试论河流地貌学的新进展和趋势

河流地貌学研究河流动力的侵蚀-搬运-堆积过程(源-汇系统)、河流地貌的时空演化,及其与地球内部构造活动和地球表层气候和环境之间的相互关系。介绍了河流地貌学与表层地球系统科学的关系、研究内容和发展趋势、前沿问题和研究机遇。河流侵蚀、搬运和堆积在构造-气候相互作用中起着重要的媒介作用,是地球内部和外部相互作用的重要纽带。随着高精度数字地形模型定量分析、地表侵蚀速率的定量测定、沉积物测年以及地貌演化数值模拟等新技术和新方法的应用,促进了不同时间和空间尺度流域地形、水系发育、河流地貌动力过程、河流地貌空间分布特征及其对构造、气候和人类活动等的响应和反馈的研究。未来除了更深入地理解流域尺度物质和形态的变化规律和机制外,加强河流地貌过程的定量表达,将流域地貌研究与表层地球系统的热点科学问题相联系,进一步开展学科交叉,服务于国家战略,才能提高河流地貌学、乃至地貌学科的竞争力。     

不同尺度DEM的河流裂点提取及其效应分析

以不同尺度DEM数据提取裂点及其效应存在较大差异。本文以1：1万DEM为基础数据,通过小波分析生成多尺度DEM数据。以庐山地区16条河流为例,实现了多尺度DEM数据的河流裂点提取,探讨了河流裂点的变化规律,并构建了裂点个数的尺度预测模型。实验结果表明：(1)采用河道纵剖面与点坡降相结合的方法可快速准确地判断裂点;(2)在庐山地区,1:1万DEM数据可准确判断高差不小于5 m的裂点,对于高差小于5 m的裂点由于DEM表达精度和数据误差,而无法准确判定;(3)DEM尺度对裂点提取影响显著,裂点个数随着DEM分辨率降低逐渐减少,符合幂函数递减规律;(4)通过与ASTER GDEM和SRTM DEM对比验证,本文所构建的裂点个数与DEM尺度的拟合模型具有一定的预测精度。     

西北地区含油气盆地动力学演化

根据石油勘探资料和前人成果,对昆仑造山带以北、贺兰山构造带以西的塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地及阿拉善—河西走廊—中祁连地区的盆地结构进行了分析。结果表明:盆地都赋存在稳定的板块(地块)之上,具有多期叠合与改造特征,不同时期具有不同的盆地类型;震旦纪—早二叠世主要受古亚洲洋构造域控制,以板块(地块)之间的开合与盆地的形成、消亡为特征,中生代为欧亚大陆的组成部分,盆地、山脉的形成受特提斯洋及深部构造背景的影响,新生代受印度板块与欧亚板块碰撞产生的远距离效应,形成了现今盆山构造格局;盆地深部构造与盆地之间的相互作用、盆地深部构造与造山带深部构造的相互作用以及浅层盆地与造山带之间的相互作用构成了西北地区盆地动力学演化的基础;西北地区含油气盆地经历了洋-陆转化和陆内演化两大盆地演化阶段,在两大盆地演化期间,新疆北部、塔里木、柴达木及阿拉善—河西走廊—中祁连地区的盆地形成与消亡改造的关键构造事件具有一致性;受区域大地构造的控制,准噶尔盆地、塔里木盆地以及阿尔金构造带以东地区的沉积建造、构造活动特征存在显著差异,控制了盆地烃源岩发育部位与层系,形成了具有不同特征的古隆起和山前构造带,使得各盆地油气聚集的控制因素也存在差异性。     

陆相层序界面的物质表现及成因类型——以鄂尔多斯盆地中生界为例

根据野外露头、钻井岩性剖面和地球物理资料等,在鄂尔多斯盆地中生界可识别出的层序界面有古暴露剥蚀面、不整合界面、河流回春作用面、冲刷侵蚀面、岩性与岩相转换面、上超面、最大湖泛面。在详细讨论各类型界面特征的基础上,将成因划分为:构造运动造山侵蚀不整合界面、升隆侵蚀不整合界面、暴露不整合界面、冲刷侵蚀不整合界面、最大湖泛沉积界面5种类型。     

基于DEM的岷江上游流域构造活动强度分析

目前,利用DEM衍生的地貌参数对大面积区域构造活动进行量化分析的研究相对较少。本文以岷江上游流域为例,利用ASTER GDEM数据和GIS技术,提取了该流域面积高程积分值（HI）、河长坡降指数（SL ）、流域盆地不对称度（AF）、盆地形状指数（BS）、谷底宽度与谷肩高度比（VF）和水系分维数（FD）6种地貌参数,对其进行了等级划分,并量化了研究区相对构造活动强度（IAT）。结果显示：岷江上游流域有较高的SL、AF、BS值,较低的VF及FD值,中等HI值,其IAT值为1.33,分类等级为1级,表明该流域侵蚀程度强烈, 流域形态狭长, 河谷呈V型形态,受构造活动影响显著,地貌发育处于幼年期晚期,中年期早期。研究结果与区域地质背景较为吻合,该方法可为进一步探讨区域构造活动差异性提供新的手段。     

青藏高原隆升的黄土高原构造侵蚀效应

研究了青藏高原隆升与亚洲大陆强季风气候的耦合效应、黄土高原的阶段性抬升、构造变形及其构造侵蚀效应。结果表明,青藏高原的隆升引起多种黄土地质灾害。黄土高原的构造抬升导致侵蚀基准面下降,为重力侵蚀、沟谷溯源侵蚀和流水侵蚀提供了有利条件;构造变形使黄土产生构造裂隙、节理,增大了黄土的侵蚀速率,促进了黄土的坍塌和滑坡等侵蚀性地质灾害的发生;地形突变带、活动断裂带及地震活动带等稳定性条件差的黄土分布区,是黄土侵蚀性地质灾害最剧烈的地区。     

鲁苏碱性岩套特征及其形成的构造背景

鲁苏碱性岩套是指分布于胶莱盆地内的富钾火山岩系和鲁苏混杂岩带中的富钠侵入岩系 ,它们形成于中生代晚期至新生代早期大陆碰撞造山作用之后的伸展构造背景 ,是拉张作用下上地幔部分熔融与陆壳隆升作用的产物     

对秦岭造山带几个重大问题的认识

详细讨论了秦岭一大别造山带的几个重大问题，对它的发展阶段进行了新的划分，对其形成发表了新的观点：认为秦岭造山带、华北板块、扬子板块是中生代以来，在抽拉－逆冲岩片构造体制作用下形成的。对秦岭一大别造山带的表层构造特征以及它和深层构造的关系、花岗岩的成因类型、断层与界面的区分及成矿作用等都提出了和以往不同的认识。     

龙门山造山带与川西前陆盆地的盆山耦合关系对油气成藏的控制作用

综合地球化学、野外剖面和钻测井等资料,运用岩石学和地层对比、盆地模拟等方法,剖析了龙门山造山带和川西前陆盆地的盆山耦合关系,探讨了这种盆山耦合关系对油气成藏的控制作用,最后给出了勘探建议及有利区带预测.结果表明:龙门山造山带和川西前陆盆地在沉积和构造方面表现出良好的盆山耦合关系,具体表现在沉降与隆升的对应、物源与沉积的对应以及构造多幕性和沉积旋回性的对应等特征上;沉积耦合关系控制着烃源岩的沉积厚度及热演化程度,并影响着储层的垂向和横向分布,而构造耦合关系则对造山带和前陆盆地的断层发育以及油气运移和成藏所需圈闭具有决定性作用;盆山耦合呈多期性,具有沉积、沉降中心以及沉积相展布不断迁移和多期叠加的特征;形成了川西前陆盆地深、中、浅层的三维立体幕式演化成藏模式.有利区带预测表明:梓潼坳陷南端是深盆气的有利聚集区;浅层气主要分布在古隆起发育的盆地中、南段;深层气则多分布于盆地北部及中部地层尖灭带.     

华南加里东运动初探

华南加里东运动包含了郁南运动、北流运动(崇余运动)和广西运动,具多幕陆内造山特点。其影响范围包括扬子板块
东缘“江南隆起”以东、以南广大地区。华南加里东构造带总体呈东西向展布,南部桂西右江盆地-粤南地区泥盆系不整合于下伏
的寒武系之上,中部桂东-粤中-闽西-赣南-湘南地区泥盆系不整合于奥陶系之上,靠近“江南隆起”的湘中-浙西地区泥盆系
不整合于志留系之上,但钦防盆地志留系与泥盆系整合接触。寒武系-志留系为同造山盆地的复理石沉积。从寒武纪-志留纪
同造山盆地由南向北迁移,盆地展布、物源供给等显示“南山北盆”的盆山格局和造山带“由南向北”挤压的趋势。      

东昆仑造山带乌妥地区构造特征及其构造演化分析

东昆仑乌妥地区在大地构造位置上跨东昆仑弧盆系北昆仑岩浆弧和东昆仑南坡俯冲增生杂岩带,该文对其内发育的不同时期、不同层次的断裂、韧性剪切带和褶皱等构造行迹进行了研究,从局部特征推演至整体特征,达到对研究区构造演化及变质变形的再认识。结合沉积建造、岩浆活动、变质事件、同位素年龄值及区域资料等,确定各构造群落形成的相对时代,进而比较合理地建立起测区的构造变形序列,认为区内自吕梁期-燕山期-喜山期,至少经历了7期12世代的构造变形,期间任一时期构造体制的变更,造山作用类型的变化、盆地类型的转化,都遵循伸展和压缩交替进行这一普遍的地壳演化规律。将东昆仑造山带乌妥地区的构造演化划分为古元古代基底的形成阶段、多旋回的洋陆转换阶段、陆内造山阶段及高原隆升阶段。     

可可西里—巴颜喀拉三叠纪沉积盆地的划分及演化

可可西里一巴颜喀拉活动型三叠系,与相邻古陆上的稳定型三叠系分布区,构成特提期三叠纪海域。盆地由于基底性质和地质构造背景以及演化过程的差异而具多级性。本文将该盆地作为一级沉积盆地下分四个二级沉积盆地和一个构造带,对其形成机理及演化特征分析研究,指出沉积盆地是古北特提斯裂谷型海槽经过晚二叠世闭合期后形成的活动型海盆。海盆形成于早三叠世早期,到晚三叠世晚期和侏罗纪早期才全部闭合成造山带,经历了沉降—沉积期、隆升—闭合期和闭合期后不同的发展阶段,具有鲜明的演化特征。     

辽宁元古宙侵入岩岩石谱系单位

辽宁省广泛发育元古宙侵入岩,它们具有成分及结构演化不同特征。应用岩石谱系单位划分、归并的原则,划分单元25个,归并超单元6个,非正式单位杂岩8个。总结出古元古代侵入岩与辽东裂谷形成与演化密切相关,经历了造山前超基性→基性、造山期中酸性→酸性、造山后构造崩塌期基性→中性→酸性,钠质→钾质岩浆演化规律及大陆动力学演化过程;中元古代及新元古代侵入岩形成于陆块区及陆缘活动带区两种构造背景。提出了元古宙侵入岩成因类型有幔源、壳幔混源、壳源。     

钦州前陆盆地——关于钦州残余海槽的新认识

本文首先简要地介绍了前陆盆地的一般概念及其构造—沉积演化模式,然后根据钦州—玉林地区的沉积特征及有关的区域地质资料进行综合分析,并与国外典型前陆盆地进行对比。我们认为,前人资料中的“钦州残余海槽”,应是云开碰撞造山带的前陆盆地,并尝试恢复钦州前陆盆地的构造—沉积演化过程。     

湖南中生代造山过程--华南陆块周缘造山带之影响

湖南地区中生代造山作用强烈,其演化过程与华南陆块各周缘追山带一样,经历了T3-J1的陆内碰撞造山、J2-K1陆内碰撞后造山及K2后的伸展造山阶段.湘潭-祁东以西的扬子区域,发育一系列NE向展布向NW逆冲的逆冲推覆构造带,而其东部华夏区域则发育热隆伸展构造与走滑盆山构造带.研究表明,湖南地区的造山过程与周缘造山带的形成演化休戚相关.一方面,周缘造山带对湖南地区构成了楔入构造的运动学一动力学边界条件;另一方面,华南周缘古特提斯洋的消减和周缘陆块对华南陆块的会聚、碰撞造山激活了软流层地幔的上涌和东向迁移,这是湖南地区中生代活化和造山过程的主要机制.     

青海省石藏寺金锑矿床地质特征及成矿机理探讨

石藏寺金锑矿床位于泛华夏大陆晚古生代藏北(羌塘)三江弧前盆地,西倾山晚古生代盆地西端北缘。矿床为金锑矿共生矿床,其矿体受构造破碎带控制,呈似板状、透镜状。自然金主要与辉锑矿、石英嵌布关系密切,辉锑矿中包裹金占50%以上,粒间金、裂隙金与辉锑矿、石英连生。围岩蚀变有硅化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化。石藏寺金锑矿床与临区大场金锑矿床类似。矿床形成机理为在青藏高原碰撞造山带过程中,岩浆热液沿着深大断裂迁移,并与大气水发生循环,从围岩中断萃取Au,Sb矿物质,在构造、地球物理化学条件适宜的部位聚集形成金锑矿体,为造山型金锑矿床的浅成矿床。     

基于SWAT模型和多源DEM数据的流域水系提取精度分析

流域水系是研究水文水资源、地貌演化和生态环境及水土治理等的基础数据,高精度的水系提取对流域研究十分重要。本文以空间分辨率均为30 m的 AW3D30 DSM、SRTM1 DEM和ASTER GDEM2数字高程模型作为基本的地形数据,基于SWAT模型提取犟河流域水系,通过河网“套合差”、水系相对误差、Google Map水文数据及蓝线河网对提取结果进行误差分析与综合评价,探讨河道剖面和地形特征对水系提取精度的影响。结果表明：① 集水面积阈值是决定河网水系提取精度的关键参数,阈值越大,提取的河网密度越小,反之提取的河网密度越大;② 基于河网密度与集水阈值二阶导数的幂函数与直线相切的数学求值方法确定流域最佳集水面积阈值,能避免最佳集水阈值取值的主观性,提取的河网水系与实际河道相符;③ AW3D30 DSM数据提取的流域河网水系与Google Map高分辨率影像的水系偏差最小,且AW3D30 DSM数据提取的水系与蓝线河网的河网“套合差”和水系相对误差值均最低,能真实反映中低山丘陵山区流域水系发育的疏密程度,吻合度最好;④ 多源DEM数据提取结果均显示为河床比降大和横剖面曲线为窄深式的“V”形河谷提取的水系精度高于河床比降小和横剖面曲线为 “碟”形河谷的提取精度;⑤ AW3D30 DSM数据的地形起伏和坡度标准差最大,有利于山区河网水系的提取。因此,基于SWAT模型和AW3D30 DSM数据提取的山区流域水系可最大限度反映流域水系的真实情况,精度最高,此方法和数据源可应用于中低山丘陵山区流域的水系提取研究。     

宁夏红寺堡盆地隐伏古隆起成因机制及其对区域沙漠化的影响

目前对于青藏高原东北缘活动构造研究多集中于活动断裂带的活动性,而对夹持于其间的沉积盆地构造格架及活动性研究甚少。以夹持于烟筒山断裂与牛首山—罗山断裂之间的宁夏红寺堡盆地为研究对象,采用重力资料重处理解译、音频大地电磁测深(AMT)和地震勘探相结合,揭示红寺堡盆地隐伏构造特征,并进一步采用盆山一体化思路分析隐伏构造的成因机制及其对区域沙漠化的控制作用。结果表明:青藏高原在中新世末发生强烈的NE向推挤、扩展和隆升,红寺堡盆地由坳陷盆地转变为挠曲盆地;在青藏高原NE向扩展的影响下,烟筒山断裂发生强烈的逆冲作用,古生代—中生代基底逆冲于古近系—新近系之上,受构造变形影响的最新地层为中新统彰恩堡组;红寺堡盆地内的隐伏古隆起呈NW—SE向,与烟筒山构造带具有相同的构造动力学背景,受青藏高原NE向扩展影响形成于中新世末,并且至今仍具有活动性;隐伏古隆起周缘断裂的活动破坏了地表稳定性、蓄水能力和地表植被,导致区域沙漠化呈现有规律的NW—SE向带状展布。该研究成果对于宁夏红寺堡盆地区域稳定性评价及沙漠化的综合治理具有现实指导意义。     

联合国专家热情赞美伏牛山

正7月17日,联合国教科文组织世界地质公园执行局专家卡洛斯(葡萄牙)和托马斯·里德科斯尔(捷克)来到伏牛山世界地质公园考察,对地质公园建设进行中期评估。伏牛山世界地质公园位于中国中央造山系秦岭造山带东段,是古生代华北板块与扬子板块汇聚、俯冲拼接,中生代陆陆碰撞造山的关键部位和地质遗迹保存较为系统、完整的区域。主要地质遗迹有华北板块大陆边缘沟弧盆构造体制典型岩地层剖面、大陆造山带地质构造遗迹、白垩纪恐龙蛋化石群、构造花岗岩地貌景观、构造岩溶地貌景观和揭示现代地壳运动节律、河流溯源侵蚀作用的潭水体景观等。公园总体主要包括栾川、嵩县、西峡、内乡、南     

渭河裂谷盆地的构造特征分析

渭河裂谷盆地是汾渭裂谷系构造的重要组成部分,是喜山期以来秦岭造山带北缘在环太平洋构造域与特提斯构造域联合作用的产物。它的演化经历了前燕山期挤压收缩所造成的正扇形断褶隆起;早喜山期初始扩张断陷;中喜山期的强烈伸展裂陷和晚喜山期的联合扭动改造作用,而形成现渭河裂谷盆地。