太行山地貌计量指标空间特征及其构造地貌意义

系统的地貌计量指标分析有助于理解造山带新构造活动特征与地貌演化.太行山地处中国第二、三地形阶梯的边界,具有重要的构造地貌意义.基于ASTER GDEM地形数据,对太行山按流域进行了面积高程积分、河长坡降指标(SL)和Hack剖面等地貌计量指标的分析,结合地层、构造等资料,探讨了太行山构造地貌演化特征.结果表明,在分析的...     

山西地堑系甸子梁期低起伏高海拔地貌面成因及新构造演化

在山西地堑系的山地顶部广泛发育着一级低起伏高海拔地貌面,即甸子梁面。认识甸子梁面的形成模式,是能否以其作为地貌标志进行区域地貌演化和构造变形研究的关键。文章在阐述低起伏高海拔地貌面形成模式的基础上,以蔚县-广灵盆地南缘山地上发育的甸子梁面为例,探索该级低起伏高海拔地貌面的成因机制。结果表明,甸子梁面是残留的准平原,其被准平原化后分别经历了新近纪早期构造抬升、新近纪晚期断裂形成、唐县期山麓剥蚀以及第四纪断陷等4个时期。蔚县-广灵盆地南缘断裂自开始正断运动以来,该断裂总的水平断错量约902±71 m,总的垂直断错量约1567±5 m,其中在唐县期之前（>3 Ma）的垂直断错量约276±16 m,在唐县期之后（< 3 Ma）的垂直断错量约1291±15 m。蔚县-广灵盆地南缘断裂在距今3 Ma以来的活动性稳定,不同时间尺度的垂直断错速率均约0.4~0.5 mm/a。

     

祁连山西段党河流域地貌特征及其构造指示意义

党河流域位于祁连山西段, 流域内发育有三危山断裂、阿尔金断裂、野马河断裂和党河南山断裂等。这些断裂晚第四纪新活动性明显, 控制着区内的构造变形、山体隆升与河流水系地貌发育。流域地貌参数指标能够很好地反映区域构造变形特征, 因而党河流域地貌的发育和演化过程也记录了该区构造活动的重要信息。本文基于GIS空间分析技术, 利用SRTM-DEM数据, 系统提取了研究区内水系网络并对其进行Strahler分级后, 获取党河流域各级亚流域盆地共计554个, 进而计算了各亚流域盆地的面积-高程积分(HI)值, 并对HI值进行空间插值, 获取党河流域HI值空间分布特征。通过对比区内各个地貌参数指标, 发现其与构造活动具有很好的相关性和同步性, 表明构造活动对于流域地形地貌发育具有强烈的控制作用。区内亚流域盆地的面积-高程积分值分布特征表明, HI低值区与第四纪断陷盆地的范围相一致, 而HI高值区则与晚更新世以来主干断裂的逆冲活动山体隆升范围相一致, 反映了该区山体隆升和盆地沉降作用的总体面貌。     

基于构造地貌参数的新构造运动研究进展与思考

构造地貌是新构造运动与外地质营力以岩石为物质基础相互作用的产物,是反映新构造运动最为直观的信息载体。构造地貌参数是对内力作用形成地貌的外在形态特征的定量化表达,对于定量化揭示新构造运动信息具有较大的潜力。基于地貌过程对构造抬升的敏感响应,河流和山坡地貌形态特征成为记录新构造运动信息理想载体。分析了具有显著影响的基于河流水力侵蚀模型的河流地貌参数的应用原理,介绍了Martin D.Hurst等2013年在山坡地貌参数对构造隆升延缓响应方面的最新研究成果,并尝试讨论了这些地貌参数对构造抬升的指示意义。认为构造地貌参数能够较好地揭示隐含在构造地貌形态中的新构造运动信息;获取不同时段的地貌参数可以实现对现代构造地貌过程的动态研究,以获取最新的地壳活动信息。但是,构造地貌研究并不能解决构造活动的年代序列问题,同时也难以排除一些非构造因素的影响,目前构造地貌参数在新构造运动中的应用仍处于定性研究的瓶颈阶段。结合构造地貌参数和地质、地貌记录以及实验模拟,建立地貌参数的混合模型是实现利用地貌参数进行新构造运动定量化研究的重要途径。     

龙门山中段山前河流Hack剖面和面积-高程积分的构造地貌研究

2008年5月12日龙门山发生了8.0级特大地震,仅仅时隔5年,在2013年4月20日,龙门山构造带南段又发生了M7.0级地震,说明该区域构造运动频繁发生,也因此成为地质地貌学家研究构造—地貌—水系的理想场所。构造活动对河流的发育、形态（纵剖面形态、平面形态、三维地貌）等有重要影响。基于DEM数据,本文提取了龙门山中段山前地区的湔江（R1）、金河（R2）、绵远河（R3）、干河子（R4）和安昌河（R5）5条河流及其次流域,分别计算了5条河流的Hack 剖面、河长坡降指标（SL参数）以及标准化坡降指标（SL/K）等构造地貌参数,并计算了这5条河流及其次流域的面积-高程积分值,对该地区的构造活动、地貌演化特征进行分析。研究表明：1）龙门山中段山前地区5条河流的Hack剖面皆呈上凸形态,表明龙门山中段山前地区处于构造抬升状态; 2）该地区的SL参数主要反映的断裂构造活动信息,SL参数在映秀-北川断裂峰值最为明显,说明该地区该断裂的活动性最强; 3）龙门山中段的5条河流面积-高程积分线接近凹形,该地区地貌演化整体上处于“壮年期”向“老年期”过渡阶段; 4）龙门山中段山前地区构造活动性在空间上有差异性,该地区的中南段活动性较强,北段地区活动性较弱。     

疏勒河上游河流地貌特征及其演化

疏勒河上游位于中祁连地块,受到中祁连南缘断裂带、中祁连北缘断裂带的差异控制,其地貌是青藏高原隆升的结果.本文以疏勒河上游为研究对象,应用ArcGIS水文分析工具,提取河流纵剖面、Hack剖面、SL参数以及HI,分析了河流的形态特征;提取流域边界高程剖面,分析了流域演化遗留的地貌证据.研究结果表明,疏勒河上游河流纵剖面以线性函数为最佳拟合函数,说明疏勒河上游河段整体上处于河流发育早期阶段;Hack剖面呈明显的凸形,说明第四纪以来流域所在地区处于强烈的构造抬升;河流流向转折、SL异常值以及河流纵剖面裂点具有良好的一致性,从流域边界剖面识别的垭口又与上述三者具有对应关系.综合上述河流特征及流域边界剖面所反映的信息,推测研究区发生过3次袭夺事件.古疏勒河、古昌马河以及古野马河的重组塑造了现在的疏勒河流域.     

青藏高原周缘的河流纵剖面特征及其对构造地貌演化的启示

河流水系是改造地表地貌的主要外动力,其形态样式记录了造山带和高原的生长和演化。目前对于青藏高原周缘的河流剖面研究主要集中在南缘、东南缘及东缘。相比而言,对于流经高原其他边缘河流的纵剖面特征仍然缺乏分析,不同位置的高原边缘河流发育是否存在相似性或差异性及其内在原因尚未开展相关研究。选取青藏高原北缘西昆仑—阿尔金地区、东北缘祁连山地区、东南缘三江地区和南缘喜马拉雅等典型区域,通过开展河流地貌对比研究,利用河流纵剖面的关键地貌参数定量分析了高原周边地貌边界带的空间特征及相关的构造与气候因素。结果表明,在青藏高原周缘地貌边界带上,河流陡峭度指数最大值与区域地形起伏最大区域一致,河流流经高原边缘时陡峭度有显著升高,而在高原边缘两侧陡峭度均相对较低,且河流向高原内部的溯源侵蚀十分有限,而且河流裂点均出现在区域地形起伏较高的地貌部位。其中青藏高原北缘、东北缘与南缘,地形起伏最大的区域与构造边界所围限的高原边界一致,并大致对应最新构造活动的强隆升区,而青藏高原东南缘的高原边界较模糊,地形起伏度变化最明显的区域出现在雅砻逆冲断裂两侧,与前人提出的古高原边界一致,暗示该区河流裂点的形成可能与雅砻逆冲断裂的早期活动有关。基于研究结果认为,对于青藏高原这样大尺度或经历长时间构造演化过程的地貌单元,基于稳态假设下的河流形态分析高原隆升时间可能存在较大偏差。青藏高原东南缘的高海拔低起伏地貌面可能是在较平缓的内流水系作用下形成的,在随后的河流袭夺等过程中演变为现今的外流河状态。     

涟江源区河流地貌特征及其与构造的响应

通过对涟江源区河流地貌及地质构造的调查发现,区内河谷地貌平面展布形式有纵谷、横谷及斜向谷,纵断面形态主要为"V"型、次之为"U"型.支流与干流交汇处发育三处盆地,各盆地中均发育三级阶地,分别形成于距今56.7±3.6 Ka,24.2±2.4Ka,0.8±0.250 Ka.区内河谷地貌、阶地特征与新构造运动地壳间歇性抬升...     

祁连山内部门源盆地地貌特征及构造意义

祁连山位于青藏高原东北部边缘,是青藏高原向北东方向挤压扩展的前缘部位,其典型流域地貌特征记录了该地区的新构造活动和地貌发育演化过程。门源盆地是位于祁连山中段内部的一个典型的山间盆地,其发育模式和地貌特征与构造活动有着直接的关系。为探究门源盆地北缘断裂及其不同区段构造活动性的差异及其成因,文中基于30m分辨率数字高程模型（DEM）数据,采用ArcGIS空间分析技术,提取了盆地北缘横穿山体的15条河道的面积−高程积分（HI）和积分曲线（HC）,再利用克里金插值法得到HI值在盆地空间上的分布特征。结果表明,以门源盆地北缘断裂走向转折处——老虎沟为界,其西侧河道流域的HI值整体较高,东侧HI值普遍较低;结合野外活动构造调查结果,发现老虎沟东侧断裂已经挤压扩展到盆地内部,并发育一系列的活动逆断层−褶皱带,由此推断断裂走向变化及北东向断裂导致了流域HI值的分布差异。同时,盆地内部青石嘴镇附近出现一处HI高值异常,结合大地电磁探测结果推测盆地内部存在一条隐伏断层。另外,多数河道在主断裂通过上游一定位置时出现了河长坡降指数（SL）峰值波动,说明SL波动位置与断裂通过河道位置具有良好的相关性,即构造活动可以对SL产生显著影响;而处于岩性变化位置附近的波动异常,可能表明局部河段的岩性变化对SL也有一定影响。综合分析表明,门源盆地北缘东、西段的地貌发育具有显著差异,主要受该区域活动构造即门源盆地北缘断裂的控制和影响,上述地貌参数是较为敏感的构造活动性评价指标。     

思茅盆地河流地貌特征及其对构造活动的响应

河流地貌对构造活动具有极高的相关性、敏感性,是研究新构造活动最切实有效的地摘貌标要志之一。本文以30 m分辨率数字高程模型（DEM）为基础,利用ArcMap与Matlab软件提取的河流地貌因子（Horton定律比值和S-A双对数曲线）,先后分析了思茅盆地内部的李仙江、藤条江、勐戛河、威远江、南班河和南腊河等的河流地貌特征,揭示新生代晚期强烈构造活动对河流发育的影响。结果表明：1）思茅盆地的河流多沿或平行于走滑断裂发育,低级别河网较好的符合Horton定律中一般河网的发育规律,而沿活动断裂带发育的高级别河网则表现出了明显的偏差;2）各集水盆地 S-A双对数曲线均呈凹凸相间排列;3）各集水盆地河道的裂点分布特征与岩性变化不一致,这表明思茅盆地内部高级别河网的发育受岩性变化的影响较小,而主要受走滑断裂活动的影响。     

长江中下游转换构造结的特征、属性及其研究意义

"长江中下游转换构造结"是特提斯构造体制与太平洋构造体制交汇、衔接和转换的焦点部位,主要包括大别造山带、郯庐断裂带、长江中下游成矿带三大著名的构造单元,是中国东部中新生代大陆动力学深部过程与浅表响应的经典地区。将大陆造山带、大型断层、矿集区结合起来,瞄准板内变形、运动学和动力学,建立区内大陆动力学的系统研究框架,研究两大构造体制转换的精细过程,分析陆内构造演化和动力学的深部过程与浅部效应,将有助于大陆动力学理论的新突破,指导"第二成矿空间"的深部找矿。