河流地貌参数获取的华山山前构造活动强弱与野外地质调查得出的结论一致,表明以河流地貌参数作为构造活动的研究对象,能有效地反映区域的差异构造运动。     

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。     

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。     

岩性和侵蚀基准面对构造活跃区河流地貌演化的影响——以青藏高原东北缘老虎山和哈思山地区为例

在构造活跃地区,前人研究着重考虑了构造活动对河流地貌演化的影响,而岩性和局部侵蚀基准面的作用较少被关注.本文以青藏高原东北部海原断裂的影响地区为例,通过对水系形态及地貌特征指数(陡峭指数、河谷宽高比、χ等)的计算等,分析了裂点发育和水系重组等不同空间尺度下的河流地貌演化过程.结果显示,以老虎山和哈思山为中心,分别发育了两个放射状水系.其中老虎山东南侧支流流向发生了近180°的转变,我们认为这是受局部侵蚀基准面高度的差异(～190m)所诱发的水系重组.部分发源于哈思山的支流发育了受岩性控制下的峡谷-宽谷相间分布的河谷地貌.此外,构造活动和黄河下切引起的局部侵蚀基准面的下降触发了由平行状水系向树枝状水系的正反馈演化过程.这些结果表明,即使在构造活跃地区,岩性和侵蚀基准面变化在地貌演化过程中也扮演着重要角色.     

河水动力侵蚀模型及其在构造地貌研究中的应用

正活动造山带的地形地貌是构造运动与气候变化相互作用的产物。在地貌演化过程中,河流作为对构造-气候相互作用最为敏感的地貌单元,无论是流域平面展布还是河道剖面形态,都深受构造、气候、岩性等的影响;同时,这些因素及其变化特征也被流域水系所记录。研究造山带河流水系,从中提取构造活动和气候变化信息,有助于理解区域地貌演化过程,是构造地貌     

格仁错断裂带流域地貌特征及其构造指示意义

依据谷歌地球提供的影像(Landsat和GeoEye)和野外工作,在ArcGIS平台上利用数字高程模型(ASTER GDEM数据)提取了格仁错断裂带153个亚流域盆地的基本参数,作了面积-高程积分。统计结果显示,南北2盘流域盆地的规模(面积、河网分级)差异显著,南盘流域盆地起伏、坡度、面积-高程积分(HI)值均略大于北盘,积分曲线总体呈"南凸北凹"的形态特征;在断裂走向上,盆地起伏、平均坡度、HI值皆呈"东南高、西北低"的趋势,积分曲线由西向东具有变凸的态势。通过分析流域岩性与降雨条件,发现它们对以上地貌参数的影响有限。因此,流域盆地差异地貌特征反映并验证了格仁错断裂晚新生代南盘相对于北盘抬升,并且其南侧申扎-定结裂谷可能强化了该差异抬升运动。同时,可能指示冈底斯-念青唐古拉山晚新生代早期隆升为流域盆地提供了向N掀斜的先存地貌面,后期该山体和申扎-定结裂谷的快速隆升进一步促成南北2盘流域不对称的发育。     

熊坡背斜构造变形与蒲江-新津断裂活动特征

熊坡背斜位于龙门山构造带东南端的成都盆地内,是龙门山逆冲推覆构造向前推挤进入盆地内部的一个主要变形区域,与其配套发育的断裂为蒲江-新津断裂,断裂与背斜褶皱之间在构造变形模式上表现出明显的一致性。在褶皱和断裂的构造变形和活动特征上,熊坡背斜南段表现为一种不对称的褶皱,向NE方向发展表现为较为宽缓的对称褶皱形态,卷入的地层主要是中生代及其以前的地层,对蒲江-新津断裂的地貌调查结果表明,断裂没有对该区域内广泛发育的冲沟Ⅰ级阶地产生影响,而对山前发育的相当于南河(岷江Ⅰ级支流)Ⅳ级阶地的洪积台地有明显的控制作用,说明断裂活动时间应该为第四纪早期,到第四纪晚期活动减弱或是趋于静止     

怀安盆地北缘断裂构造几何与活动特征

结合前人调查和研究资料,综合运用地形地貌分析、地质调查、遥感解译等方法,详细分析了怀安盆地北缘断裂的构造地貌特征,较为系统地研究了断裂带的几何结构、构造变形及活动特征。怀安盆地北缘断裂控制着怀安盆地附近的第四纪构造演化和地貌发育,根据断裂展布和活动性可分为3段,即东段(洗马林—东洋河)、中段(东洋河—马市口)和西段(马市口—韩家营)。怀安盆地北缘断裂为典型的山、盆构造界线,沿线断裂活动特征明显,断面上留有断层活动的痕迹——镜面构造、擦痕;不同段落具有不同的活动特征,东段活动性最强,中段次之,西段最弱。     

海原断裂带中东段地貌差异及其成因探讨

以定量化地形因子为切入点的构造地貌学方法已成为活动构造研究的有效手段,被广泛用于定性或半定量解析地貌对新构造运动的响应及其演化过程。针对海原断裂带中东段现今地貌差异,以SRTM 90m分辨率DEM为基础,利用ArcGIS软件和Matlab程序脚本,提取了海原断裂带中东段高程、坡度、地形起伏、地形侵蚀以及河流陡峭系数等地形因子。从空间分布上看,上述各项地形因子沿断裂走向均呈现 “西高东低”的整体分布特征。西段海拔高、坡度陡、起伏大、侵蚀强、抬升快,中段和东段海拔低、坡度缓、起伏小、侵蚀弱、抬升慢,此外,在断裂带的东南尾端呈略微增加趋势,达到小范围内的峰值。在此基础上,通过对比分析地形因子与年降水量、基岩岩性,初步探讨了构造与降水、岩性等因素对地形地貌的控制作用,认为不同降水条件对地貌后期改造起显著作用,基岩岩性与现今地貌之间并无显著关系,该区域地貌类型主要受构造抬升差异所控制。沿断裂带走向上的现今地貌差异表明,西段处于相对快速的构造隆升和强挤压造山构造背景,中段由于受到黄河下切及河流冲积作用影响,地貌参数记录的抬升特征并不显著,而东段则反映出大型断裂带尾端挤压调整效应。     

黑龙江省科洛火山群火山地质研究

科洛火山群的新生代火山共有23座,坐落于科洛河两岸,火山岩面积约为350km2,岩性主要为碱性玄武岩.由于地处NE向断陷盆地这一特殊的构造位置,科洛地区的火山活动及展布主要受到区域基底断裂的制约.火山喷发形式总体为中心式,属斯通博利式火山.火山活动可划分为上新世、更新世和全新世3期.上新世在断陷盆地边缘形成了一系列NE向线性展布的中心式溢出型火山,其中部分火山因风化剥蚀而失去了原有的火山地貌特征,仅保留盾形熔岩台地.早更新世火山活动相对平静.中-晚更新世火山活动仍受到NE向基底断裂的控制,但喷发中心、喷发方式及喷发强度均发生改变,火山由碱玄质火山渣锥和熔岩流组成.进入全新世以后南山喷发,其火山结构保存完好,裸露的熔岩台地保留了较好的微地貌特征.该期火山亦由碱玄质火山渣锥和熔岩流构成.在科洛火山群的火山活动过程中,其熔岩流覆盖了早期沉积地层,并对盆地中的河流进行了改造,最终导致该区断陷盆地初始地貌的改变.     

念青唐古拉山东南麓断裂带构造地貌特征与活动性遥感研究

选用高分辨率ALOS和中等分辨率ETM+图像,结合研究区已有研究成果,采用信息增强及图像融合方法,对图像中各类构造地貌表现出的纹理、色调及含水性特征进行研究,建立了解译标志,并结合野外调查结果,系统解译了念青唐古拉山东南麓断裂带的展布与发育情况;同时引入河长坡降指标参数(SL index)和Hack剖面(河流高程剖面半对数坐标图)2个构造地貌参数,分析其对区域构造活动的指示意义并比较断裂带不同分段的活动性。研究表明,念青唐古拉山东南麓断裂带呈三段式展布,遥感解译的地貌标志基本反映了断裂带以正断层为主兼具走滑运动性质。呈明显的上凸形态的河流Hack剖面反映了区内构造差异隆升强烈,河长标准化坡降指标明显异常地带指示为构造运动活跃区,这种异常变化不仅印证了断层活动对河床剖面的影响,而且结合该变化特征进行遥感解译可以提高断裂位置解译的准确性。断裂的活动性从F1向F3依次增强,F1、F2段正断层活动性相对较弱,走滑活动增强,F3段正断层活动性较强。     

深井盆地南缘断裂特征与活动性研究

深井盆地是山西断陷盆地带北段内部一个规模很小的次级盆地,为中更新世以来发育的三角型山间小型盆地。盆地附近断裂发育,构造复杂,深井盆地南缘断裂为主控边界断裂,控制着盆地的发展演化。本文通过对地形地貌、断裂剖面、地层测年及地震活动等方面的分析和研究,获得了断裂活动时代和活动速率等参数,综合阐述了断裂的空间展布及活动特征。研究表明:深井盆地南缘断裂晚第四纪期间仍在活动,最新活动时代为晚更新世晚期;断裂具有分段性,西段长约6km,多处可见断裂错断晚更新世地层剖面,属正断倾滑性质;东段表现为盆地与黄土斜坡直接接触,由西向东断裂地貌表现逐渐减弱,未见明显的断裂剖面,止于NW向构造,附近发生的4次4 3/4级地震与该段断裂关系密切。