基岩河道河流水力侵蚀模型及其应用:兼论青藏高原基岩河道研究的迫切性

河流作为对构造-气候相互作用最为敏感的地貌单元,记录了丰富的水系演化、构造变形以及气候变化信息。目前基于数学推导与物理模型相结合的水力侵蚀方程,将构造抬升与基岩河道水力侵蚀作用相结合,使得通过河流纵剖面形态提取基岩隆升速率的时空分布特征成为可能。现有研究与应用主要包括：1）利用方程的稳态形式获取水系陡峭系数（坡度-面积对数分布图,Chi-plot）,并以此探讨构造隆升速率高低及空间分布特征;2）构建河流裂点的溯源迁移模型,定量获取裂点迁移速率;3）利用方程的线性非稳态形式,获取区域基岩隆升历史;4）获取不同流域水系河段x值,判别分水岭的迁移方向。对于方程的非线性非稳态形式,在求解及应用等方面都存在一定的不足,这也将是水力侵蚀模型今后亟需解决的关键问题。文章在简单回顾现有青藏高原基岩河道研究成果的基础上,提出开展不同时间、不同空间尺度青藏高原基岩河道相关研究的迫切性。     

通用土壤流失方程的研究进展及其改进方法

通用土壤流失方程是水力土壤侵蚀领域应用广泛的模型之一,由美国科学家Wischmeier和Smith在1965年首次提出。该方程较为全面地考虑了土壤侵蚀的影响因素,其形式为6个土壤侵蚀影响因子的乘积：     

青藏高原东缘龙门山构造带晚第四纪构造隆升作用的河流地貌响应

基于ASTER GDEM数据,提取了青藏高原东缘龙门山地区12条基岩河道纵剖面,通过河流纵剖面形态的数学函数拟合、坡度-面积双对数函数关系以及基岩水力侵蚀模型的分析,探讨了龙门山北、中、南段不同河流水系地貌对其晚第四纪构造隆升运动的响应过程。研究表明：1）龙门山地区的河流纵剖面拟合形态中段多为对数型、指数型,南段多为指数型、直线型,北段均为对数型,表明了龙门山中段和南段的河流受构造运动的控制作用强烈,隆升较快,而北段隆升相对较慢。2）河流水力侵蚀模型中段多呈直线型和上凸型,南段均为上凸型,北段则呈直线型,表明了龙门山地区的河流水系地貌具有由SW向NE逐渐从前均衡状态向均衡状态转换的特征,指示了其构造隆升速率也由SW向NE逐渐递减。3）河流地貌的参数值表明了龙门山北段的河流地貌处于均衡状态,而龙门山中、南段的河流地貌则受构造隆升运动的影响较强;反映了青藏高原东缘向东扩展的时空格局。

     

青藏高原的隆升：青藏高原的岩石圈结构和构造地貌

笔者回顾青藏高原隆升研究的历史，剖析各种隆升动力学模式，依据着青藏高原岩石圈组成的构的强烈不均一性和、三分性”，“对称性”构造地貌格局，提出了青藏高原隆升是印度地块和塔里木一可拉善地块双向不均一俯冲和青藏腹地深层热隆扩展联合作用的结果，俯冲是高原隆升的重要机制，而热隆扩展是高原隆升的直接原因。     

青藏高原的金属矿产

青藏高原地处印度板块与亚欧板块的衔接部位,长期处于岗瓦纳大陆边缘,大约在65 Ma时印度板块与亚欧板块发生碰撞,对过去构造格局和金属矿产等改造,同时产生新的构造格局和金属矿产,因此青藏高原的金属矿产别具一格。本文讨论青藏高原的铬、铁、铜钼、铅锌、锡、金、锑、铯等优势矿产。     

青藏高原的金属矿产资源

青藏高原正在实施1∶25万区域地质调查,截止2003年底已完成40余个图幅,对区域地质构造、地层古生物、岩浆岩、火山岩、变质岩和矿产资源等进行了全面的调查,发现了许多新的矿产地。我们受中国地质调查局有关领导及《地质通报》编辑部的委托,特对青藏高原的金属矿产资源进行初步评点。1铬铁矿犤1犦目前仅发现4处小型铬铁矿矿床,分别为:曲松县罗布莎铬铁矿,储量为391.8×104t,Cr2O352.63%,Cr2O3/FeO为4.35;曲松县香卡山铬铁矿,储量为43.2×104t,Cr2O351.53%,Cr2O3/FeO为4.15;那曲县依拉山铬铁矿,储量为21×104t,Cr2O332.66%,Cr2O3/FeO…     

Uplift of the Qinghai-Tibet Plateau: Lithospheric Structure and Structural Geomorphology of the Qinghai-Tibet Plateau

1. IntroductionWith its very thick continental crust (70 kmthick on average, a double norma1 thickness of thecrust), dramatic uplift since the late of thePleistocene (now with an average elevation of 4500-5000 m) and sustained and strong tectonicdeformation, the Qinghai-Tibet Plateau has been oneof the frontier subjects of international geoscienceresearch. With the advent of the 2lst century theQinghai-Tibet Plateau is renowned as a fieldlaboratory of the program of continental dynamics.Peo…     

Chinese Scientists Have Obtained Great Achievements in Comprehensive Research on the Qinghai-Tibet Plateau

The China Geological Survey carried out 1:250000 regional geological surveys of the Qinghai-Tibet Plateau from 1999 to 2005.With a total investment of 300 million yuan,more than 1000 geologists were involved annually to conduct mapping at a grid of one line to every four km along the Kunlun Mts-Altyn Shan-Tanggula Shan,Kokoxili-Qiangtang,Gangdese,Yalun Zangbu River,and finally to the Himalayan ranges.The extensive mapping culminated in a total of 112maps covering an area of 152 square kilometers.Based on this success,the China Geological Survey launched another program,the "Integration and Comprehensive Study of Basic Geological Survey Result(s) in the Qinghai-Tibet Plateau".The program lasted from 2006 to 2010 and has yielded copious research results,making big strides in upgrading our understanding of the Qinghai-Tibet Plateau.The achievements are manifold.     

对青藏高原隆升研究的几点思考

青藏高原的隆升机制和隆升历史,需多学科参与.其研究思想和研究方法有几点值得思考:①磨拉石与高原(地面)隆升有没有必然的关系;②生物尤其是古植物对青藏高原隆升最具灵敏性,能够指示青藏高原多阶段隆升的一系列信息,应该是今后研究的重点;③不可忽视加大对高原腹地的沉积盆地研究;④多学科的相互交叉、相互渗透已成为研究青藏高原隆升的必然趋势,并以青藏高原北缘新生代生物、沉积学、岩石学成果为例.这些研究不仅可以极大丰富青藏高原隆升的内容,而且可以相互验证,提供更多相关联的直接证据.     

Gravity inversion in Qinghai-Tibet Plateau

Due to its high elevation and high seismicity the Qinghai-Tibet plateau takes a primary position on the earth surface. The inaccessibility of the region makes geophysical studies difficult. Active seismic sounding is available along essentially one line crossing the eastern part of the plateau. In such a situation gravity is a powerful method to obtain information on the crustal structure. We apply an inversion of the gravity field throughout the entire plateau. The inversion is limited to the long-wavelength band of the field, which has been shown by spectral analysis to be generated at lower crustal levels. The field is inverted in terms of the oscillation of a boundary layer with strong density contrast. This boundary is identified with the crust-mantle discontinuity (Moho). A map of the 3D oscillations of the Moho is presented and the properties discussed along 4 profiles cutting the plateau longitudinally and transversally.     

青藏高原风火山盆地地层含矿性及矿床成因研究

通过对盆地形成过程的研究,认为风火山盆地经历了基底、古地貌盆地、沉积盆地及构造盆地4个阶段,在晚白垩世沉积形成.地层含矿性特征表明,晚白垩世风火山群砂岩夹灰岩组和砂岩组地层是含矿地层,其中砂岩夹灰岩组是主要含矿地层,与铜矿成矿关系密切.矿床成因分析认为,盆地附近的隆起区作为蚀源区,其晚三叠世地层及其他浅成侵入岩等,为沉积盆地提供了沉积物,也为盆地地层沉积提供了铜质来源.在砂岩夹灰岩组和砂岩组地层中,还原、碱性环境下沉积形成的灰绿色碎屑岩形成了矿源层,经过后期的活化、迁移、富集,形成了沉积一改造型层控铜矿床.     

青藏高原多年冻土热融灾害发展预测

青藏高原多年冻土区是世界上中低纬度多年冻土面积最大的区域,气候变化引起青藏高原多年冻土区年平均地温上升、地下冰融化、多年冻土退化等问题。借助ARCGIS技术手段,通过地下冰计算模型和Stefan公式计算研究区不同气候变化情景模式下的地下冰体积含冰量和活动层厚度变化。结果表明:在未来几十年内多年冻土的分布范围将不会发生显著变化,多年冻土的主要退化形式为地下冰的消融、低温冻土向高温冻土转化;但本世纪末多年冻土将发生大范围的退化。这一过程将引起热融滑塌、热融沉陷等冻土热融灾害。将Nelson热融灾害风险性评价模式进行修正,对研究区灾害风险性进行评估区划。最大的危险区主要分布在西昆仑山南麓、青南山原中部、冈底斯山和念青唐古拉山南麓、喜马拉雅山南麓部分区域,在未来几十年内有加剧的趋势。     

青藏高原古近纪—新近纪古湖泊的特征及分布

通过野外地质调查,结合前人资料和遥感影像解译,对青藏高原古近纪-新近纪湖相地层进行了划分与对比,确定了湖相地层的地域分布.根据古近纪-新近纪湖相地层的展布范围,初步圈定出了63个古湖泊,划分出5个成湖阶段、13个成湖期,其统计总面积大于200×104km2.古湖泊的规模、形态、展布方向明显受构造和古地理的制约.研究表明,古近纪时期的古湖泊主要分布在高原的东北部地区,新近纪时期的古湖泊主要分布在高原的西南部地区,两者之间为过渡地带.青藏高原古近纪-新近纪古湖泊的演化,从时间上讲,有从老到新面积逐渐加大的趋势;从迁移方向上讲,有古湖泊的湖相沉积由东北向西南方向逐渐迁移、古湖泊的年龄由老变新的规律.