山西及邻区水系与黄土冲沟的分形几何学分析结果及其与构造活动的关系

本文用分形几何理论,对山西及邻区水系与黄土冲沟作了分析,发现水系与冲沟分维值的大小反映了该区构造活动性的强弱,分维值的分布定量地反映了区域构造活动的背景及各区域构造活动性的差异,在构造活动强的区域,分维值高,反之则低。按分维值的大小山西断陷带分成南中北三段,以中段介休-临汾一带的分维值及反映的构造活动性最强。该区分维值的分布及反映的构造活动性有从四周向中间增强的特点,增强区与强震的发生有关     

新疆天山地区地貌分形与多重分形特征研究

利用投影覆盖法和投影覆盖概率对新疆天山地区不同构造地貌类型进行了分形与多重分形特征的研究。结果表明：在所研究的标度范围内，不同地貌区均表现出明显的多度域分形，分维值总体上呈现出高山区＞中低山区＞盆地区特点，多重分形谱Dq的形态和值域范围也表现出不同特征。研究认为，地貌表面的分维值与地貌形成的内外力地质作用方式和强度密切相关，并提出5-6km的尺度可作为地貌学研究中宏观与微观作用的分界点。     

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     

地形等高线的分形特征及其动力学含义

以天山地区不同地貌类型的地形等高线为研究对象 ,用尺度法探讨了它们的分形特征 .结果表明 :在 0 .1至 2 0 0km的标度范围内 ,不同地貌类型等高线具有不同的分形特点 ,而且与标度有关 .陆地表面地形等高线分维值与地貌侵蚀作用和不均匀堆积作用的强度密切相关 ,可作为地貌学研究中一个重要参数     

四川马尔康6.0级震群区流域地貌特征与控制因素研究

2022年6月10日四川马尔康6.0级震群地震发生在青藏高原东缘,位于强烈隆升的龙门山及其西缘高原腹地过渡地带,断裂构造复杂,水系发育,小震与中强地震活动频发。基于90 m×90 m空间分辨率的SRTM3数据,利用数字地貌分析方法提取了马尔康6.0级震群所在的脚木足河流域坡度、起伏度、面积-高程积分和河道陡峭指数等地貌参数,结合降水和岩性数据进行综合分析。研究结果表明,脚木足河流域坡度、起伏度、面积-高程积分和河道陡峭指数整体表现出西北低、东南高的特征。构造活动是导致区域地貌参数呈现差异性的主要原因,地貌参数高值主要分布于龙日坝断裂两侧,沿松岗断裂两侧展布,龙日坝断裂东侧是构造变形与差异性隆升强烈的龙门山地区;龙日坝断裂西侧是多条断裂交汇的构造复杂区,中强地震活跃,地貌破坏与重塑作用相对强烈,这可能是地貌参数高值的主要原因。     

断层分形几何学在判定强震危险区中的应用前景初探

本文利用box—Counting法讨论了新疆各主要断裂带的几何分形,得出了各断裂带的分维值。结合区域构造及地震活动性特点,分析讨论了断层分形几何学在判定强震危险区方面的应用前景。结果表明,相应于较大的断层分维数,则对应于较强的地震活动水平;相应于较小的断层分维值,则对应于较弱的地震活动水平。一方面,断裂分维值较高的断裂带,其构造也较复杂。因而,断层分维有可能作为判定活动断裂带地震活动水平的一种特征物理量。     

分形维数计算结果的可靠性

本文以大量分形维数计算结果的实例为基础，着重讨论了影响分维值可靠性的因素，特别指出对于未知动力学系统的自然界中的分形，很难获得真正的分形维数，若研究统计分形维数的变化特征，在采取了某些措施之后，其分维值可比，可用。     

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。     

用分形法说明意大利地震活动性空间变化的复发性图像

用来描述地震活动性的基本参数有三：古登堡－里克特关系式的ｂ值，空间分维Ｄ３和时间分Ｄｔ。主要地震序列或余震前，ｂ值和空间分维（二维）出现显著的减小，这几种情况以前曾报道过。这里我们根据相关积分原理利用分形方法研究意大利三个重要的地震带上地震空间（二维）分布的时间变化。在三个地震带上，Ｄｓ都表现出很大的可变性，该变化与主要地震有很好的相关性，清楚地显示出一个地震回的开始与结束，最后，说明大多数主要地     

水系的分形特征与红河断裂带活动性关系初探

将分形几何学的原理和方法，应用于红河断裂带中南段断错水系的研究。发现断错水系的分维值变化可以反映当地新构造活动的的变化趋势，中段水系的分维值总体上高于南段，南段内部分维值有一定的变化，反映出断裂带的构造活动性由中段尾部向两头增强的趋势。     

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。     

基于SOC的活断层系与地震活动性关系的探讨

通过对中国大陆及青藏高原、新疆、华北和东北各构造区的地震活动性的分析,论证了区域地震活动是一种自组织临界现象.利用分形理论中的粗视化网格法,研究了中国大陆以及各构造区断层系的分形特点和分形结构的跨尺度特征.开展了组构具有分形特点的沙堆模型实验.结合断裂力学理论,认为地震的自组织临界现象源于分形几何断层系的自组织临界性动力学过程,地震分维数和断层系分维数之间存在着一种正相关关系,明确了断层系分形和地震活动性分形之间的因果关系.在此基础上,提出了系统组构的分形是系统输出能量的分形的根源的观点,并进一步利用已有的观测资料进行了分析.最后,基于这个观点和区域断层分布可以通过常规的航卫片分析、地面调查和地质勘探等手段确定的事实,提出了利用断层的分维数与地震的分维数的相关关系,对区域地震的概率分布特征进行估计的观点,可为地震的预测预报提供参考.     

利用灰岩断层面形貌特征识别罗云山山前断裂古地震信息

以山西地堑系罗云山山前断裂的基岩断层面为例,用陆基Li DAR扫描获取了断层面形貌学数据,采用各向同性变差函数法计算了断层面形貌的分维值。结果显示,断层面形貌在高度上具有显著的分带性,每个分带的特征分维值随断层面高度的增加呈阶跃式变化。分析认为这种形貌特征可能反映了断层面与多次地震相关的间歇式出露方式。分带高度指示了约3m和1m的2组同震倾滑位移量,各分带之间的分维值过渡带是断层面缓慢剥露的结果。与片麻岩区的断层面形貌学研究结果相比,灰岩断层面形貌学分维值随着暴露时间的增加而减小,2种岩性区的断层面分维值D与断层面高度H呈现类似镜像的关系,在气候构造条件大致相同的情况下,考虑为岩性差异的影响。     

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。     

利用水系流域偏转研究走滑断层的运动模式——以南汀河断裂带为例

构造地貌能够记录构造运动的长期积累,并能通过相关参数定量表达。水系是对构造作用反映最敏感的地貌之一,长期以来许多研究者利用水系来反映和研究构造。但是过去的研究大都集中在垂直运动的构造作用区域上,尤其是正断层区域上,而对走滑作用区域的研究非常少。文中以南汀河断裂带为研究区域,利用高精度DEM数据提取水系。通过研究断层附近水系流域的偏转来研究南汀河断裂带的运动模式。通过分析流水地貌对断层活动的响应特征,对断裂带的空间展布和活动性进行了分析,为探讨活动断层与地貌响应之间的关系提供良好范例。     

断层泥的分形研究

介绍了利用光学显微镜和电子显微镜对采自西秦岭北缘活动断裂带的天然断层泥进行分形研究的程序和结果，得到该断裂断层泥的分维数D=2.5940.122(二维截面D=1.5940.122)，并测得该断裂带断层泥分维上限平均粒径为9.6～19.2 mm．研究结果表明，该断裂带断层泥具有分形特征，断层面的粘滑摩擦特征位移参数可由分维上限确定．文中还讨论了断层泥分形研究对地震断层的研究意义．      

天山地区地貌系统的自仿射分形与多重分形特征研究

利用标准偏差法和固定质量法，研究了新疆天山地区跨越多个不同构造地貌单元的两条地形剖线的自仿射分形和多重分形特征。结果表明：在所研究的标度范围内，两条剖线均表现出了不同特征的多度域分形性质，多重分形谱Dq的形态和值域范围也呈现出不同特征研究认为，地貌形态并不是完全随机的，而是一种确定性随机，不同标度区间的分维值表征了内外营力作用的方式，强度和空间尺度，同时提出地貌宏观与微观作用尺度的分界点在5km左右。这些结果对地貌动力学定量研究具有重要意义。     

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。     

甘肃中部及邻区水系分形研究结果与滑坡分布的关系

本文用分形几何学理论对甘肃中部及其邻近地区进行了水系分析，发现分维值的大小反映了研究区内发生滑坡灾害的程度。研究结果表明，不同区域水系的分维值与滑坡的分布数量非常吻合。由此可见，水系分形研究对区域性滑坡灾害的危险度判定有一定的实际意义。     

分形在地貌学中应用的几个问题的分析

就实际地貌分形研究工作中经常遇到的截面约定、自仿射分形局域维与渡越长度、分维的比较以及过渡分形等几个问题进行了分析和探讨，并提出了在应用过程中的注意事项和解决方案。