150ka以来内蒙古河套古大湖沉积物粒度记录的湖泊水位变化

基于内蒙古河套盆地山前兵房沟湖相层剖面沉积物的粒度记录,结合~(14)C和光释光年代学测试,对比分析沉积物粒度敏感粒级及频率曲线特征,反演了河套古大湖150ka以来的湖泊水位变化。研究结果表明,河套古大湖水位变化经历了4个阶段:(1)初始形成阶段(150~130ka),河套古大湖处于浅湖环境,沉积物粒度由粗变细,湖泊处于水位上升期;(2)发展阶段(130~54ka),早期湖水面较高,处于深水环境,晚期沉积物粒度逐渐变粗,湖泊水位有所下降;(3)萎缩阶段(54~18ka),湖泊水位快速下降,细粒沉积物含量减少,中粗粒沉积物含量增大,湖泊水位迅速下降;(4)消亡阶段(18ka至今),由于山前活动断裂影响,阴山快速隆升,湖泊急剧萎缩,湖相层顶部被山间冲洪积物覆盖。控制河套古大湖湖泊水位变化的主要因素是构造运动和气候环境突变。     

数字地质填图野外手图地理底图制作方法

数字填图系统实现了区域地质调查从野外数据采集、数据处理、成果输出等全流程信息化,准确、快速地制作符合相关精度要求的野外手图地理底图是保证野外调查工作质量重要基础环节。通过1∶5万区域地质调查实际工作,提出了地形数据坐标系转换流程,总结了一套简捷实用并符合相关精度要求的区域地质调查野外地质手图地理底图的制作方法:第一步使用Mapgis67投影变换模块中的"工作区直接投影转换"功能将1∶5万比例尺的地形图数据放大,第二步运用Section插件对放大到1∶2.5万的矢量地形数据进行裁剪,第三步根据最新遥感影像等资料添加最新的地形地物从而实现地理底图的图面整饰。     

河套地区全新世黄河古河道的分布及期次划分

黄河古河道的分布及其年代学框架的建立对于探讨黄河迁移规律、重建古气候演化历史具有重要意义。通过Landsat8遥感影像解译、1∶5万野外地质地貌调查、钻孔资料分析,结合剖面实测基本判定了色尔腾山以南至现代黄河以北河套平原区黄河埋藏古河道的分布,,采用OSL与14C测年较精确地确定了黄河古河道的年代。依据年代学研究结果,将全新世黄河古河道划分为三期:Ⅰ期古河道,分南北两支,南支分布在复兴镇西北部,埋深2~6 m,北支分布于呼勒斯太中南部,埋深8.2~9 m,时代为9.93~7.4 ka B.P.;Ⅱ期古河道,河道主体分布在色尔腾山山前,呈北西─南东向,埋藏于现今乌加河古河道下部4~11m处,南北最宽处约1.5km。塔尔湖区存在同一期的古河道,埋深7~9 m,以东西向展布为主,时代为7.4~4.1 ka B.P.;Ⅲ期古河道,呼勒斯太中部、塔尔湖中南部及复兴南部都曾发育,但河道主体为塔尔湖区的古河道,埋深2~9 m,时代为4.1~1.2 ka B.P.。黄河古河道分布及时代确定有助于更深入地研究黄河在河套段演化历史,为河套地区的水利建设和农业生产提供参考和借鉴。     

基于DEM的内蒙古狼山地貌参数提取及其构造抬升的差异性分析

基于30 m分辨率DEM数据, 利用ArcGIS10.0对内蒙古狼山东南坡河流流域地貌参数进行提取, 精确计算了其中15条规模较大的北西—南东向河流的面积-高程积分值(HI), 并据此对河流发育阶段以及构造运动进行分析。研究结果显示有8条河流的HI值处于0.3~0.6之间, 属于河流发展的壮年阶段; 7条河流的HI值大于0.6, 为幼年期, 未出现老年期河流。狼山西南部河流河谷V1—V14的HI值变化平缓, 波动幅度不大, 构造运动呈现出先增强后减弱的态势; 中北部河流V14—V22的HI值变化较剧烈, 尤其是V14—V19, 呈明显上升趋势, 河流受侵蚀后残存体积增多, 构造运动活跃性下降; V19以北HI值持续下降, 其构造运动的活跃性增加。由此认为狼山从西南到东北总体呈现增强—减弱—增强的差异性运动状态, 该结论与前人所做山前构造地貌研究结果较为一致。      

泛亚铁路滇西大理至瑞丽沿线主要活动断裂与地震地质特征

根据最新的遥感影像解译和地表调查成果,分析总结了拟建的云南大理至瑞丽铁路沿线区域最新的地表变形特征、主要活动断裂带的几何分布与运动学特征。结果显示,影响该区地壳稳定性的活动断裂带主要有10条,从东到西包括：点苍山东麓断裂、云龙-永平断裂带、保山断裂带、蒲缥-施甸断裂、太平-罗明坝断裂、镇安断裂带、龙新共轭断裂系、黄连河共轭断裂系、龙川江断裂和畹町断裂带,其中晚第四纪期间活动性最显著、对工程场地稳定性影响最大的是：点苍山东麓断裂带、保山盆地西缘断裂带、蒲缥-施甸断裂、畹町断裂带等。同时,通过整理分析近代强震资料发现,仅根据历史强震资料所揭示的高地震烈度区是不全面的,结合最新的活动断裂调查成果,对大瑞铁路沿线区域的地震烈度分区进行重新划分后,认为大瑞铁路工程场地区从东到西至少存在：大理-弥渡、保山、蒲缥-施甸、镇安-荆竹坪和瑞丽-畹町5个大于等于区级的高地震烈度区,需要在铁路工程建设的抗震设防时给予重点关注。     

泛亚铁路滇西大理至瑞丽段基础地质综合调查进展

大理-瑞丽铁路属于泛亚铁路南线的重要组成部分。为解决铁路工程建设过程中面临的复杂地质问题,中国地质调查局在2008年1月至2010年12月期间组织实施了1∶5万区域地质调查与环境灾害专项调查,共设置了6个工作项目,包括22个1∶5万国际分幅的调查和1个综合研究项目。通过系统的区域地质调查和研究工作,在构造、岩石、地层、古生物等基础地质方面有大量的新发现,获得了一批高精度的锆石U-Pb年龄数据,认为保山地块应归属于冈瓦纳大陆。调查过程中发现了潞西构造混杂岩带,并认为其属于怒江构造混杂岩带的组成部分。     

滇西高黎贡山南段奥陶纪花岗岩SHRIMP锆石 U-Pb测年和地球化学特征

在1∶5万马厂幅、道街坝幅区域地质调查工作的基础上,对高黎贡山南段的2个二长花岗质糜棱片麻岩样品所作的SHRIMP锆石U-Pb测年结果分别为（473.5±2.9）Ma和（461.5±7.3）Ma,属于中奥陶世侵入岩。岩石地球化学分析结果表明,岩石的SiO2、Al2O3、K2O含量高（SiO2=71.06%~73.88%,Al2O3=13.03%~14.27% ,K2O=2.81%~5.53%）,CaO含量低（CaO=0.67%~1.71%）,属于过铝质(AL/CNK=1.4~1.8)钙碱性岩;稀土元素Eu明显亏损(δEu=0.19~0.47);微量元素中Rb、Th相对富集,Ba相对亏损;Sm、Nd同位素分析结果：143Nd/144Nd为0.512022、0.512056。结合野外地质调查所作的综合研究认为该期花岗岩为壳源岩石,反映了泛非运动晚期冈瓦纳大陆北部陆－陆碰撞环境的岩浆活动。     

西藏阿里推覆构造与蛇绿岩构造侵位

通过野外观测和ETM遥感解译,结合1∶25区域地质调查相关资料,发现西藏阿里地区晚白垩世—古近纪发育自北向南长距离逆冲推覆构造运动,形成大型逆冲推覆构造系统,导致班公—怒江缝合带发生解体和蛇绿岩构造侵位。阿里逆冲推覆构造系统由大量逆冲断层、不同时代的构造岩片、不同规模的飞来峰和构造窗、不同方向的褶皱构造组成,前锋逆冲断层呈弧形分布于拉萨地块北部狮泉河—左左—革吉—麦岗沿线。沿主要逆冲断层,中生代蛇绿混杂岩、三叠纪和侏罗纪碎屑岩-碳酸盐岩、石炭纪板岩、二叠纪白云质灰岩自北向南逆冲推覆于早白垩世碎屑岩-碳酸盐岩、晚白垩世—古近纪红层之上,形成比较典型的薄皮双重推覆构造系统,估算最小推覆距离160～180 km。根据构造关系和同位素年龄资料,推断阿里薄皮推覆构造主要形成时代为75～20 Ma,对应自北向南逆冲推覆构造运动速率约2.91～3.28 mm/a。研究阿里逆冲推覆构造对深化认识班公—怒江缝合带及蛇绿混杂岩的构造属性、合理评价羌塘盆地西段油气资源潜力具有重要意义。     

东昆仑断裂粘滑错动对青藏铁路变形效应的数值模拟

东昆仑断裂是青藏高原北部现今仍在强烈活动的地震断裂之一,该断裂的未来地震活动及其突发性粘滑错动是青藏铁路面临的重大工程地质问题。基于东昆仑断裂的运动学特征,通过分别加入8 m和3 m的水平左旋位移,模拟了东昆仑断裂未来地震活动时震中位于铁路线附近和远离铁路2种情形下的铁路变形效应。模拟结果表明：震中位于铁路线附近时,断裂南侧基岩和第四系均发生8 m的左旋走滑位移,而铁路附近的第四系水平位移明显减小,铁轨和道床没有明显的断错,表现为4~5 m的连续左旋弯曲变形;铁路东、西两侧形成NE向的张裂陷和NW向的地震鼓包,而道床和铁轨的垂直位移幅度较小。震中远离铁路时的变形效应与震中位于铁路线附近时的变形相似,但位移幅度减小,铁轨和道床形成1~2 m的连续左旋弯曲变形。因此,东昆仑断裂未来再次发生7~8级强烈地震时,无论地震震中远离铁路还是在铁路附近,其断裂的突发性粘滑错动都将导致青藏铁路的大变形和破坏。     

青藏高原北部移动冰丘破坏桥墩的数值模拟

青藏高原北部常年冻土区断裂破碎带发育的移动冰丘对桥梁、涵洞、输油管道等工程设施具有不同形式的破坏作用。考虑移动冰丘与工程设施的相互作用,根据野外观测和实验资料设计模型,应用三维有限元数值模拟方法,计算移动冰丘冻胀产生的位移场、应力场和桥墩弯曲应力,分析桥墩破裂机理。结果表明,移动冰丘能够产生11～-21 MPa的轴向应力和15～-31 MPa的主应力,在桥墩周围形成不同规模的应力集中区,导致桥墩发生显著偏移。桥墩的偏移和弯曲能够在桥墩内部产生高达61.9～64.6 MPa的张应力和-45.0～-49.0 MPa的压应力,超过桥墩的强度极限。在粗细桥墩连接部位,外侧形成张应力集中区,最大张应力达26～30 MPa;内侧形成压应力集中区,最大压应力达-25～-28.8 MPa。粗细桥墩连接部位外侧的张应力超过了钢筋混凝土的抗张强度,产生与野外观测资料基本吻合的桥墩破裂和结构破坏。移动冰丘导致桥墩变形破坏的三维有限元数值模拟能够为常年冻土区桥梁工程设计和地质灾害防治提供力学参数和科学依据。