洋底高原及其对地球系统意义研究综述

洋底高原是洋壳的重要组成部分,是广泛分布在洋底的一种面积广大、以镁铁质-超镁铁质岩石为主并且具有异常厚度洋壳的区域。由于洋底高原分布广泛,加之其形成与地幔柱之间具有十分密切的关系,因此洋底高原是研究地球深部过程的一个重要窗口。本文系统总结了洋底高原的研究成果,主要包括洋底高原的全球分布情况、基本特征(产出规模、形成时限、岩石组合、结构组成、地球化学)、鉴别标志、成因机制、地球动力学意义以及洋底高原对于地球表层系统可能产生的影响。洋底高原的地球动力学意义主要表现在5个方面,即:制约大洋俯冲;引起大洋俯冲带后撤和俯冲极性反转;促进大陆增生,构成古老大陆的重要组成部分;促使洋壳平俯冲及高原隆升;诱导板块构造体制的发生。洋底高原对于地球表层系统的影响主要表现在4个方面,即:促使全球海平面升高;造成全球变暖与"温室效应";引起大洋缺氧与黑色页岩沉积;诱使生物大灭绝与快速更迭。除此之外,本文还简单介绍了西藏中部中特提斯残余洋底高原的基本特征,初步探讨了洋底高原在中特提斯洋发育、班公-怒江缝合带演化以及青藏高原初始隆升中所起到的重要作用。     

青藏高原东北缘高原盆地地壳结构与增厚机制探测研究

通过人工地震宽角折射方法对青藏高原东北缘松潘-甘孜、柴达木、陇中等高原盆地与外围鄂尔多斯、四川稳定盆地地壳结构的对比分析,探测研究高原盆地地壳结构、岩性变化及地壳隆升增厚机制。结果显示：相对于外围稳定盆地,东北缘高原盆地结晶地壳增厚10-15km,介质速度相对差值降低5%;壳内介质结构的非均匀性显示了脆性形变的上地壳、低速塑性化的下地壳和脆-塑性转化过渡性质的中地壳构造特征,下地壳的大幅增厚(约10km)和介质低速（相对降低达0.7%）塑性流变性揭示了地壳增厚改造主要发生在下地壳,东北缘地壳显示为整体性的块体运动以及块体间相互作用.以地壳缩短为主要变形增厚机制;GPS 结果显示青藏高原地壳增厚与外围构造应力场-印度板块的运动方向密切相关,高原内部各块体运动方式不同与相应块体的地壳增厚差异揭示了沿羌塘块体与巴颜喀拉块体接触边缘玛尼-玉树-鲜水河褶皱带划分了高原中西部、东北缘以及东南侧等不同构造环境和增厚机制。     

燕山中晚期的中国东部高原:埃达克岩的启示

中国东部燕山期岩浆岩广泛发育,其中有一类具埃达克岩的特征,并根据埃达克岩的成因提出中国东部在燕山中晚期可能为一个高原。本文就中国东部高原的范围、高原存在的依据、高原隆升和减薄的机制进行了讨论,指出中国东部高原大规模的抬升事件大约发生在中-晚侏罗世期间,在早白垩世之后塌陷。高原的隆升与板块消减作用无关,是陆内事件的产物。高原的塌陷是下地壳拆沉作用的结果。拆沉作用不仅可以解释高原的减薄,而且可以解释新生代玄武岩喷发和中国东部盆地的形成。     

高原切变线与高原低涡相互作用的研究现状与展望

高原低涡、高原切变线是高原及周边地区一类常见的天气组合系统,对高原以及我国东部的灾害性天气有重要影响。回顾了高原低涡、高原切变线的研究历史和当前研究所取得的成果,重点探讨了高原切变线与高原低涡的关系以及相互作用机理等科学问题。根据高原切变线及其与高原低涡关系的最新研究成果和相关理论、方法的发展应用趋势,提出这一研究领域值得关注的几个研究新方向。由于目前对这2类高原低值天气系统之间关系的理论认识分歧仍较大,两者相互作用进而引发高影响天气过程的物理机理尚不清楚。因此,对这一科学问题的探究不仅对推动青藏高原天气动力学的理论发展有重要科学意义,也可为高原灾害性天气分析预报的应用实践提供指导。     

法国中央高原的新构造活动研究

本文论述了法国中央高原及毗邻地区的新生代地层、地貌、构造形迹和火山活动等所反映的新构造活动类型及特征,综合分析了中央高原的隆升和构造应力场的演变。提出了高原强烈抬升时期为中更新世以来的观点,以及新生代各时期高原主要经受南北向挤压作用,其间辅以东西和北西—南东方向挤压作用的新认识。     

高原山地土壤冻融对径流形成的影响研究进展

亚洲主要江河的水源补给受到山地高原寒冻环境的影响,高寒山区积雪和冻土影响了江河源头的径流形成条件,是高寒环境下的具有固液两相变化的径流形成机制,在全球气候变化的大背景下对亚洲主要河流的径流变化和水资源供给具有重要作用。其中冻土的分布、发展和消融是决定该区域径流形成的一个关键环节,研究和揭示土壤冻融对径流形成的影响机制,成为研究全球气候变化和水资源安全领域的热点。要认识亚洲主要江河源头径流变化规律,预测气候变化条件下西部主要河流水资源动态,需要攻克高山(高原)地表环境要素对冻土格局的影响机制,高寒山区土壤冻融和地下水分的转化条件与阈值,冻土产汇流模型及相关参数确定方法,相关冰雪冻融—径流形成关系等关键环节。通过高寒地区冻土水文观测、土壤冻融模拟实验和基于热力学的土壤水多相转化模式的研究,将在冻土水文学的微观机制、尺度效应以及预测能力等方面获得新的认识,建立适合高寒山区的多尺度分布式流域水文模型,使寒区水文过程预测预报达到更高的水平。     

河北省坝上高原的旅游特色景观

“坝上高原”这个从小学地理课本上都能找到的名字，已为河北人民所熟知。“天黄黄，地茫茫，风吹草低见牛羊”是过去描写坝上高原的彦语。今天，夏秋季节登上坝上高原，地面丛绿如毯，山上松涛一片，沟谷鲜花吐颜，湖水碧波潋潋，把绿色草原点缀得万紫千红，再加上凉爽的气候，蒙古男儿放马高歌，蒙族姑娘舞姿翩翩，给坝上高原带来无限生机，成为避暑消夏的想往之地。     

晚中生代中国东部高原北界探讨

中国东部高原的界线主要是依据埃达克岩的分布确定的。现已知道,高原最北部的中生代埃达克岩主要分布在辽西-冀北-内蒙古南部一带。该区可靠的埃达克岩仅发育在晚侏罗世或早白垩世的早期(如132±5Ma的安家营子花岗岩)。现有资料表明,大致以赤峰-开原断裂为界,埃达克岩分布于其南,其北为非埃达克岩分布区,暗示中国东部高原的北界大体沿赤峰-开原一带分布,代表的是侏罗纪时期的高原边界。辽西义县组地层位于高原范围内,众所周知,义县组第2段(124～127Ma)是热河生物群集中发育的阶段,说明当时的气候温湿、植物繁茂、水草丰盛、地势低洼、湖沼发育,不大可能为动植物贫瘠的高寒山区。义县组火山岩的研究表明,早白垩世(135～120Ma)的义县组主要由玄武岩和赞岐岩(高镁安山岩)组成,并非埃达克岩。因此,至少在127Ma左右,在热河生物群分布的地区,已经不存在高原了,高原的界线南移了,可能移到热河生物群发育区之南的宣化-滦平-锦州一线,其南仍然处于高原环境。高原抬升的直接结果是导致同时代沉积物的缺少,或有一些沉积盆地发育,但是厚度很薄。在中-晚侏罗世时,高原上的沉积盆地很少,且缺失上白垩统地层,总体上反映高原处于抬升状态。高原北缘和西北缘早白垩世冰筏和冰川泥石流沉积的出现,暗示高原的北缘可能具有相当的高度,可能类似现今的喜马拉雅山。该区中生代构造特征表明,该区侏罗纪和早白垩世的构造特点有着巨大的差异:侏罗纪,尤其是晚侏罗世末期以南北向的挤压构造为主,而早白垩世中期以后演变为以伸展构造为特征,古地理古环境明显改变。研究表明,中国东部中生代埃达克岩形成的时限大致限定了高原的起始和消亡时间。据最近几年发表的资料,埃达克岩的时代大体限定在170～120Ma之间,表明中国东部高原在170Ma之前开始出现,大约在晚侏罗世达到顶峰,在早白垩世中期(120Ma)以后消失。辽西-冀北的构造、地层和火山岩资料表明,侏罗纪时期本区属于挤压构造环境,高原处于抬升状态;至早白垩世(大体从127Ma左右开始)转变为伸展构造背景,含有丰富热河生物群的阜新-义县-朝阳-丰宁一带已经沉陷,暗示中国东部高原的垮塌可能先从北缘开始,至120Ma左右,高原才整体垮塌。     

晚中生代的中国东部高原：证据、问题和启示

中生代中国东部是否存在一个高原是一个有争议的问题,本文主要从岩石学角度对高原的问题作了一些探讨。文中根据埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩的时空分布厘定了高原的界线,指出存在一个高原而非山脉。高原存留时间大致从175～113 Ma（中侏罗世－早白垩世）,主要发育在165～125 Ma。高原的崛起是从北向南扩展的,并将高原的演化分为萌生期、初期、成熟期、萎缩期、垮塌期、残留期和余脉等7个阶段,探讨了不同阶段高原界线的变迁。文中还讨论了与中国东部高原有关的下地壳拆沉、燕山运动的本质、中生代构造大转折的含义以及与古太平洋板块的关系等学术界关注的重大问题,并指出了高原研究中目前存在的问题、争论的焦点和今后研究的方向。文中建议开展高原古地理学、古环境学、古生态学、古生物学和古气候学等方面的研究,把中国东部高原的研究和青藏高原的研究结合起来,开展对大陆构造理论的创新性研究,企望在新的领域创出新的成果。     

洋底高原：了解地球内部的窗口

洋底高原是洋壳的重要组成部分,它是分布在洋底的一种面积广大、且具有异常洋壳厚度的区域。洋底高原通常规模巨大,绝大多数喷发于大洋环境,岩石组成主要为镁铁质到超镁铁质,岩石类型主要为拉斑玄武岩。大多数洋底高原的岩石组成较为相似,而且均形成于一期或两期时间较短却大规模集中喷发的岩浆活动,目前认为是大规模的热地幔物质从地幔深部上升到岩石圈底部,由于巨大地幔柱头部（地幔羽）引起的熔融作用形成的。正是由于洋底高原与地幔柱之间具有这种十分密切的关系,因此对洋底高原的研究将成为我们了解地球内部的窗口。以ODP对翁通-爪哇和凯尔盖朗（Kerguelen）海台的研究为例,简单介绍了洋底高原的基本特征、地幔柱在其形成过程中的作用以及目前在这一领域还未解决的一些问题。     

论“造山的高原”

地球上的高原依照其组成及形成过程差异分为两大类:克拉通高原与造山高原。克拉通高原是在古老的前寒武纪基底和稳定的克拉通的基础上构筑的高原,具有简单的、均一的、稳定的、冷的地壳以及刚性古老硬基底,如巴西高原、科罗拉多高原、埃塞俄比亚高原、南非高原、中西伯利亚高原和德干高原等。造山的高原是以造山单元作为主体的高原,分为俯冲型高原和碰撞型高原。前者如"中安第斯高原"与东太平洋的向东俯冲密切相关;后者如青藏高原,具有相对复杂、不均一、多地体拼贴、多期造山、相对热的巨厚地壳组成的造山软基底。研究表明青藏高原的初始高原在白垩纪形成,与班公湖-怒江缝合带的闭合(120~140Ma)有关。而印度-亚洲碰撞(60~50Ma)和印度岩石圈板片平俯冲在青藏高原之下,促使青藏高原整体的抬升至4000~5000m的高度。     

试探高原山区公路勘察设计理念(上)

本文结合云南公路勘察设计多年的实践和思考，试探高原山区公路勘察设计工程技术人员应具备的基本意识或者说理念，与同仁磋商、探讨，谋求高原山区公路勘察设计清晰的科学思路。     

青南高原汛期降水异常与水汽输送

根据地面气象站观测资料,分析1961-2004年青南高原汛期降水变化的区域特征,并依据NCEP/NCAR再分析资料分析了典型多雨和少雨年份的大气水汽输送.研究表明: 青南高原汛期降水变化的区域性较强,其东北部、西部和中南部变化形势差异显著,各区典型异常年份出现的时段和频率以及对应的水汽来源不同.其中,来自赤道西太平洋的水汽输送是青南高原东北部地区汛期降水的主要来源,而西北冷空气是降水形成的重要促进因素;西部地区汛期降水主要受到来自孟加拉湾水汽输送和西风水汽输送的影响,同时欧洲东部和西西伯利亚地区阻塞高压活动对其亦有一定影响;中南部地区汛期降水主要来源于西南季风的水汽输送,此外也受到欧亚中高纬环流形势的影响.     

高原斜坡软土地区抗滑支挡施工技术研究

高原斜坡软土是在特定的地质条件和特定的气候环境下形成的具有成分复杂性、隐蔽性、膨胀性、蠕滑性等特殊性质的软土。对建筑其上的路基工程具有明显的危害性。通过内昆铁路老锅厂－李子沟区间高原斜坡软土地区抗滑支挡施工的实践，总结分析了高原斜坡软土对路基工程的危害，研究了适合高原斜坡软土路基抗滑支挡的技术措施，从实践过程中总结提出了治软、削坡减载、降水、加强支挡的关键技术，确保了本区路段基工程的安全稳定施工。其工程案例和研究成果对类似工程具有指导意义。     

青藏高原多年冻土地区桥梁设计

针对青藏高原多年冻土的特点，提出了青藏铁路多年冻土区桥梁设计主要原则，并对不同的基础类型在冻土区适应情况进行分析，提出了适应高原冻土性质的基础应用，最后对钻孔灌注桩的承载力，切向冻胀力和基础沉降量的计算进行介绍。     

高原峡谷区喀斯特石漠化演变过程研究

基于多源、多时相中高分辨率遥感影像与GIS技术,定位监测、定量分析石漠化的演变过程,有助于认识石漠化的演变过程,从而更好地开展石漠化的综合治理。选取典型喀斯特高原峡谷区为例,基于2000年、2005年、2010年和2013年的影像数据,研究石漠化的演变轨迹、方式和速率等。结果发现:14年间,研究区石漠化总面积变化不明显,但石漠化内部类型之间的相互演变非常显著;石漠化演变以持续好转型为主要方式;无石漠化和潜在石漠化在不合理的人为干扰下易恶化,应注重保护;轻度石漠化在治理过程中易反复,应防治结合;中度石漠化在人为干预治理过程中易好转,应作为石漠化治理的核心。在人为干预下,中度石漠化和轻度石漠化的演变速率较快。对喀斯特高原峡谷区的石漠化演变过程进行定量分析,有助于制定同类地貌背景下的石漠化治理决策与调控机制。     

全球洋岛和洋底高原海山中的中酸性岩——数据挖掘及其意义

洋岛类型的海山和洋底高原类型的海山主要由玄武岩组成, 中酸性岩出露很少, 因此很少引起学术界的关注。 我们认为即便中酸性岩很少, 研究他们也是很有意义的, 因为这些中酸性岩不仅可能与洋岛和洋底高原玄武岩的构造背景有关, 也可能与洋岛和洋底高原在形成中酸性岩时的温度和压力变化有关, 这对正确认识洋岛和洋底高原形成的地球动力学背景是很有意义的。 本次研究收集了 GEOROC 数据库中的数据总量为 44 404 个, 经过清洗留下有效数据 3 908 个, 分为洋岛中酸性岩（OIG）、洋底高原中酸性岩（OPG）和洋底高原中酸性岩中的岛弧部分（OPAG）3 类。 学术界通常认为, 洋岛代表热点, 洋底高原温度相对较低, 属于大火成岩省。 然而, 本文对全球洋岛和洋底高原的中酸性岩浆岩的研究表明, 分布在洋岛和洋底高原的中酸性岩主要是板内环境的富碱性的粗面岩和碱性流纹岩, 洋底高原边缘可能受俯冲带的影响, 部分中酸性岩具有岛弧的地球化学特征。 按照中酸性岩的 Sr-Yb 分类, 可知洋岛中酸性岩大多属于南岭型和广西型, 洋底高原海山中酸性岩主要属于南岭型, 广西型很少, 指示洋底高原中酸性岩形成的深度比洋岛浅, 温度也比洋岛低, 同时表明中酸性岩大多形成的压力较低而温度很高, 指示伴有高热中酸性岩的洋岛和洋底高原是地球上的热点。 本文认为, 洋岛和洋底高原中酸性岩并非学术界普遍认为的是玄武岩和碧玄岩分离结晶形成的, 因为洋岛和洋底高原岩浆岩如果是双峰式分布的话, 则不大可能是分离结晶的, 其中的酸性岩部分可能是玄武岩部分熔融形成的。 同时有些岩浆演化的关系表明, 中酸性岩在哈克图解中与玄武岩受不同因素制约, 说明并非演化的关系。     

巴布亚新几内亚Muller高原的大漏斗

Muller高原位于巴布亚新几内亚南部高地,以发育大漏斗(giant doline)群而闻名.这些漏斗中许多具有可与新不列巅岛Nakanai山地的超级漏斗(megadoline)和中国南方喀斯特天坑相媲美的特大规模和形态,都属"岩盖(caprock)"型漏斗.Muller高原的地质、自然地理和水文环境可与Nakanai山地环境和中国南方喀斯特区环境相对比.本文讨论了Muller高原上三个大漏斗群(Rogorepo,Mamo和Atea)的形成机制.Muller高原的大漏斗,像Nakanai的超级漏斗和中国天坑一样,形成于更新世.Muller高原漏斗的形成环境与其它大漏斗有许多相似性.然而,它却不可能演化成像Nakanai超级漏斗一样壮丽,像中国天坑那样具有极高美学价值,其原因在于石灰岩地层中有不纯非石灰岩夹层.     

青藏铁路高原高寒多年冻土区桥梁施工技术

针对青藏铁路高原高寒多年冻土区桥梁工程的施工特点,较详细地探讨了高原高寒多年冻土区桥梁工程施工的技术措施和施工工艺.     

高原湖相泥炭土渗透特性研究及机制分析

为明确高原湖相泥炭土渗透特性并建立渗透模型,采用固结-渗透联合试验装置对取自6个场地20余组土样天然状态及一维压缩过程中渗透系数进行测定,并分析了加载时长、应力水平以及烧失量、残余纤维含量等因素对其渗透性的影响。试验结果表明：分别加载条件下,泥炭土渗透系数 随加载时长T增大而减小并趋于稳定,稳定时长在10 d左右;分级加载条件下, 随固结应力 的增大呈非线性减小, - 关系曲线为反S型;高原湖相泥炭土渗透模型可用e- 表示,其渗透指数 与初始孔隙比 满足关系式 0.25 ;初始渗透系数 和烧失量 、残余纤维含量 及 关系较为离散, 和 、 及初始含水率 有一定的正相关性。通过电镜扫描试验,从土中孔隙特征角度探讨了高原湖相泥炭土渗透特性的机制。