青藏高原隆起及其对中国地质自然环境影响的探讨

本文论述了青藏高原隆升过程和形成原因,初步分析了这一地质事件对青藏高原及中国大陆地质自然环境的影响。认为:一个地区地质自然环境的形成与演化是全球性变化与地区性变化综合作用的结果,而这两方面变化分别与地球运动和区域地壳运动密切相关,因此,研究地质动力活动过程,是认识地质自然环境的重要内容。     

中国西部地区全新世自然环境演变序列与特征

根据湖泊、山地冰川、黄土与古土壤序列、泥炭及沙漠演变等多种地质记录的综合对比分析，重建和恢复了我国酉部地区全新世以来的自然环境演变序列及特征。全新世期间我国西部地区环境演变存在着以水热配置关系不同为突出特征的两种不同的演变模式：即以新疆北部地区为代表的西风型和以青海湖及青藏高原为代表的季风型模式。其成因同区域性特征及大气环流形势密切相关。并划分出我国西部地区全新世自然环境演变过程中的几个重要时间界线，即距今１２ｋａ或１０ｋａ、９ｋａ、３ｋａ和０．５ｋａ。众多地质记录间良好的对比关系对于深入理解我国西部全新世气候环境的演变过程，预测其变化趋向具有十分重要的意义。     

滨海城市环境工程地质问题的地域分异规律

滨海城市是我国经济最发达的地区,近年来经济与城市建设均得到迅速发展,城市土地开发力度加大,由此引起的环境工程地质问题也日趋严重,本文分析了我国滨海城市地区区域地质环境和人类工程经济活动的地域差异,研究了滨海城市环境工程地质问题的主要类型,并提出了滨海城市环境工程地质问题的地域分异规律。     

基于气候干燥度的青藏高原多年冻土区分类新方案

采取综合分析与主导因素相结合的原则, 阐明了青藏高原各大地貌单元的大气环流及自然景观特征, 描述了高原多年冻土形成和分布格局. 基于综合地域分异规律, 以年降水量和干燥度(蒸发/降水)作为主要指标, 并参考年平均气温、气温年较差及年平均空气湿度等, 结合地形因素将高原多年冻土划分为: 湿润型、亚湿润型、半干旱型、干旱型和极干旱型五种类型, 并对各类多年冻土的代表性地区的冻土特征分别进行论述. 该分类方法适合于小比例尺的冻土测绘和制图.     

中国东部全新世自然环境演变

最近一万年来,我国东部自然环境演变十分明显,主要表现为:10500—9000a.B.P.气温、海面快速回升、沟谷加快填平、冰川萎缩、冻土北移或上移、森林扩展、阔叶树增多;9000—6000a.B.P.高温高海面及6000—4000a.B.P.最宜环境中,出现新高温期与新冰期交替,亚热带常绿阔叶林扩展与减缩。北方针叶林北撤与南侵、喜暖的微体古生物—有孔虫化石富集与缺失,降水丰歉、泥炭发育与停止等一系列变化;4000a.B.P.以来,这是气温与海面趋向下降的环境,气候变温干,常绿阔叶树减少,海面降低引起河口外移,沟谷重新受切割,地面冲刷,堆积次生黄土,气候波动频率加快,变幅减弱,环境变差。     

青藏高原西部重力异常剖面拟合及其地质解释

在青藏高原西部地区沿东经80°和83°选择了2条剖面,在地质资料、物性资料和布格重力异常、航磁异常研究的基础上,结合深部地球物理, 建立了剖面的地质-地球物理模型。通过重力联合人机交互正演模拟,求解地下地质体的模型,并依此对剖面通过地段的地壳结构、断裂带深部特征和构造单元的深部格架进行了解释推断。     

青藏高原西部蛇绿岩类型:岩石学与地球化学证据

对青藏高原西部地区的班公湖蛇绿岩、狮泉河蛇绿岩、雅鲁藏布江西段蛇绿岩和普兰—当穷蛇绿岩带中代表性岩体的地质学、岩石化学、稀土元素、微量元素、Pb、Sr同位素地球化学研究表明,青藏高原西部地区4条蛇绿岩中的地幔橄榄岩主要为方辉橄榄岩和少量纯橄岩,岩石化学成分具有富镁、贫铝、钙、碱的特点;论述了地幔橄榄岩轻稀土元素富集是由于先经历了较强的部分熔融,后经历了俯冲消减过程中的流体交代的二次过程;微量元素中大离子亲石元素Rb、不活动元素Nb、Zr、Hf和放射性生热元素Th等元素的丰度较高,以及Ti、Sm、Y、Yb等强不相容元素亏损的特点,与交代地幔岩特征类似;Pb、Sr同位素组成具有明显的壳源组分混入的特点,说明青藏高原西部的蛇绿岩曾受洋壳俯冲消减过程中的流体交代作用,蛇绿岩产于SSZ构造环境。对比青藏高原东部、三江、西昆仑地区以及形成于典型的SSZ环境的Troodos蛇绿岩中的地幔橄榄岩,就岩石化学富MgO、轻稀土元素富集而言,它们具有与青藏高原西部基本一致的地质地球化学特征,结合与俯冲岩浆作用有关的玻安岩和埃达克岩产出,说明可能包括三江、西昆仑库地在内的青藏高原不同时代蛇绿岩都主要形成于俯冲消减环境,属于SSZ型蛇绿岩。     

青藏高原西部陆面过程特征的模拟分析

利用1998年5月1日至9月18日狮泉河自动气象站(AWS)的观测资料作为强迫场,运用改进的陆面过程模式CoLM(Common Land Model),对青藏高原西部的陆面特征进行了模拟研究.结果表明,该模式能够较好地模拟出高原地区的陆面特征.在高原西部地表能量平衡过程中,感热通量占主要地位,潜热通量较小,但在高原西部的湿季,潜热通量也是不可忽略的.在5月及6月初表层土壤频繁的发生水分相变,使土壤在相变过程中不断地吸收和释放潜热.降水及土壤表层频繁的冻结-消融使地表有效通量(感热+潜热)发生变化.有效辐射中的感热、潜热的分配,即Bowen会发生变化,进一步影响到对大气的加热及大气水汽输送情况,大气状况的改变又反过来影响地表蒸散及土壤持水能力,使土壤水分状态和含量发生变化.     

论中国西部岩石圈三维结构及其对寻找油气资源的启示

利用卫星重力异常研究中国西部岩石圈构造，发现中国西部壳内存在规律、清晰的平行线状排列盆山构造。自北而南是：额尔齐斯盆地带、北准噶尔隆升带、天山北盆地带(或天北盆地带)、天山隆升带、淖毛湖一乌力吉盆地带、天山南盆地带(或天南盆地带)、库鲁克塔克一北山隆升带、阿尔金山一祁连山北盆地带(或塔南盆地带)、西昆仑一阿尔金一祁连山隆升带以及柴达木盆地带和藏南盆地带。壳内盆地带主要形成于印支一燕山期强烈的挤压褶皱带内。喜马拉雅期，在印度板块自南西向北东的俯冲作用下，使婆罗科努山一察布查尔山一阿拉沟山一额尔宾山一霍拉山等山系横向隆升，和天山山脉一起，将新疆地区分割成伊宁盆地、准噶尔盆地、吐哈盆地和塔里木盆地，形成当今新疆地貌。研究表明，上述横向隆升山脉和其他北西一南东向新构造，在岩石圈地幔中均有相应的卫星重力异常，推测新构造运动的动力来自岩石圈地幔。对青藏高原的研究表明，青藏高原以雅鲁藏布江断裂、班公湖一怒江断裂、澜沧江和金沙江断裂等一系列相互平行的断层和其夹持的条形地块为特征，表层构造与壳内构造不符。这些条形构造和青藏高原地壳向东南的逃逸构造仅发生在上地壳。研究还表明印度板块俯冲到地幔仅发生在西藏西南部。在JJI西一藏东存在南北向的稳定地块，阻挡了印度板块向青藏高原俯冲的进程。从这项研究中得到启示，西部寻找油气资源应考虑：①不要局限于新生代盆地；②研究盆地的构造背景要考虑深部构造的控制；③基础研究对寻找油气资源能发挥重要的预测作用，可以为寻找古生代、中生代油气田提供线索，为部署工作提供参考。尤其应对天北盆地带、天南盆地带、塔南盆地带、柴达木盆地带，以及藏南盆地带的深部整体面貌及它们对地表构造的控制作系统的调查研究。     

矿物裂变径迹年龄与青藏高原隆升速率研究

本文通过对青藏高原冈底斯花岗岩带中段花岗闪长岩中不同矿物裂变径迹年龄研究表明,青藏高原南部的隆升是分阶段的,从岩体就位到约30Ma为高原缓慢隆升阶段,30Ma-7Ma期间高原隆升速度加快,7Ma以来高原快速隆升;结合已有的有关青藏高原不同地区隆升速率、时限研究成果认为,青藏高原的隆升具有整体性、阶段性、加速性和区域的不均衡性。      

青藏高原地区地壳—上地幔结构与巨厚地壳的形成

基于在青藏高原地区所进行的地壳与上地幔的爆炸地震探测资料;雅鲁藏布江以南和以北两条近东西向纵剖面(长约1000km左右),近南北向纵剖面(长约1200km左右),通过计算与分析,给出了青藏高原地区地壳与上地幔结构、速度分布的综合立体剖面图,发现地壳中存在著两个低速层,雅鲁藏布江是一条近于陡立的略向南倾的深大断裂带。地壳结构不论在纵向与横向都是不均匀的,最后探讨了大陆板块碰撞与巨厚地壳的形成。     

华北地区500年来旱涝区域分异演变的研究

本文用研究区1470～1985年的旱涝等级资料,讨论了该地区500年来旱涝区域分异变化的阶段性,恢复了各阶段的旱涝分布和旱涝区域分异格局。结果表明,研究区旱涝区域分异的变化可分成4个区域分界格局相对多变和3个相对稳定交替出现的阶段。500年来的旱涝变化与温度变化对比发现,较寒冷期,研究区的旱涝区域分异格局较稳定、旱涝分布的东西差异显着;较温暖期,旱涝区域分异格局的变动较频繁、旱涝分布各有特点且均无明显的东西差异;在小冰期最寒冷阶段,旱涝区域分异格局的变动最频繁且区域差异性最大、旱涝分布的南北差异明显。     

青藏高原隆升的深层原因及其环境后果

根据青藏高原隆升的数值模型,利用最新地磁极性资料重新计算了高原隆升随时间的变化.在高原的隆升史中,先后有3次达到了H≥Hc(凝结高度),这亦是3个典型的季风气候期.地磁极性强正向期对应着高原的强隆升期,同时也对应着低海平面期;长反向期则伴随着高原的夷平期和高海平面期,但海平面变化比地磁场极性转变平均要晚0.8～1.0MaB.P..     

青藏高原岩石圈结构与地球动力学的30个为什么

本文依据亚东－格尔木及格尔木额济纳旗两条地学断面积累的丰富资料及近年来新的地球物理探测数据，分为高原的组成，结构与变形，物质流动，隆起的历史及动力学等５个方面，提出了青藏高原岩石圈结构与动力不须深化研究的３０个问题。其中一些问题涉及到青藏高原目前的科学前沿。笔者希望通过这些问题的提出把青藏高原的地球动力推向更加深入。     

青藏高原若干地点的第四纪冰川年代学* ——深切怀念孙殿卿院士

青藏高原第四纪冰川时空演化问题广受关注。应用宇宙成因核素暴露年龄测定方法开展高原古冰川的年代学研究,对青藏高原聂拉木、唐古拉山、义敦海子山和折多山等4个地区的第四纪冰碛物进行了\{¹⁰ Be\},²⁶ Al和²¹ Ne暴露年龄测定,获得了青藏高原不同地点第四纪冰川发育的年代学数据,结果表明青藏高原出现了多期第四纪冰期,分别为YD事件、末次冰期晚阶段、末次冰期早阶段、倒数第2次冰期和倒数第3次冰期。     

青藏高原上新世以来植被与气候研究进展

由于青藏高原的特殊大气环流形势，夏半年受印度洋热带海洋季风──西南季风控制，向高原内部、尤其西北部，水份逐渐减弱；冬半年高原面受干冷西风环流影响，致使气候寒冷干燥。从而使高原植被由东南向西北发生递交。上新世早、中期在冈底斯山和念青唐古拉山以南地区发育常绿硬叶林，而北部则生长山地常绿针叶林，到更新世早期藏南以亚热带针阀混交林为主，北部出现灌丛和草原植被。自更新世晚期以来，青藏高原除东南部及喜马拉雅山以南的一部分地区保留部分亚热带针阔混交林外，大部分地区为高山草甸、灌丛草原或荒漠草原。      

临夏盆地晚新生代哺乳动物群演替与青藏高原隆升背景

临夏盆地的晚新生代沉积中富含哺乳动物化石,以晚渐新世巨犀动物群、中中新世铲齿象动物群、晚中新世三趾马动物群和早更新世真马动物群的化石最为丰富。晚新生代是青藏高原快速隆升的时期,临夏盆地的4个主要哺乳动物群在构造剧烈变化的背景下发生了显著的更替。通过对不同动物群所代表的生态特征的分析,恢复了临夏盆地晚新生代以来的气候环境演变过程:晚渐新世以温暖湿润的森林环境为主,间杂有一些开阔地带;中中新世的森林更加茂密,水体更加丰富;晚中新世演变为炎热半干旱的稀树草原环境,季节性变化加强;早更新世气候寒冷而干燥,并伴有显著的海拔升高。青藏高原在晚渐新世的隆升幅度还不足以阻挡大型哺乳动物在高原南北的交流,但到中中新世已成为明显的障碍,至晚中新世对动物迁徙的阻碍作用更加突出,而临夏盆地在早更新世已经达到相当大的高度,产生了一个高原或高山的动物群     

重力异常与青藏高原地壳构造

1987年在青海格尔木—西藏亚东地区开展了1:50万重力路线扑点工作。在总长度1620km内,布设201个测站。利用上述资料计算了研究区的莫霍面深度及均衡异常(普拉特模式),分析了地壳与上地幔内的均衡信息。利用布格异常形态与测点高程的相关统计,在工区内划分了9个地体及13条较大的断裂。     

青藏高原第四纪大陆冰盖对高原隆升的影响

本文依据在青藏高原存在第四纪大陆冰盖的基础上,给定了3个不同厚度的冰盖,应用弹性板模式模拟计算了大陆冰盖消融前后的地壳均衡过程。计算结果表明,由大陆冰盖消融可能引起的高原隆升最大不超过700m。因此,就整个高原的隆升幅度来说可忽略其影响。但由于冰川消融前后高原负荷发生了变化,导致了隆升速度的相应变化,因而引起地表侵蚀强弱程度的不同及其它一些地质现象是不能忽视的。