Continental Drift and Present Landscapes

Abstract

The subject of continental drift arouses great interest among students, for whom the idea that the landmasses are raft-like and in constant motion is new and exciting. The concept can be used with great advantage to persuade students to look in a more productive way at the shapes of coastlines, the distribution of mountain ranges, and landscapes in general. Some topics that may be useful to teachers are discussed in this article.     

艾比湖地区风沙危害趋势及对欧亚大陆桥的影响

艾比湖是新疆最大的尾闾盐湖,地质历史时期和人类活动时期处于不断干缩状态,所形成的于涸湖盆物质在阿拉山口大风驱动下对区域构成风沙危害。从物质来源和驱动风力两个方面分析了风沙危害的可能性;并在剖析扬尘爆发频率和风力条件变化趋势的基础上,得出近40年风沙危害加剧的主要由于沙尘策源地扩大的结论。重点分析了欧亚大陆桥艾湖段风沙危害现状及趋势,认为由于区域风力条件的稳定性,只有在与艾比湖地区生态环境恢复重建的基础上,进行全线的生物防护措施,改善下界面状况,才能取得可持续的防沙效益。     

地球系统空间格网及其应用模式

全球变化与地球系统科学研究涉及跨圈层、跨投影带的中-大-超大尺度问题,对全球地学信息系统(GGIS)、全球空间格网(GSG)及数字地球提出了新挑战.在剖析GSG研究现状的基础上,指出需从地球系统整体上设计一个多领域普适的全球三维空间格网——地球系统空间格网(ESSG),以支撑全球变化及地球系统科学研究.结合领域特点,提出了构建ESSG的8项基本要求,并基于球体退化八叉树格网(SDOG)设计并实现了一种满足该要求的SDOG-ESSG模型;介绍了SDOG-ESSG模型在地球系统空间数据集成、三维建模、多尺度表达、对象变化表达、数据检索与云服务、过程模拟及空间环境安全规划与可视化决策等方面的7种典型应用模式.     

球面格网系统特征分析及比较

球面格网系统是一种新型栅格数据模型。在全面检索和分析前人相关研究成果的基础上,将球面格网系统分成4种类型:基于经纬线划分的格网系统、基于正多面体划分的格网系统、基于Voronoi划分的格网系统和混合格网系统;并针对各种不同类型的格网,分析了同级格网单元的空间几何特征及不同级别格网之间的层次嵌套等特性。通过对比分析,给出不同格网系统的优缺点及其适用领域,认为不存在满足所有需求的通用的格网系统,相关应用只能针对具体情况,选用最适宜的格网系统。     

敦煌莫高窟风沙危害综合防护体系设计研究

风沙危害是敦煌莫高窟保护面临的主要环境问题之一,建立一个完整的防护体系是解决这一问题的有效途径。在对20世纪80年代以来建立的防沙治沙试验工程防护效应分析研究的基础上,对敦煌莫高窟风沙危害综合防护体系设计进行了讨论。根据因地制宜,因害设防;以固为主,固、阻、输、导相结合;以工程和生物措施为主,兼顾化学固沙;高新技术与常规治理技术相结合;重点治理,分阶段实施与长远目标相结合的设计原则,认为根据不同地貌特征及地表组成物质,依次建立鸣沙山前缘流动沙丘和平坦沙地阻固区、窟顶戈壁防护区、洞体崖面固结区、石窟对面流动沙丘固定区、窟区防护林带建设区及天然植被封育保护区,可使危害莫高窟的风沙灾害得到有效控制,并达到莫高窟作为世界文化遗产和全国重点文物保护单位对环境质量的要求。     

Continental drift and true polar wandering

Summary . Evidence in the form of 75 yr of ILS data is accumulating which suggests that true polar wander may be currently taking place. It seems likely that true wander of some magnitude must always accompany plate motions, but the extrapolated ILS rate is an order of magnitude larger than the rate of true polar wander deduced from palaeomagnetic data over the past 55 Myr. The conflict between palaeomagnetic and latitude data provides the motivation for investigating one possible excitation of polar wander, the mass redistribution which accompanies continental drift.
The mass redistribution arises mainly because of the contrasting density structure of oceanic and continental regions. The change in the inertia tensor resulting from 10⁶yr of plate motions is found to be negligibly small; even consideration of episodic plate movements, anelasticity, or a decoupled lithosphere cannot boost the effect to the ILS rate of polar wander. These conclusions are strengthened by the fact that any one of several absolute plate velocity models, based on extremely diverse assumptions, yields the same results.
In contrast, preliminary findings regarding the effect of Pleistocene deglaciation activities on the inertia tensor reveal that such non-isostatic phenomena may have a large influence on polar wander.     

中国大陆山系、断层系与水系的空间维数及其关系

根据分形理论,应用网格法系统地探讨了中国大陆山系、断层系与水系的空间分形结构,并计算出中国大陆以及三大自然区山系、断层系与水系的空间维数,在此基础上还探讨了山系、断层系与水系空间维数在三大自然区的变化情况。得出的基本结论为：(1)中国大陆山系、断层系与水系的空间分形结构是客观存在的;(2)中国大陆山系的空间维数值为1．1513,中国大陆断层系的空间维数值为1．2507,中国大陆水系的空间维数值为1．4169;(3)在三大自然区中,山系、断层系空间维数值均以青藏高原区相对为最大,而以西北干旱区相对为最小,山系与断层系空间维数值的变化在空间上有着一致的对应关系,山系空间维数值较大,则断层系空间维数值亦较大,而水系空间维数值的大小依次为东部季风区水系、青藏高原区水系与西北干旱区水系;(4)中国大陆山系、断层系空间维数响应的关系为DF＝0．6884DM 0．4446(式中：DM为山系的空间维数,DF为断层系的空间维数)。该式不仅为山系、断层系关系的定量化研究提供了全新的手段,而且还为山系、断层系内在密切关系的证实提供了全新的分形理论的证据;(5)整个中国大陆山系、断层系与水系的空间维数值并不等于三大自然区相应要素空间级数值的简单加和平均值;(6)进行山系等地貌现象的分形研究,应遵循相同的分维计算方法,否则将失去进行分维数横纵向比较的意义。     

东濮凹陷盐湖准层序发育特征研究

层序地层学理论是在研究海相地层的基础上发展起来的,它注重的是地层的沉积成因和周期性的旋回变化。准层序是层序的基本组成单元,代表一个水体向上变浅的沉积过程,在开展层序地层学研究工作时加强对准层序的分析非常重要。通过应用岩心、测井等资料开展高分辨层序地层学研究发现,陆相地层中准层序的发育特征与海相明显不同,表现为以向上变细的正韵律为主。通过深入分析影响陆相地层层序发育的主要控制因素,指出构造是决定湖盆有无的先决条件,气候和沉积物供给是层序发育的决定性因素。研究成果进一步丰富了陆相层序地层学理论,使得层序边界的划分和识别更趋合理和可操作性,使等时性地层对比和岩性对比趋于统一,从而也可以更好地开展沉积相和沉积微相描述。通过实际应用,进一步明确了东濮凹陷深水成盐观点,指出砂岩与盐岩属于夹在稳定泥页岩中的同时异相的沉积体,这种认识为东濮凹陷深层低渗透储层地震预测提供了新的思路。     

输沙量与输沙势的关系

 区域风沙活动在时间、空间和强度上的不确定性,导致对输沙量进行长期测定比较困难。所以,输沙量通常是用来研究短期的风沙活动强度,对长期的风沙活动强度,一般是利用输沙势来衡量,使用这两种指标评价区域风沙活动强度,势必会产生一定的差异。利用中国科学院风沙科学观测场积累的长期输沙量和输沙势观测资料,对区域风沙活动强度进行评价。研究结果表明,月输沙量变化在0.89~18.11 kg·m-1之间,而月输沙势变化在0.03~21.01之间,每年的4—5月是风沙活动最为强烈的时期; 输沙量随输沙势增加而增加,它们之间可以近似用线性函数来表达。