青藏高原东南缘第四纪工程地质概论

内容提要本书是一部系统介绍青藏高原东南缘第四纪工程地质问题和相关研究方法的专著。作者根据当前青藏高原东南缘重大工程建设需求和工程地质学发展趋势,提出加强第四纪地质与工程地质的高层次交叉研究是当代工程地质学的重要发展方向。结合野外地质经验和亲身体会,简明扼要地阐述了青藏高原东南缘区域地质背景、与工程地质研究密切     

青藏高原东南缘第四纪工程地质概论

本书是一部系统介绍青藏高原东南缘第四纪工程地质问题和相关研究方法的专著。作者根据当前青藏高原东南缘重大工程建设需求和工程地质学发展趋势,提出加强第四纪地质与工程地质的高层次交叉研     

青藏高原南缘某机场场区深厚覆盖层工程地质特征

青藏高原南缘某拟建机场场区发育第四系深厚覆盖层,对该工程建设具有较大的制约作用.钻孔资料显示,该深厚覆盖层普遍分布于整个场区,厚度均在30 m以上,最大孔深105 m仍未揭穿.纵向上深厚覆盖层由上而下可划分为4层:全新世泥石流堆积层(Qsef4)、全新世冲洪积堆积层(Qal+pl4)、全新世湖相堆积层(Ql4)和晚更新...     

新书介绍

张永双,曲永新,赵希涛等著本书是一部系统介绍青藏高原东南缘第四纪工程地质问题和相关研究方法的专著。作者根据当前青藏高原东南缘重大工程建设需求和工程地质学发展趋势,提出加强第四纪地质与工程地质的高层次交叉研究是当代工程地质学的重要发展方向。结     

青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究现状

青藏高原东南缘不同性质、不同类型、不同特点活动断裂发育且较为活跃,自2008年汶川地震发生以来,相继发生了玉树地震、庐山地震、鲁甸地震等。地震引发、触发、诱发产生了大量地质灾害,造成了惨重的生命财产损失。通过收集与分析相关资料,对青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究进展与取得成果进行了归纳总结,从活动断裂地质灾害主要控制因素,地质灾害发育特征、空间分布规律、演化模式、形成机制,不同性质断裂控制效应、断裂两盘差异效应、地震动参数效应、地形地貌效应等地质环境效应和地质灾害力学效应等方面进行了综述。在此基础上,对活动断裂地质灾害效应研究中存在的如不同类型活动断裂和不同震级地震与地震地质灾害相关性、以及地震地质灾害监测与风险评估等问题或重点研究方向进行了探讨,其研究结果为地震地质灾害致灾机理、风险评估、防灾减灾等研究提供参考。      

第四纪研究与中国主要工程地质问题

人类的工程活动通常在第四纪沉积物之上或其中进行,因此,重大工程项目的工程地质评价应主要基于第四纪研究。第四纪地质过程的一个重要特点就是岩石圈、水圈、生物圈及大气圈之间密切的相互作用,从而改变地球表面的地貌和地质条件。中国工程设计中地质条件的一般规律可以     

青藏高原东南缘新生代地壳运动的转换

在青藏高原东南缘保山地体东部上新世营盘组玄武岩中开展的古地磁学研究,获得了可靠的高温剩磁分量。地层校正后的特征剩磁分方向为Ds=166.5o, Is=–19.3o, k=41.9, a95=5.1o, N=22(采点)。褶皱检验显示其为原生特征剩磁分量。上新世古地磁数据显示,保山地体东部区域自上新世以来相对于东亚构造稳定区古地磁参考极发生了14.5o±4.8o的逆时针旋转运动。虽然保山地体东部上新世的逆时针旋转运动与保山地体其它区域古近纪至中新世的顺时针旋转变形截然相反,但是其与畹町走滑断裂和南汀河走滑断裂上新世以来的左旋走滑运动相吻合。本次研究通过保山地体和腾冲地体内部新生代古地磁数据及地体边界构造带活动演化的综合分析,指出自古近纪早期印度板块与欧亚大陆初始碰撞以来,青藏高原东南缘腾冲地块和保山地体在渐新世末期至早中新世时期,以及上新世早期分别发生了地壳运动方式的转换。保山地体地壳的运动学方式直接控制了地体边界走滑断裂的构造演化过程。     

内蒙古东南缘晚第四纪以来的气候环境演化

基于内蒙古东南缘西拉木伦河上游刘家店河湖相剖面的粒度、磁化率、微量元素地球化学指标,重建该区35 ka BP以来的气候演化过程。结果表明,在MIS 3晚期(35.23~25.15ka BP)研究区气候条件总体温暖湿润,并伴有区域变干的趋势;MIS 2阶段(25.15~11.13 ka BP)气候整体寒冷干燥,但叠加有短暂回暖气候事件。剖面记录的末次盛冰期(LGM)出现于22.25~18.47 ka BP,此时气候极度干冷;MIS 2阶段叠加了两个短暂气候适宜期,分别出现于18.47~16.24 ka BP和14.72~11.13 ka BP。在11.13 ka BP前后研究区进入全新世,气候变得暖湿。刘家店剖面的气候记录与周边气候记录具有可对比性,揭示了区域上东亚夏季风进退具有一致性,并认为自MIS 3晚期以来东亚夏季风受北半球太阳辐射及冰量的共同驱动。此外,刘家店剖面记录揭示的千年尺度气候变化对典型气候事件具有一定的响应,推测这些千年尺度的季风强度变化可能与北大西洋经向翻转环流(AMOC)相关。     

青藏高原东南缘及邻区近年来地震b值特征

基于青藏高原东南缘空间数据库及系统建立成果的基础上,综合整理青藏高原东南缘地区的1980—2013年地震信息、地震地质资料及国家基础地理信息,通过Arcgis软件及其脚本编写应用,利用空间模型初步实现了区域内1980—2013年地震活动信息的地统计分析。依据区域地震b值与地壳内部应力分布状态的负相关原理,利用b值进行大面积空间与时间扫描方法对青藏高原东南缘当前应力分布特点进行研究。以2°×2°为单元网格将研究区分为若干区,分别对其进行分时间、分单元b值计算,针对重点低b值区形成时空曲线总结大地震发生前b值曲线的时空规律,并结合之前划出的地震围空区对本区地震危险性进行综合性的中长期预测,结果表明:1汶川地震、芦山地震验证大震发生前后b值时间曲线会有水平—负增长—正增长—负增长—水平的曲线变化;2地震震级越大b值负增长的低值危险区形成时间越早,持续时间越久;3汶川大地震前川北出现大面积低b值异常区;4目前b值低值区持续时间较长的区域有:东喜马拉雅构造结、玉树—甘孜断裂、安宁河断裂—则木河断裂—鲜水河断裂—小江断裂和畹町断裂—南汀河断裂,澜沧断裂—景洪断裂与地震空区危险性预测有较多重叠。     

青藏高原东南缘滇西早古生代早期造山事件

野外观察、LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和Hf同位素分析结果表明:青藏高原东南缘滇西芒市地区存在奥陶系底砾岩与前寒武-寒武系之间的地层不整合;龙江眼球状片麻岩锆石边部U-Pb年龄约为502 ～ 518Ma,代表原岩花岗岩结晶时代;继承性锆石核部具有与拉萨地体相似的年龄谱,说明早古生代早期腾冲地体与拉萨地体属于统一陆块;锆石边部具有负的、变化范围较大的εHf(t)值(-15.7 ～-2.0),结合眼球状片麻岩野外、岩相学特征及区域构造背景说明原岩花岗岩来源于古老地壳部分熔融,并伴随不同程度幔源物质的注入,可能为岩浆弧的一部分.综合野外观察及锆石同位素研究结果,明确了青藏高原东南缘存在早古生代早期造山事件.与喜马拉雅、拉萨、羌塘等地体的同一时代构造事件对比,认为青藏高原东南缘滇西地区早古生代早期造山带为形成在冈瓦纳大陆北缘的安第斯型造山带的一部分,为认识冈瓦纳大陆北缘早古生代演化提供新的证据.     

青藏高原东南缘实测地应力特征及意义分析

在广泛收集整理了900组实测地应力数据的基础上,结合中国大陆现代构造应力场应力分区,通过统计回归分析的方法,分析了青藏高原东南缘5个4级应力区的主应力、侧压力系数、应力积累水平等应力量值特征随深度的变化规律,同时结合震源机制解分析了应力区的应力方向特征。研究结果表明：(1)巴颜喀拉山应力区、龙门山-松潘应力区、墨脱-昌都应力区的应力梯度值较大,深部应力状态以水平应力为主,川滇和滇西南应力区的梯度值较小,深部应力状态以垂直应力为主,应力分布呈现“北强南弱”的特征;(2)应力积累水平参数μ_m的大小表明,巴颜喀拉山应力区、龙门山-松潘应力区与川滇应力区的应力积累水平较高,更接近摩擦极限平衡状态,发生地震的可能更大;(3)最大水平主应力优势方向表现为围绕喜马拉雅东构造结呈顺时针旋转,与中上地壳的震源机制得到最大水平方向的优势方向具有一致性。利用上述结果,结合地壳动力学模型,初步定性分析了“北强南弱”的应力特征可能是由于北侧应力区受块体侧向挤出模型控制,南侧应力区受下地壳流模型控制。最后以岩爆为例,基于各应力区的应力状态对重大地下工程稳定性进行了评价,分析表明青藏高原东南缘...     

青藏高原东南缘金沙江下游新生代构造与地貌演化

青藏高原东南缘发育数十万平方千米的广阔地貌过渡带与大面积低起伏地貌面,独特的地貌提供了解读高原构造拓展与地表隆升时间、过程以及机制的理想窗口。为揭示青藏高原东南缘新生代构造变形响应和地貌演化过程,通过构造解析、构造地貌以及低温热年代学数据分析对金沙江下游流域进行综合研究。结果表明青藏高原东南缘早在始新世即已处于北西向为主的区域性挤压条件下而发生广泛褶皱变形。尽管始新世存在区域性变形响应,但青藏高原东南缘金沙江下游地区在古近纪为低海拔丘陵地貌,地表隆升幅度极为有限。晚渐新世—早中新世研究区总体处于长期的低剥蚀速率环境,促进了低海拔平缓地貌的形成。晚新近纪以来,青藏高原东南缘发生区域性缩短变形与显著地表隆升,大型水系同步下蚀,共同塑造形成现今较高海拔的低起伏地貌面与深切峡谷并存的特征性地貌。研究结果支持青藏高原东南缘晚新近纪以来的隆升与地壳构造缩短及增厚密切相关,而中下地壳塑性流动增厚机制并非必不可少。     

青藏高原东南缘川滇地块古近纪沉积地层古地磁分析及其构造意义

针对中国西部及中亚地区以红色陆相沉积岩为主的白垩纪—新生代地层中普遍存在古地磁数据磁倾角偏低的现象,对青藏高原东南缘川滇地块中部大姚地区古近纪陆相红层进行了磁倾角偏低研究。实验结果表明,川滇地块内部古近纪陆相红层古地磁数据不存在明显的磁倾角偏低的现象。结合前人对川滇地块内部古地磁数据及周缘新生代走滑断裂的活动演化历史研究,确定川滇地块自中中新世以来川滇地块内部表现为刚性旋转,楚雄地区则发生局部构造旋转叠加。     

青藏高原东南缘丽江—剑川地区地应力测量与地震危险性

为获得川滇块体腹地现今的地应力场,分析边界断裂发生地震活动的危险性,进而探讨块体运动的动力学特征,2010—2011年,在青藏高原东南缘丽江—小金河断裂带西南段的丽江—剑川地区,开展2个300m钻孔水压致裂地应力测量。地应力测量结果揭示了研究区地壳浅表层现今主应力的分布规律。结合研究区部分中强震震源机制解及20世纪80年代地应力结果,分析了跨度近30a后该区构造应力场的变化特征,进而探讨了其动力学指示意义。依据断层滑动摩擦准则,讨论了丽江—剑川地区现今地震活动危险性。     

青藏高原东南缘保山地体上新世地壳旋转变形运动的古地磁学研究及构造意义

青藏高原东南缘受印度板块的持续挤压发生了强烈的陆内变形,前人的研究结果显示,保山地体中新世以来发生强烈的旋转变形,因此,在保山盆地东南缘上新世湖相沉积地层中采集了30个采点(约300块定向样品),其中160块样品分离出了特征剩磁分量,通过了褶皱检验和倒转检验,代表了沉积地层形成时的原生剩磁分量。地层产状校正后剩磁平均方向为:Ds/Is=20.2°/37.1°,Ks=59.7,α95=4.8°,N=16;对应古地磁极为:北纬67.9°、东经205.7°,A95=2.6。通过与保山盆地东缘科研钻井磁性地层结果进行对比,可以确定羊邑剖面年代为6±0.2Ma;与10Ma东亚构造稳定区古地磁参考极对比发现,保山盆地发生了19.2°±6°的顺时针旋转,表明保山地体上新世以来平均顺时针旋转速率为3.2°±1.0°/Ma,如此快速的旋转速率印证了保山地体和腾冲地块古近纪和中新世古地磁研究所揭示的大角度顺时针旋转变形量。     

青藏高原东南缘德钦- 中甸断裂中北段活动性及地震危险性评估

青藏高原的隆升和向东挤出使得青藏高原内部和周缘形成一系列强烈变形的次级块体,川滇地块是其中变形最为活跃的地块。德钦 中甸断裂是川滇地块的西边界断裂之一,晚第四纪以来断裂主要表现为右旋滑动,同时发育倾滑分量。在奔子栏镇 瓦卡镇以南至中甸一带,断层发育明显的正倾滑分量,在奔子栏镇 瓦卡镇以北则发育明显的逆倾滑分量。奔子栏镇一带是断层运动特征的改变部位,也是断层宏观走向改变的部位,这些特征表明奔子栏镇更是德钦 中甸走滑断裂的枢纽部位。研究表明德钦 中甸断裂在奔子栏镇附近的古地震平均复发周期为11. 35±2. 4ka,长期滑动速率1. 3~1. 7mm/a。按照构造类比原则,奔子栏镇是德钦 中甸断裂的地震成核部位,其潜在震级下限不会低于M7,潜在地震烈度下限不会低于Ⅹ度。     

青藏高原东南缘玉龙雪山（5596m）晚新生代隆升的侵蚀与构造控制作用

玉龙雪山位于青藏高原东南缘,它以其独特的地貌特征而引人关注。其顶部为一古残留面,在30×20km2范围内海拔>5000m的山峰达18座,高出其周围地区平均海拔近1000m。在分析该区地质地貌特征基础上,我们根据岩石圈弹性挠曲地壳均衡理论,以较保守的残留面海拔4250m为当时金沙江下切玉龙雪山的基准面,结果表明:由于虎跳峡中大规模物质剥蚀而引起玉龙雪山地壳均衡反弹,导致山体隆升了468m,这完全是侵蚀作用对于玉龙雪山隆升的贡献。而玉龙雪山与周围地区的剩余地势高差,主要由正断层等构造作用造成。因此,玉龙雪山的隆升是侵蚀与构造作用共同控制的结果。该区最大量地壳均衡反弹的触发机制是5.02.5M a期间玉龙雪山东西两侧正断层的发生。另一方面,作为玉龙雪山的南东延伸部分——点苍山（4122m）在5.02.5M a同样也发生了构造伸展,但是没有遭受大规模的河流侵蚀作用,因此其海拔相对要低很多。这进一步说明地壳均衡反弹导致了玉龙雪山隆升,并加大了玉龙雪山与点苍山在原有基础上的地势高差。     

土木工程地质

本书系统地介绍了工程地质学的基本知识、土木工程建筑中的工程地质问题及工程地质勘察三方面的内容。具体内容包括矿物与岩石、地质构造、地质作用、特殊土、地形与地貌、地下水、不良的地质现象、不同类型的工程地质问题、工程地质勘察方法及原位测试方法、不同类型工程地质勘察要点及工程地质勘察资料整理等。全书共分为十一章,前十章附有较全面、较详细的思考题。     

青藏高原东南缘晚新生代幕式抬升作用的Ar-Ar热年代学证据

位于青藏高原东南缘的鲜水河断裂带是一条大型的活动左旋走滑断裂带,对该断裂带进行同位素年代学研究,可以为青藏高原东南部物质迁移和构造隆升历史研究提供时代依据.Ar-Ar热年代学研究表明,鲜水河断裂带在晚新生代持续的左行走滑活动过程中,沿断裂带不同区段发生了显著的差异隆升.以黑云母的Ar同位素体系封闭温度作参照点,鲜水河断裂带北西段、中段、南东段抬升冷却穿过350℃温度点的时间分别为10.39～10.13Ma、5.70～4.42Ma和3.60～3.46Ma.这一研究结果证明青藏高原东南缘在晚新生代以来发生了幕式抬升作用,幕式抬升作用发生的时代分别为～10.1 Ma、5.7～4.4Ma和～3.6Ma.