祁连山东段石羊河流域河流纵剖面及其构造意义

石羊河流域位于祁连山东段,其河流体系记录了最新的构造信息和构造活动。提取石羊河流域的地貌信息,有助于揭示祁连山东段石羊河流域地貌对构造活动的响应,及系统探讨该区地貌发育特征及其所蕴含的构造意义。文中基于GIS空间分析技术,利用数字高程模型(DEM)、Matlab脚本提取了石羊河流域7条河流的纵剖面,并利用基岩河道水力侵蚀模型对其进行分析,获得了7条河流的陡峭系数、平均侵蚀量、凹曲度、裂点分布、高程、距河流出水口距离和流域面积等地貌信息。结果表明,石羊河流域的各条支流至少存在1个主裂点,裂点上、下河段具有不同的陡峭度(ks)与凹曲度(θ),说明河流纵剖面裂点的上、下河段具有不同的发育趋势。对河流纵剖面、裂点分布及岩性进行综合分析,结果表明,古浪河、金塔河、杂木河、西营河、东大河和西大河都具有"坡折式"裂点,处于瞬时状态。祁连山东段河流地貌演化主要与构造活动相关。利用本区晚第四纪活动断裂相关裂点上游河道的凹曲度指标拟合出整条河流,得到石羊河流域的平均侵蚀量约488m,发源于古浪推覆体的6条支流的平均侵蚀量为508. 5m。进一步计算研究区河网归一化的河流陡峭系数(ksn)并得到其空间分布,结合河流纵剖面和裂点分析结果对祁连山东段石羊河流域的构造特征进行了综合分析,ksn的结果显示下游段陡峭系数<60,中游明显大于下游。同时,位于构造结处的古浪推覆体其ksn值呈现高值,表明该区第四纪以来经历了明显的构造抬升过程。文中结果表明石羊河流域地貌演变处于非均衡状态,构造变形是祁连山东段地貌演化的主要影响因素,控制着该区现今的地貌发育及演化历史。     

华山山前河流地貌参数及其构造意义

基于数字高程模型(DEM)空间分析技术,系统提取了华山山前河流相关地貌参数,包括河流坡降指标SL、河流水力侵蚀模型标准化陡峭指数ksn、流域盆地面积高程积分HI、谷底宽度与谷肩高度之比Vf、山前曲折度Smf等。研究表明,各参数指标大致以华县及华阴为界,空间上差异分布,表现为华县—华阴段河段SL在断裂附近出现极高值,河流SL均值、ksn均值、HI值、Vf值以及Smf值集中在500~700、120~140、0.5~0.6、0~0.1及1.0~1.1之间;蓝田—华县段及华阴—灵宝段的指标分布特征大致相同,上述指标值集中在300~500、100~120、0.4~0.5、0.2~0.6及1.2~1.5之间。综合分析发现,构造活动是造成上述指标差异的主要因素,对各指标进行构造活动等级划分,计算出华山山前相对构造活动强度(Iat),结果显示在华县—华阴段Iat值集中在1~1.5之间,其他部位集中在1.5~3之间;表明华山山前华县—华阴段构造活动最强,其他部位活动相对较弱。华山山前构造活动主要受控于华山山前断裂。野外地质调查表明,华山山前断裂在华县—华阴段活动最强,全新世以来仍发生过多次活动;在蓝田—华县段及华阴—灵宝段断裂仅在晚更新世有过活动,未见全新世活动迹象,活动性整体偏弱。利用河流地貌参数获取的华山山前构造活动强弱与野外地质调查得出的结论一致,表明以河流地貌参数作为构造活动的研究对象,能有效地反映区域的差异构造运动。     

墨脱断裂地貌特征及其构造意义

墨脱断裂展布于南迦巴瓦构造结的东侧,晚第四纪以来活动强烈,断裂水平运动表现为左旋走滑。为了进一步研究墨脱断裂倾向滑动特征及断裂活动性差异,文章基于DEM数据提取了4对横跨断裂矩形区域内的高程数据,计算获得沿断裂发育的31个流域盆地的面积高程积分值。研究表明,墨脱断裂两侧在同一高度出现对称的4组台地面,且从低到相邻的两级台面的高度差没有出现逐步增大的趋势,表明断裂没有表现出明显的倾向滑动;沿断裂分布的汇水盆地具有较大的面积高程积分值（0.42~0.60之间）,反映出墨脱断裂所在区域目前总体表现为强烈的构造隆升;根据汇水盆地面积高程积分值的空间分布特征,区域地壳隆升强度沿墨脱断裂由南至北具有逐渐减弱的趋势,结合断裂地貌形态,认为在强隆升区面积高程积分值对断裂活动性具有一定的指示意义。     

龙门山中北段流域地貌特征及其构造意义

龙门山中北段位于青藏高原东缘,该区作为高原向东扩展的前缘部位,其地形与河流水系的演化记录了高原隆升与挤压扩展及其气候环境效应的各种信息。龙门山中北段构造活动有明显差异,从中段逆冲为主转化为北段的走滑为主,本文采用定量化地貌参数从构造地貌的角度揭示了区域构造活动的差异。龙门山中北段地貌因子（坡度、地形起伏度和条带状剖面）的阶梯状分布特点,显示了高原扩展的逆冲推覆特征,在中央断裂处构造抬升作用最强,同时显示出了南北向构造活动减弱的趋势,由中段的逆冲转换为北段逆冲兼走滑的形式。北川-映秀断裂两侧流域的HI值也显示了断裂上盘高、下盘低、沿走向减弱的趋势。综合分析认为,本区构造活动是地貌演化的主控因素,龙门山中北段地形存在差异,北川-映秀断裂两侧的小流域地貌指数分析显示,构造抬升活动自南向北减弱,中段以逆冲为主,北段为逆冲兼走滑。     

祁连山—河西走廊黑河流域地貌特征及其构造意义

采用定量化的地貌因子研究区域构造活动及其演化已成为构造地貌学的一种常用手段。祁连山—河西走廊位于青藏高原东北部边缘,是高原向NE方向挤压扩展的前缘部位,该区河流水系的地貌发育过程记录了高原隆升与挤压扩展及其气候环境效应的重要信息。位于祁连山北部山前的黑河流域向N穿过河西走廊和北山地区,其河流地貌的发育与祁连山的构造隆升直接相关。基于诸多地貌因子(面积-高程积分、地貌信息熵以及河流纵剖面)的研究结果均显示黑河流域所涉及的祁连山东、西段的构造活动存在明显差异,具有西强东弱的特点,如西段流域的平均面积高程积分值(HI)为0.541而东段仅为0.4661;并且根据河流纵剖面分析得到的差异隆升值西段为754m,也远高于东段的219m;而降雨等气候因素则存在东强西弱的特点。综合对比分析发现,本区岩性与降水条件等对研究区地貌因子的影响有限;构造活动是地貌演化发育的主控因素,控制着该区现今的构造变形、地貌发育及其演化历史。     

格仁错断裂带流域地貌特征及其构造指示意义

依据谷歌地球提供的影像(Landsat和GeoEye)和野外工作,在ArcGIS平台上利用数字高程模型(ASTER GDEM数据)提取了格仁错断裂带153个亚流域盆地的基本参数,作了面积-高程积分。统计结果显示,南北2盘流域盆地的规模(面积、河网分级)差异显著,南盘流域盆地起伏、坡度、面积-高程积分(HI)值均略大于北盘,积分曲线总体呈"南凸北凹"的形态特征;在断裂走向上,盆地起伏、平均坡度、HI值皆呈"东南高、西北低"的趋势,积分曲线由西向东具有变凸的态势。通过分析流域岩性与降雨条件,发现它们对以上地貌参数的影响有限。因此,流域盆地差异地貌特征反映并验证了格仁错断裂晚新生代南盘相对于北盘抬升,并且其南侧申扎-定结裂谷可能强化了该差异抬升运动。同时,可能指示冈底斯-念青唐古拉山晚新生代早期隆升为流域盆地提供了向N掀斜的先存地貌面,后期该山体和申扎-定结裂谷的快速隆升进一步促成南北2盘流域不对称的发育。     

畹町断裂带地貌特征及构造意义指示

为定量认识畹町断裂带地貌特征及其对构造的指示意义,基于30 m的DEM数据,采用空间分析方法,提取该断裂带地形剖面、地形起伏度、坡度、水系偏转角、河流纵剖面上凹指数等参数数值,得到了畹町断裂带构造地貌的一些定量化特征,并通过这些数值特征讨论了其指示的构造意义。结果表明,研究区总体地势以畹町断裂为界东北高西南低,海拔沿断层垂直方向随距离的增加而增加到1 500~2 000 m后趋于平稳。垂直断层方向的地形剖面反映的阶地特征与普通意义的侵蚀阶地的特征差异明显,表明畹町断裂在很大程度上控制了区域河流阶地的发育及其形态特征。断裂两侧水系分布明显不对称,沿走滑断裂水系发生系统性拐弯,且水系级别越高,其拐弯距离越长。沿畹町断裂(怒江干流)走向分布的11条水系偏转角的角度大致在45°~175°之间,多数分布在100°范围内,高于100°的有3个。畹町断裂带水系偏转角的数值特征说明水系在断层左旋走滑作用的长期影响下,汇入角发生了偏转。区域内92.31%的河流纵剖面上凹指数b1,纵剖面为凹形,反映了畹町断裂对其发育的影响。     

白杨河阶地揭示的北祁连山西段晚第四纪构造变形

祁连山作为青藏高原东北缘的重要造山带,是高原向NE方向扩展的最前缘,逆冲和褶皱作用是青藏高原向N扩展的重要构造变形方式。白杨河发育于祁连山内部,向N汇入前陆区酒西盆地。因此,可以通过白杨河阶地研究祁连山北缘的变形特征。通过对白杨河阶地的详细调查与测量,得到如下认识:1)白杨河阶地具有流域分段性,在地形陡变带及盆地内白杨河背斜区发育多级阶地。以阶地级数来说,以牛头山为界,上游发育2—3级阶地,下游发育4—5级阶地。2)从白杨河阶地纵剖面获得昌马断裂的垂直活动速率为(0.32±0.09)mm/a,地壳缩短速率为(0.12±0.09)mm/a;旱峡-大黄沟断裂T5形成以来(约13ka)没有垂直活动;老君庙背斜区T5阶地(约9ka)褶皱变形隆升量为(6.55±0.5)m,缩短量为(3.47±0.5)m,隆升速率为(1.23±0.81)mm/a,缩短速率为(0.67±0.44)mm/a;白杨河背斜开始活动时期约为300kaBP,其170ka以来的平均隆升速率约(0.21±0.02)mm/a,缩短速率为(0.14±0.03)mm/a;3)北祁连山地区在响应青藏高原向N扩展的过程中表现出2种不同的变形特征:在祁连山内部以剪切变形为主,表现为块体侧向挤出;而在祁连山北缘地形陡变带和酒西盆地内部以挤压变形为主,表现为地壳缩短和隆起,并且盆地内构造缩短变形量占总变形量的50%左右。     

龙门山南段及其前陆区晚第四纪构造变形的河流地貌研究

正作为青藏高原的东边界,巴颜喀拉块体与四川盆地的接触带,龙门山自中新世以来发生了强烈隆升,形成了世界上最陡峻的地形梯度带。从四川盆地西边界到青藏高原仅50 km范围内高差达4.5 km,龙门山因此成为研究青藏高原物质向东运动及青藏高原东缘隆升机制的重要场所。关于青藏高原东缘的变形机制主要有两种端元模型:一种是以地壳缩短为主的大陆逃逸模式,认为青藏高原东缘的变形主要集中在重要的活动边界断裂上;另一种是下地壳流模     

东喜马拉雅构造结地貌形态及其构造指示意义

喜马拉雅构造结位于印度与欧亚板块碰撞的前缘,其内部的南迦巴瓦峰地区隆升速率大于周边区域,被认为是东构造结的核心部位(隆升中心)。近期区域地震观测结果表明,南迦巴瓦峰地区地震活动较弱,而其东南侧区域地震活动频繁。为了研究东构造结地区目前的地球动力学特征,文中利用DEM数据分析了南迦巴瓦峰及其西北、东南两侧和阿萨姆东北部区域的高程频率分布及面积高程积分曲线。结果显示,南迦巴瓦构造结区域属于侵蚀的壮年期,区域构造隆升和剥蚀作用已经达到高度平衡的状态,受到高原气候影响,该地区剥蚀作用相对较弱,表明南迦巴瓦构造结区域目前隆升相对缓慢。西北、东南侧以及阿萨姆东北部区域地貌均表现为年轻的演化阶段,属于侵蚀的幼年期,阿萨姆东北部地区地貌更接近幼年期早期阶段。西北侧的地貌演化阶段反映了区域侵蚀能力较小,仍属于高原气候区;南迦巴瓦峰东南侧至阿萨姆区域受到南亚热带季风的影响,降雨充沛,遭受强烈的侵蚀作用,区域尚属于侵蚀的幼年期,且阿萨姆东北部地貌发育程度更低,表明南迦巴瓦构造结以东地区构造隆升非常强烈,隆升速率最大的地区位于阿萨姆东北部。文中认为,在现今印度板块向N推进的模式下,喜马拉雅东构造结核心部位(隆升中心)向SE发生了偏移,新的核心部位可能位于阿萨姆东北部区域,该地区隆升强烈,构造应力积累发生大地震的可能性较大。     

渭河流域河流下切速率及其构造意义

基于河流阶地高度和阶地形成年代数据,通过二者的线性拟合方法得到了渭河不同河段及其支流的下切速率,结果表明河流在陇西盆地的下切速率明显高于渭河盆地,可能反应了西秦岭北麓构造活动西高东低的特点。     

宿迁城北构造地貌特征及其成因分析

京杭大运河在宿迁附近走向发生东西方向的拐折,研究认为系与该区存在近东西向断裂有关。文中应用人工地震和地质钻孔资料详细论述了这一地区的地貌特征,并对发生拐折的成因作了分析。     

祁连山西段测震指标异常综合应用

通过对1980年以来至今14个指标的全时间扫描,并使用祁连山西段地区Ms5．0地震进行对应。结果表明,选取A值、AC值、A（b）值、b值、Mf值和地震活动度S值进行同步异常分析,能显著提高祁连山西段地区的有震报震率,但有漏报。对目前地区异常集中区进行时间扫描,结果显示,祁连山西段地区出现同步异常,认为2012年或稍长时期有发生Ms≥5．0中强震的可能。     

山西及邻区壳幔速度图像特征及其构造意义

为了获取山西地区更为精细的壳幔速度结构,文中利用2014年山西断陷带及其邻区216个宽频带地震台站的垂直分量连续波形记录,通过波形互相关提取台站对间的经验格林函数,采用时频分析方法测量Rayleigh波的群速度和相速度频散曲线,反演得到研究区8～50s周期的Rayleigh波群速度和相速度分布图像。结果显示,研究区内成像水平分辨率在50km以内,部分周期可提高至40km。8～18s周期的相速度和10～22s周期的群速度分布与地表的地质构造特征较一致。18～30s周期的相速度、24～35s周期的群速度均明显反映了山西地区以38°N为界,分为南、北两区的现象,与山西南浅北深的莫霍面深部起伏特征及"南硬"、"北软"两大古老块体的缝合带在这一区域有关。30～50s周期的相速度分布存在NW向速度梯度带,其NE侧的低速异常可能与新生代火山活动有关。大同火山区18～45s周期的相速度和24～45s周期的群速度均呈现由浅及深的"喇叭口"状低速异常,反映了更精细的大同火山岩浆上涌通道。     

山西地区地震震源深度特征及构造意义

选取山西数字地震台网地震震源深度资料,采用网格滑动平均法,对2001—2011年2 535个定位精度为Ⅰ类(t≤0.5 s)、Ⅱ类(0.5 st≤1.5 s)且ML≥2.0地震的震源深度分布特征进行统计,结果显示,山西地区地震的平均震源深度为0—40 km,中小地震震源深度以6—20 km为主,个别区域有深度20 km以上的地震分布。从剖面图可见,山西地区震源深度分布集中,基本可见大同、忻定、太原和临汾盆地震源深度下界。分析可知,很多深源地震发生在盆地内部,此区域地震活动性高,震源深度范围大,与山西地堑的拉张构造吻合;山西地区地震震源深度由北向南逐渐变深,意味着山西省地堑的形成是从南向北逐渐发展的。     

阿尔金断裂南侧弧形地貌单元成因及其构造意义

巨型左旋走滑的阿尔金断裂是青藏高原的北部边界,在印度-欧亚板块碰撞过程中起重要的调节作用,控制着青藏高原东北部的构造演化,认识其活动演化对理解青藏高原的构造变形过程和机制具有重要意义。阿尔金断裂南侧存在一系列弧形地貌单元,知晓这些弧形带是原始弧形弯曲还是后期由于阿尔金断裂左旋走滑拖曳而形成的,对认识阿尔金断裂的构造演化具有重要意义。文中在前期阿尔金断裂南侧柴西英雄岭和柴北缘2条弧形带不同部位已开展的精细古地磁旋转变形研究的基础上,综合研究区和阿尔金断裂附近已有的古地磁旋转变形研究结果和弧形带几何形态学等其它地质证据,分析发现这2条弧形带的几何学特征是由其不同部位发生旋转变形所导致的,且旋转变形与该时段阿尔金断裂的快速左旋走滑活动密切相关。通过上述工作,更加全面地了解了阿尔金断裂新生代2阶段的走滑特征,进一步限定了阿尔金断裂早渐新世以来左旋滑移量,以柴西段为参照系滑移量至少约350～430km,以柴北缘段为参照系至少约380～460km,平均滑移速率至少约10. 6～13. 9mm/a。     

南祁连盆地重力异常特征及其地质意义

南祁连盆地具有丰富的油气资源,盆地内部坳陷边界、基底深度及内部构造控制着油气资源的分布.为落实南祁连盆地内部坳陷及构造分布,笔者充分利用多年来在研究区及周缘完成的各类勘探资料,以南祁连盆地的重力数据为主,结合相关资料,开展重力数据处理和综合反演解释,分析提取反映深大断裂的重力异常信息,并基于重力异常完成主要坳陷的密度界面深度反演和剖面2.5维反演,推断南祁连主要沉积盆地和坳陷的基底深度及起伏变化,进而综合讨论研究区主要坳陷的油气远景,为南祁连盆地油气资源战略调查和进一步勘探选区提供了依据.     

山西数字测震台网监测能力及其构造意义

通过对山西数字测震台网不同时期的监测能力进行对比,发现,台网的监测能力在不断地提高。对山西省地区的监控能力达到2.0级,大同盆地、太原盆地的监控能力达到1.5级,忻定、临汾、运城盆地的监控能力达到1.5～2.0级。说明山西数字测震台网的建设从布局上侧重了对山西活动构造的监测,目前对山西大部分活动断裂带的监测能力都在1.5级,对今后的地震监测预报研究和防震减灾工作有着重要的意义。     

长山群岛海岸地貌特征及其地震地质意义

本文根据长山群岛31条海岸阶地剖面资料进行统计分析,认为本区普遍存在Ⅰ-Ⅴ级海蚀阶地,时代为更新世;存在一级堆积阶地,时代为全新世中期:存在三级沿岸堤,时代为全新世中、晚期.根据这些海岸地貌的对比分析,认为新生代以来本区为构造上升区,与辽东半岛皮口—庄河—大孤山段海岸地貌特征和新构造运动特征一致,其间庄河断裂无明显活动,同属于辽东隆起带:还认为长山群岛的东区比西区上升较快,东区地震活动性较高.