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。     

黄河兰州谷地新构造运动的初步研究

通过分析新构造运动在黄河兰州谷地的表现,证明自上新世末以来本区新构造运动强烈,相继发生过3次主要构造事件,制约和影响黄河兰州谷地的形成、发育及环境演变。新构造运动以脉动式整体抬升和差异式断块运动的方式活动,使本区自2.4Ma以来上升约800m。由于特定的地貌位置和特殊的区域地质构造,本区新构造运动完全受制于青藏高原阶段性强烈隆起。     

青藏铁路沿线不同类型挡沙墙阻沙率

基于风洞试验对青藏铁路沿线不同类型防沙措施防沙效果进行模拟研究,探讨了不同类型挡沙墙的防沙效果。结果表明：挂板式、轨枕式和箱式挡沙墙输沙率随高度基本呈递增缓变型趋势,最大输沙率低于20%;铃铛式和高立式聚乙烯（PE）网挡沙墙随高度呈递减陡降型趋势,距地表6~8 cm处为转折点,转折点以上输沙率随高度增大急剧减小,转折点以下输沙率随高度变化较为平缓,最大输沙率低于50%。随着风速的增大,各挡沙墙的阻沙率呈递减趋势：挂板式和轨枕式挡沙墙对风速的敏感性最弱,整体阻沙效果较优,可大范围推广;箱式挡沙墙对风速的敏感性较弱,建议在风速18 m·s^-1以下的地区使用;PE网挡沙墙防沙效果对风速的敏感性最强,建议在风速10 m·s^-1以下的地区使用。     

青藏铁路沿线南北向活动构造及对路基工程的影响

通过地表路线地质观测、不同比例尺的活动构造填图及不同深度的地球物理探测,证实青藏铁路沿线发育近南北向活动构造带,表现为活动断层、地壳形变、第四纪断陷盆地、建造、地震活动、温泉线性分布及比较显著的地球物理异常。青藏铁路沿线近南北构造带现今活动性比较强烈,未来尚有增强趋势,能够诱发多种类型的地质灾害,对铁路路基、公路路基和永久建筑产生不同程度的工程危害。      

黄河源地区晚更新世湖泛事件及其意义

通过青海玛多湖相地层剖面沉积特征,结合ESR样品年代测试结果,分析认为黄河源地区在13万年左右的晚更新世时期发生过湖泛事件。湖泛时期,玛多"四姐妹湖"相互连通,形成一个面积巨大的湖泊,约是现今"四姐妹湖"总面积的4.1倍。玛多地区此次湖泛事件与深海氧同位素MIS 6（Marine isotope stages 6）向MIS 5（Marine isotope stages 5）转变时期相对应,显示出青藏高原气候变化与全球气候变化密切相关,然而黄河源地区湖相地层对全球气候变化反应更敏感,记录的气候转换时间早于其他地区。玛多剖面湖相地层剖面沉积物的粒度、碳酸盐、磁化率分析表明,在132±10~128±12 ka年间,黄河源地区湖相沉积可分为9个阶段,表明青藏高原在MIS 6向MIS 5转变时期的气候变化是一个波动上升过程。13万年左右,黄河源地区大面积的湖相地层结束沉积,认为由于青藏高原共和运动,下游的多石峡被切开,湖水突然外泄所形成。      

聂荣微陆块花岗片麻岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年——新元古代基底岩石的发现及其意义

聂荣微陆块呈透镜体状夹持在班公湖-怒江板块缝合带内,其上出露有黑云母花岗片麻岩以及二长花岗片麻岩等不同类型的古老片麻岩,本文报道产出于聂荣微陆块上花岗片麻岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果,样品锆石的岩浆震荡环带十分发育,多数锆石具有典型的岩浆结晶锆石的特征。所有测点中有16个测点的Th/U值较高,介于0.58~1.24之间,平均值为0.79,获得的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄基本一致,加权平均值为819.6±5.2Ma,笔者等认为该年龄代表了花岗片麻岩的原岩结晶时代为新元古代。我们在羌塘南部地区的碎屑岩中获得了同样的年龄峰值(809Ma)。此外,我们认为年龄中具有507Ma左右的信息反映了泛非事件之后另外一次强烈构造热事件的影响在该区的存在。     

高台车站断裂全新世活动特征

高台车站断裂属于河西走廊内次级隆起——榆木山隆起北侧断裂系的组成部分,它位于榆木山北缘断裂北侧6km、是与榆木山隆起有成生联系、活动时间比北缘断裂更新的现代活动断裂。高台车站断裂呈向北北东略微凸出的弧形,走向总体为北西向,倾向南西,自南东向北西走向由北西向渐变为北西西、甚至近东西向,倾角自中等变化为低角度。高台车站断裂的活动性质在剖面上表现为南西盘向上逆冲为主、水平位移不明显,在近两万年以来的晚更新世晚期—全新世期间,该断裂可能发生过5期明显的新构造活动,活动时间具有自东向西逐渐变新的迁移性特点,最新一次在2.0~3.0ka左右,与高台地震时间是吻合的,它是高台地震的发震构造。     

北麓河多年冻土区降水及河水稳定同位素特征分析

为了进一步全面理解和探索青藏高原水文水循环过程,采用同位素方法并结合气象资料对青藏高原北麓河区域2011年6~12月降水和河水稳定同位素时空特征进行分析。探讨了北麓河降水同位素与日平均气温、降水量之间的相互关系,同时也对比分析了北麓河降水和河水的同位素变化特征。结果表明:北麓河降水同位素在整个观测期内总体受温度控制,但存在季节变化,其中6~9月降水同位素受到温度和降水量效应的共同控制,9月以后则主要受温度的影响。河水同位素与降水同位素相似的变化特征,体现了降水补给特征,另外降水量也能够影响河水同位素变化:降水量小则降水对其影响较小,反之则大。与北麓河降水线相比,河水δ18O~δD关系的斜率和截距偏大,揭示该区域河水除了受大气降水的补给外,还受到区域水体内循环和蒸发分馏作用的影响。     

青藏铁路设计与建设——第六届国际冻土工程会议回顾

The 6^th International Symposium on Permafrost Engineering was successfully held in China in September 2004. About 150 scientists and engineers from 7 countries attended the symposium in Lanzhou on 5～7 September, and about 35 people from 6 countries participated in the field trip along the QinghaiTibet Highway/Railway on 8～13 September and the seminar in Lhasa on 14 September 2004. During the Symposium, the latest progress on permafrost engineering and the surveys, design and construction of the Qinghai-Tibet Railway were exchanged and inspected. Fifty-eight technical papers in English from the Symposium were published in the first volume of the Proceedings of the Symposium, as a supplement of the Journal of Glaciology and Geocryology, before the symposium. About 6 papers from the symposium are published in the second volume in the volume 27(1) of the Journal of the Glaciology and Geocryology, after the symposium. The Qinghai-Tibet Railway (QTR) under construction will traverse 632 km of permafrost, and the engineers are facing unprecedented engineering and environmental challenges. With the QTR under construction and to be completed in 2007, permafrost engineering has become the research focus of permafrost scientists and engineers in China. Many encouraging and promising achievements in permafrost engineering have been obtained during the past three years. However, there are still numerous engineering and environmental problems needing to be solved or resolved. In the discussions, some experts pointed out that methods, such as removal of snow cover on the embankments and toe areas, light-color embankments and side slope surfaces, awnings for shading the solar radiation, hairpin or tilted thermosyphons, could be applied to actively cool the roadbed of the QTR. Some new ideas on utilization of the natural cold reserves were proposed to protect the QTR permafrost roadbed from thawing. Many questions and answers on the survey, design, construction, operations, maintenance and environmental protection were exchanged in situ and in the Lhasa seminar with participation by some major railway designers, regulators and administrators.     

青藏铁路沿线平均年气温变化趋势预测

青藏铁路沿线年平均气温具有很好的互相关性,特别是各站10年滑动平均气温序列互相关系数达到0．92,以此建立了1935-2002年青藏铁路沿线平均年气温序列Trw。研究表明：Trw对太阳黑子周期长度(SCL)和大气中CO2浓度有落后5年和15年的显著响应,其相关系数分别为-0．76(SCL)和0．88(CO2)。利用近1000年SCL的76、93、108、205和275年显著周期及均生函数模型预测了未来太阳活动周期的快慢：21世纪前50年的SCL总体偏长,活动周期放慢;后50年SCL总体偏短,活动周期加快。在考虑大气CO2浓度倍增和气候自然变化情况下,预测2l世纪前50年Trw与20世纪最后10年(1990年代)相比,其升温幅度在0．5℃左右;与20世纪最后30年(1971-2000年)相比,其升温幅度在l.O℃以内。这一升温幅度的概率为0．64～0．73。