基于“DEM-NDVI-土地覆盖分类”的天山博格达自然遗产地山地垂直带提取与变化分析

本文基于Landsat影像数据获取天山博格达自然遗产地土地覆盖分类,结合归一化植被指数（NDVI）和数字高程模型（DEM）构建“DEM-NDVI-土地覆盖分类”散点图分析研究区植被受海拔和坡向的水热空间变化影响的分布特征,通过概率统计分析提取博格达遗产地山地垂直带,并结合研究区的气温、降水数据和NDVI变化特征分析垂直带变化的原因。研究结果表明：① 本文利用“DEM-NDVI-土地覆盖分类”散点图,揭示了研究区1989年和2016年的NDVI值和分类类别随着海拔上升的变化特征,其中NDVI值随着海拔上升呈现“倒U形”变化,而不同分类类别在一定的海拔区间内呈现出聚集效应,且不同分类类别有明显的高程界限。② 1989年和2016年博格达遗产地山地垂直带分带上限分别为：1278 m和1185 m（温带荒漠草原带）、1784 m和1759 m（山地草原带）、2706 m和2730 m（山地针叶林带）、3272 m和3293 m（高山草甸带）、3636 m和3690 m（高山垫状植被带）。③ 博格达遗产地1989年和2016年山地垂直带受区域气温升高和降雨增加的影响有较为明显的改变,其中温带荒漠草原带最为敏感,其上限变化最大,向下收缩93 m;山地针叶林带的分布范围则向两侧扩张49 m;山地草甸带带宽基本保持不变,但整体上移了约20 m;冰雪带则受到全球气候变暖的影响向上退缩54 m。     

新疆博格达南缘后碰撞期陆内裂谷和水下滑塌构造

本文较为系统地研究了哈密市七角井-车轱辘泉和乌鲁木齐市白杨沟地区晚古生代后碰撞期陆内裂谷和滑塌构造的几何学、岩石学和地球化学特征。研究表明,在博格达山南缘的七角井-车轱辘泉一带,玄武岩和流纹岩彼此互层产出,构成厚度较大的后碰撞期双峰式火山岩系,呈近东西方向平行造山带展布,堆积在早二叠世红色磨拉石之上;在白杨沟一带,后碰撞水下滑塌堆积岩与火山岩共存,构成一个厚1300m的滑塌构造剖面,由水下滑塌堆积岩夹双峰式火山岩带、枕状熔岩-气孔状玄武岩带和硅质、泥砂质岩带所组成。其底部以北东走向的拆离断层和晚石炭世灰岩、砂岩岩层接触。在岩石地球化学特征上,火山岩的SiO2含量在53%-67%之间出现间断,呈现双峰式火山岩的特点。其中,流纹岩SiO2平均71.65%,CaO2.15%,Na2O与K2O含量相近(3.2%-3.7%),含碱量>含钙量,ANKC值>1.1;轻稀土富集、稀土总量高,铕亏损,具明显Eu负异常。与之共生的玄武岩则以富硅贫碱为特征,SiO2平均51.05%,TiO2含量变化较大,轻稀土轻度富集,铕异常不明显,属拉斑系列玄武岩类。其特征和东非阿法尔裂谷的双峰式火山岩相近,反映陆内裂谷环境。对滑塌堆积岩带中的辉绿玢岩作锆石U-Pb测年,获289±5Ma年龄值,相当于二叠纪初期。从晚二迭叠世开始,全区处于相对稳定的剥蚀-堆积环境中,形成了厚度较大的磨拉石,并逐渐演化为三叠纪的准平原化环境。     

新疆博格达中段木垒地区基性侵入岩岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及其构造意义

博格达造山带大量分布基性岩,其成因研究对区域构造演化具有重要意义。本次对博格达造山带中段木垒地区的基性岩进行了系列研究工作,初步对岩石成因和构造环境进行了探讨,为博格达造山带研究提供了新的依据。岩石地球化学特征显示,辉绿岩的SiO₂含量为47.71%~53.7%,K₂O含量为0.61%~1.87%,Na₂O含量为2.97%~5.14%,显示富钠贫钾特征,属准铝质中-高钾钙碱性岩石系列。Mg#值为29.80~47.89,远低于原始玄武质岩浆的参考数值65,表明区内基性岩可能是原始岩浆经历较强程度分异作用后的产物;分异指数(DI)均大于35.00,固结指数均远小于30,均显示辉绿岩分异程度较高。稀土元素特征显示较高稀土总量、轻稀土强烈富集的右倾模式,相对富集Rb、Ba、K、Th等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ti、Hf、Zr等高场强元素。辉绿岩锆石U-Pb年龄为(305.9±3.1)Ma;辉绿岩岩浆可能源于亏损尖晶石橄榄岩相至原始尖晶石橄榄岩相之间,为较低程度部分熔融及分异演化综合作用形成的产物,为晚石炭世博格达弧后裂陷盆地晚期局限性伸展作用的产物。     

新疆博格达地区中二叠世—早三叠世构造-气候-沉积演化及耦合机制

博格达地区的盆山关系演化、博格达山初始隆升时间、构造-气候-沉积耦合机制等前沿科学问题一直是国内外研究的热点,也一直困扰和制约准噶尔盆地东南缘的油气勘探开发进程。基于博格达山北缘野外露头和阜康凹陷、吉木萨尔凹陷的岩心、地震及钻测井资料,综合运用沉积学、地球化学等多种方法,阐明了博格达地区中二叠统—下三叠统展布及沉积相特征,恢复了相应的古气候变化,结合区域研究成果重建了中二叠世至早三叠世构造-气候-沉积演化过程。认为博格达地区中二叠世为裂谷—坳陷盆地构造背景,在干旱—半干旱气候条件下,发育以博格达地区为湖泊中心的辫状河三角洲—湖泊沉积体系;晚二叠世博格达山发生初始隆升,早期湖盆消亡并在博格达北坡山前发育冲积扇,古气候由半干旱变化为半湿润;早三叠世博格达地区构造环境相对稳定,但是逐渐趋于温暖湿润的古气候对区域风化程度和沉积条件起主要控制作用,博格达山体遭受强烈风化剥蚀,北侧形成扇三角洲—湖泊沉积体系。     

博格达山晚古生代坳拉谷(Aulacogen)的初步研究

博格达地区在晚古生代不是与哈尔里克相联的岛弧,而是坳拉谷.它发育较完整的滨浅海→陆棚→陆坡→坡角→盆地平原相的沉积相序.建造类型和充填序列与国内外坳拉谷很相似,而与岛弧建造相差甚远.早期具多旋回的火山喷发,中期发育多种重力流沉积组分,晚期出现复理石和磨拉石建造.东与兴蒙大洋相联,西端伸入准噶尔小板块内部.从中泥盆世开始由巴里坤一带逐渐向乌鲁木齐地区发育.     

新疆古地磁研究及几个地质构造问题探讨

通过对塔里木、准噶尔、伊犁、昆仑山等地区古地磁研究获得了大量数据,结合磁性地层、古生物、沉积相等综合分析,对塔里木地块构造演化、新疆晚古生代构造分区划分、伊犁地块、天山板块等几个地质构造问题进行了探讨.     

新疆巴里坤红井子地区石炭纪火山岩及其大地构造环境分析

通过对红井子地区石炭纪人山岩岩石学、岩石化学、稀土元素、微量元素等特征分析；认为该区石炭纪火山岩具岛弧火山岩和裂谷火山岩两种不同属性，其形成构造环境也存在明显差异。该区火山岩分别形成于三个不同的构造环境，即准噶尔岛弧带、博格达裂谷带及喀尔力克岛弧带。     

博格达山白杨河地区中基性岩墙地球化学特征及其地质意义

白杨河地区中基性岩墙地球化学研究显示,该岩墙属于亚碱性系列,为岩浆高度演化的产物,轻稀土元素适度富集,轻重稀土分异中等,Nb、Ta强烈亏损,Ti、Zr和Hf适度亏损,不相容元素(K、Rb、Ba、Sr、LREE)与Pb富集,说明该岩墙源自与俯冲作用有关的交代地幔,且在侵位过程中受到地壳物质的混染。该岩墙侵位时期可能为270~250Ma左右,为造山期后伸展环境下的产物,是中亚造山带后碰撞阶段陆壳垂向生长的重要标志。     

新疆博格达东缘色皮口地区晚石炭世裂谷火山岩地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究

新疆色皮口地区位于博格达造山带东段北部,区域内的上石炭统柳树沟组火山岩为玄武岩-玄武安山岩、角斑岩-石英角斑岩和流纹岩,组成双峰式火山岩建造。岩石SiO 2含量为48.07%~77.62%,赖特碱度率(AR)为1.35~4.7,Na2O+K2O含量为3.74%~9.02%,K2O/Na2O值为0.04~1.04,为低钾高钠钙碱性-碱性岩石。玄武岩、玄武安山岩TiO 2=0.86%~1.7%,较高的Al、低Mg,以及低K2O/TiO 2和K2O/P2O5比值(分别为0.13~1.81、0.36~6.00),反映了在岩浆演化过程中发生了不明显的分离结晶作用。玄武岩、玄武安山岩、角斑岩不相容元素K、Rb、Th、Ba强富集,高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf无富集,Ti亏损不明显,玄武岩(Th/Nb)N值为1.36~6.55,Nb/La值为0.29~0.44,具有较低的Nb/Zr比值(0.03~0.05)。由玄武岩到石英角斑岩,稀土元素组成略右倾平行曲线簇,倾斜度(轻重稀土分异度)略增大,铕负异常趋于明显(δEu=0.81~1.17)。流纹岩不相容元素K、Rb、Th、Ba富集,高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf富集,流纹岩稀土总量增高,轻重稀土分异增大,明显铕负异常(δEu=0.27~0.50),显示后期较强的岩浆分异作用。石英角斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为314.9±1.2Ma(n=16,MSWD=0.4,Th/U比值在0.56~1.21之间),这表明石英角斑岩形成时代为晚石炭世。石英角斑岩中锆石的176Hf/177Hf比值均分布在0.282897~0.283097之间,并具有较高的正εHf值(11~18),平均值为14,Hf的模式年龄tDM2介于180~628Ma。所有锆石的176Hf/177Hf比值和εHf值位于亏损地幔演化线与下地壳之间,并靠近亏损地幔演化线。上述特点反映晚石炭世火山岩形成于板内裂谷环境,下部玄武岩与角斑岩-石英角斑岩具有同源特征,暗示岩浆源区来源于亏损地幔,并受地壳混染。     

新疆博格达构造带的构造属性及造山机制

新疆博格达山东段石炭系火山岩发育。本文通过对该地区石炭系火山岩分布和岩石组成特征的调研,结合以往对该区火山岩地球化学研究,对博格达构造带的构造属性和造山机制进行了探讨,提出博格达构造带具有坳拉谷的基本特征,即具有一端连接大洋(哈尔里克)、一端伸向和尖灭于陆块(准噶尔地块)内,拉张阶段堆积裂谷型双峰式火山岩建造,造山阶段没有俯冲而直接抬升,造山末期有巨量辉绿岩泄出,表明地幔柱在博格达坳拉谷发生和发展过程中的主导作用。