龙门山前陆盆地晚三叠世沉积通量与造山带的隆升和剥蚀

根据钻井资料、地层剖面资料,利用Surfer8.0软件编制出晚三叠世前陆盆地各组段的残留地层等厚图,得出各组段残留地层的沉积总量,并计算出各阶段沉积通量:21.4 t/(m2·Ma)、184.2 t/(m2·Ma)、278.0 t/(m2·Ma)、147.6 t/(m2·Ma)、703.5 t/(m2·Ma)、272.0 t/(m2·Ma)。然后,利用物质平衡法将沉积物回剥至龙门山造山带并进行脱压校正,计算出晚三叠世龙门山造山带剥蚀总厚度为2 514 m,各阶段造山带剥蚀速率分别为:0.009 mm/a、0.114 mm/a、0.133 mm/a、0.094 mm/a、0.423 mm/a和0.133 mm/a。最终,重塑了龙门山造山带晚三叠世的隆升历史:在距今228.0~199.6 Ma的时间内龙门山造山带地壳隆升了约4.3~4.6 km,地表隆升了1.8~2.1 km;并且隆升过程具有明显的阶段性,可划分为初始隆升(228.0~216.5 Ma)、加速隆升(216.5~211.0 Ma)、缓慢隆升(211.0~203.6 Ma)、急剧隆升(203.6~202.7 Ma)和缓慢隆升(202.7~199.6 Ma)五个阶段。     

龙门山地区水系发育特征及其对青藏高原东缘隆升的指示

龙门山位于青藏高原东缘,既是青藏高原周缘山脉中陡度最大的山脉,也是构造活动和地貌景观塑造最为强烈的地区之一。因此,该区域成为研究构造-地貌-水系之间相互关系的实验场。本文基于ASTER GDEM数据,提取了青藏高原东缘地区15条基岩河道的纵剖面,采用简单数学函数拟合河流纵剖面形态,并结合基岩水力侵蚀模型,分析龙门山不同位置的地形特征。本次研究获得以下几点认识:①通过对龙门山地区河流纵剖面的分析,龙门山整体上具有较高的隆升速率,导致这一地区强烈的河流侵蚀作用;②龙门山中段和南段的河流双对数图以上凸型为主,说明该区域尚未达到均衡状态,处于前均衡期;③龙门山北段的河流双对数图呈直线形态,说明该区域达到均衡状态,处于均衡期;④龙门山不同地区的水系发育特征,表明龙门山中段和南段具有更强的构造活动性、更高的隆升速率,龙门山北段则具有较弱的构造活动性、较低的隆升速率,并反映了青藏高原东缘的隆升作用具有明显的空间差异性。     

龙门山中段山前河流Hack剖面和面积-高程积分的构造地貌研究

2008年5月12日龙门山发生了8.0级特大地震,仅仅时隔5年,在2013年4月20日,龙门山构造带南段又发生了M7.0级地震,说明该区域构造运动频繁发生,也因此成为地质地貌学家研究构造—地貌—水系的理想场所。构造活动对河流的发育、形态（纵剖面形态、平面形态、三维地貌）等有重要影响。基于DEM数据,本文提取了龙门山中段山前地区的湔江（R1）、金河（R2）、绵远河（R3）、干河子（R4）和安昌河（R5）5条河流及其次流域,分别计算了5条河流的Hack 剖面、河长坡降指标（SL参数）以及标准化坡降指标（SL/K）等构造地貌参数,并计算了这5条河流及其次流域的面积-高程积分值,对该地区的构造活动、地貌演化特征进行分析。研究表明：1）龙门山中段山前地区5条河流的Hack剖面皆呈上凸形态,表明龙门山中段山前地区处于构造抬升状态; 2）该地区的SL参数主要反映的断裂构造活动信息,SL参数在映秀-北川断裂峰值最为明显,说明该地区该断裂的活动性最强; 3）龙门山中段的5条河流面积-高程积分线接近凹形,该地区地貌演化整体上处于“壮年期”向“老年期”过渡阶段; 4）龙门山中段山前地区构造活动性在空间上有差异性,该地区的中南段活动性较强,北段地区活动性较弱。     

龙门山构造带深部动力学过程与地表地质过程的耦合关系

发生在地球浅层的2008年汶川地震驱动了龙门山及前陆地区的地表同震垂向位移.根据冲断带-前陆盆地弹性挠曲模型理论,在进行弹性挠曲模拟反演的基础上,结合对深部地球物理特征（泊松比、电性结构）的分析,发现龙门山前陆盆地现今岩石圈有效弹性厚度（T_e）具有自东向西逐渐减薄的趋势,自川中地区的30~40 km减至龙门山地区的10~20 km.在对晚三叠世以来前陆盆地各阶段盆地结构进行刻画的基础上,进行弹性挠曲模拟反演,推断龙门山前陆盆地的前渊地区（四川盆地西部）岩石圈的T_e值自晚三叠世以来具有逐渐减薄的趋势.这可能与松潘-甘孜地块下方广泛存在的软流圈热物质对四川盆地西部岩石圈下部的长期加热而导致的熔融有关,反映了地球深部动力学过程与地球表层盆地演化之间的耦合关系.

     

汶川Ms8．0地震驱动的同震及震后地质灾害空间分布

汶川大地震驱动了大量的同震崩塌、滑坡等地质灾害,这些地质灾害同时造成了山谷中大量的松散堆积物堆积,并将以泥石流的形式进入河流系统,造成震后大规模的泥石流地质灾害,这也是地震灾区在震后面临的最为严峻的问题。根据本项目组的卫星影像处理和实地观测工作,以及前人对同震地质灾害研究获得的数量资料,对同震地质灾害数量在平行于断裂方...     

黄骅坳陷孔南地区孔店期陆相断陷盆地古构造单元恢复及其演化特征

基于黄骅坳陷孔南地区大量的钻孔资料和地震资料,通过对孔店组地层厚度的初步复原,识别出了孔店期4个阶段盆地内的凸起与凹陷等构造单元的空间展布特征,恢复了各个阶段陆相断陷盆地的古构造单元,并初步获得了孔店期盆地的演化过程：盆地南北部的古构造单元具有明显的差异性,整体上盆地北部构造单元更为多样、演化过程更为复杂,由单断式盆地向双断式、两凹夹一凸型盆地演化;盆地南部则较为简单,盆地由坳陷型向单断式、再向双断式发展。     

龙门山区湔江水系样式及其对汶川地震的响应

2008年"5.12"四川汶川MS8.0地震是发生在龙门山构造带中段的一次重大灾变事件,地震沿映秀-北川、彭灌和小鱼洞等3条断裂带发生了地震地表破裂,同震构造变形造成这些断裂带地表地貌特征发生巨大变化,地震还伴生了大量滑坡和崩塌,在雨季,强降雨驱动了大规模泥石流的发生,从而导致龙门山构造带的河流地貌发生了一系列变化和响应。本次研究利用SRTM3-DEM数据,以地理信息系统(GIS)为平台,通过ArcGIS 9.3软件中的水文分析模块,提取了湔江流域的水系样式图。在此基础上,通过对小鱼洞地区地表破裂组合样式与湔江水系样式的匹配性研究,结果表明:1)地表破裂走向对河道走向具有明显的控制作用(如映秀-北川断裂控制了湔江上游的河道和流向); 2)地表破裂走向对河道偏转及坡折点具有明显的控制作用(如小鱼洞断裂导致了湔江主河道的偏转、彭县-灌县断裂控制了白鹿河的坡折点及转折点); 3)地表破裂组合样式对水系样式具有明显的控制作用,表现在小鱼洞地区"工"字形的地表破裂组合样式对湔江水系样式的控制作用,使得湔江水系样式具有不对称性、不规则性。由此可知:湔江水系样式主要受到汶川地震地表破裂及组合样式的控制作用。     

印支期泸州-开江古隆起演化过程及其动力学机制

印支期泸州-开江古隆起位于四川盆地东部,由于其顶部广泛发育的岩溶不整合面是四川盆地重要的油气储集层而受到广泛关注,但是关于该古隆起的形成时间及成因机制长期存在很大分歧,既影响了对印支期上扬子地区构造演化的认识,也不利于四川盆地油气勘探工作.基于地震、钻井和野外露头资料,详细分析泸州-开江古隆起顶部不整合面,结合区域构造事件、全球海平面变化等资料,利用前陆盆地系统演化模型对泸州-开江古隆起的演化过程及动力机制进行系统分析.认为泸州-开江古隆起的形成及发展期在晚三叠世卡尼期-诺利期,消亡于瑞替期,该古隆起是晚三叠世龙门山前陆盆地系统的一个组成单元——前缘隆起,其演化过程主要受控于晚三叠世龙门山造山楔的构造负载和前陆盆地沉积物的沉积负载.晚三叠世,在华北板块和羌塘地体共同向扬子陆块西缘汇聚的构造背景下,扬子陆块西缘发生NW-SE向地壳缩短,导致龙门山造山楔向扬子克拉通的逆冲推覆作用,控制了泸州-开江古隆起的形成与演化.     

黄骅坳陷孔店南部枣Ⅲ油组物源分析

为精确刻画孔店南部地区枣Ⅲ油组物源体系的展布,预测枣园开发区与王官屯开发区之间的砂体展布,进一步促进勘探的突破,必须综合运用地球物理、地球化学、沉积学的方法对孔店南部枣Ⅲ油组物源体系进行精确刻画。通过对黄骅坳陷孔店南部的区域重力异常、地震属性特征、重矿物聚类分析、轻矿物分析、岩屑特征分析、砂体分散体系展布的综合研究,精确描绘了来自西部沧县隆起、北部孔店凸起、东部徐黑凸起3个物源方向的6个扇体。通过物源体系与地层、古地貌、构造之间的综合研究,认为黄骅坳陷孔店南部孔店组枣Ⅲ时期物源的展布受古地貌特征、同生断裂和盆缘基岩的控制。     

龙门山前陆盆地底部不整合面: 被动大陆边缘到前陆盆地的转换

晚三叠世龙门山前陆盆地是在扬子板块西缘被动大陆边缘的基础上由印支造山运动而形成的,盆地中地层充填厚度巨大,包括晚三叠世卡尼期至瑞提期的马鞍塘组、小塘子组和须家河组,持续时间达20Myr,显示为1个以不整合面为界的构造层序。位于晚三叠世龙门山前陆盆地构造层序与下伏古生代-中三叠世被动大陆边缘构造层序之间的不整合面属于龙门山前陆盆地的底部不整合面,标志了扬子板块西缘从被动大陆边缘盆地到前陆盆地的转换。该底部不整合面位于晚三叠世马鞍塘组与中三叠世雷口坡组之间,显示为平行不整合面或角度不整合面,在接触面上发育冲蚀坑、古喀斯特溶沟、溶洞、溶岩角砾、古风化壳的褐铁矿、黏土层及石英、燧石细砾岩等底砾岩。该不整合面向南东方向不断地切削下伏地层,且均发育岩溶风化面,上覆的晚三叠世地层沿不整合面向南东超覆,显示了从整合面到不整合面的变化过程,并随着逆冲楔的推进向南东方向迁移,其超覆线、侵蚀带和相带的走向线与龙门山冲断带的走向大致平行。底部不整合面显示为典型的前陆挠曲不整合面,标志着龙门山前陆盆地的形成和扬子板块西缘挠曲下降和淹没过程,底部为古喀斯特作用面,下部为碳酸盐缓坡和海绵礁建造,上部为进积过程中形成的三角洲沉积物,具有向上变粗的垂向结构,表明底部不整合面和前缘隆起的抬升是扬子板块西缘构造负载的挠曲变形的产物,显示了在卡尼期松潘-甘孜残留洋盆的迅速闭合和逆冲构造负载向扬子板块的推进过程。本次在对晚三叠世龙门山前陆盆地底部不整合面的风化壳、残留厚度、地层缺失、剥蚀厚度、地层超覆等研究的基础上,计算了底部不整合面迁移速率、前缘隆起迁移速率、地层上超速率和前缘隆起的剥蚀速率,并与逆冲楔推进速率进行了对比,结果表明,底部不整合面迁移速率、前缘隆起的迁移速率、地层上超速率均介于3~18mm·a^-1之间,其与逆冲楔推进速率(5~15mm·a^-1)相似,因此,可用底部不整合面迁移速率、前缘隆起的迁移速率和地层上超速率代表逆冲楔推进速率。但是前缘隆起的剥蚀速率很小,介于0.02~0.08mm·a^-1之间,仅为逆冲楔推进速率的1/100。