山洪泥石流风险评估与风险管理理论与方法

针对山洪灾害防治研究工作中只关注暴雨-洪水的作用,忽视泥沙淤积导致的洪水-泥沙耦合致灾的问题,重建考虑松散固体物源储量空间异质性的影响因子体系,面向山区小流域复杂下垫面环境进行敏感性分析,利用地理信息空间分析、多重共线性检验计算影响因子贡献度指标,通过不同类型的贡献度-集成学习耦合算法对阿坝州5250条小流域山洪水沙灾害易发度进行识别,构建基于数据驱动的山区暴雨山洪水沙灾害早期识别方法。结果表明：山洪水沙灾害在空间上表现出一定的聚集性,影响因子特定区间对于灾害发生具有更高敏感性,部分影响因子对于灾害发生的敏感性规律具有相似性。阿坝州东部、中南部部分地区以及西北部少部分地区为高易发区,与固体物源累积高频区较为接近,洪水-泥沙耦合致灾概率相对较大,较低和低易发区主要分布在阿坝州西部和西南部地区,与固体物源累积高频区重叠度较小,洪水在致灾过程中起主导作用可能性相对较大。相对于山洪风险调查评估研究结果,基于数据驱动的山洪水沙灾害易发性早期识别结果的高易发区灾害密度更大,高风险覆盖度提高23.2—45.4个百分点。

     

扇形边界条件下的龙门山壳幔电性结构特征

沿甘肃碌曲—四川龙门山—重庆合川布设了长周期大地电磁剖面,对龙门山及邻区进行了壳幔电性结构探测,采用更直观合理的扇形边界条件下的反演算法对长周期大地电磁资料进行二维反演.该剖面电性结果揭示了自北西向南东岩石圈深部的若尔盖壳幔高阻块体、松潘壳幔低阻带、龙门山壳幔高阻块体和川中壳幔高阻块体电性结构特征;龙门山逆冲推覆构造带下方的龙门山壳幔高阻体显示为向北西延伸的楔形构造,推断龙门山及松潘—甘孜地块由于受青藏高原东缘和上扬子地块双向挤压,松潘—甘孜地块地壳物质向龙门山逆冲推覆,中下地壳至上地幔向下向南东俯冲,呈现上扬子地块西缘壳幔高阻楔形体插入青藏高原东缘的态势;初步认为上扬子地块西缘深部以松潘壳幔韧性剪切带作为中新生代以来的边界.     

龙门山地区类似2008年汶川大地震滑坡物质河流卸载时间的定量估算

定量研究地震滑坡物质河流卸载时间对理解地震与造山带地貌演化之间的关系有着十分重要的意义.本文以青藏高原东缘龙门山构造带内岷江流域为例,定量估算了2008年汶川大地震滑坡物质的河流卸载时间.研究结果表明,如果以位于龙门山构造带内的岷江河段现有搬运能力计算,并且岷江可以有效地搬运汶川地震滑坡物质,地震滑坡物质至少在3100 yr内被岷江卸载出龙门山.而龙门山构造带中段类似2008年汶川Ms8.0级大地震的复发周期约为3000 yr左右,暗示大地震所产生的滑坡物质量可以在大地震复发周期内基本上被侵蚀和剥蚀所平衡,并被卸载出龙门山构造带. 因此,我们推断:除了周期性大地震造成的地表抬升的累积外,龙门山地区地震及其它地表过程所产生的剥蚀物质通过河流快速卸载驱动了地壳均衡反弹和深部物质上涌,形成了青藏高原东缘的高陡地形梯度带. 相关的地球物理证据表明在青藏高原东缘可能存在由地表快速剥蚀(或侵蚀)所引发的地球深部地幔软流圈物质上涌.     

2017年8月13日东洞庭湖水龙卷特征

利用常规观测资料、自动气象站资料及湖南省岳阳多普勒天气雷达资料对2017年8月13日东洞庭湖水龙卷（简称扁山水龙卷）进行分析。结果表明：高空辐散、中低空低压切变、边界层气旋式辐合与特殊环境共同形成强烈辐合上升流场,3个相继北上的γ中尺度低涡中第2个低涡在上升流场和前后低涡共同作用下,在扁山水域迅速加强形成水龙卷,扁山湖心自动气象站风向风速、气压、能见度等变化较为显著,但仅伴随0.2 mm阵性降水。雷达产品显示：扁山水域强辐合带北部强降水质心低、强风切变低、切变上空水平径向风速小,但整条辐合带无风暴跟踪信息、中气旋和龙卷式涡旋特征;风廓线显示扁山水龙卷形成时边界层0.6 km中气旋与0.3 km近地面辐合流场上下叠加。通过与安徽升金湖水龙卷以及洞庭湖区历史上多次龙卷进行比较,认为低空强烈气旋式辐合流场对水龙卷生消有重要作用,高空大范围辐散与中低空、边界层、地面辐合垂直叠加产生的强烈抬升抽吸作用则是扁山水龙卷的主要成因。     

喜马拉雅造山带南北向裂谷的冷缩成因模型

长期以来,学者们普遍认为垂直于喜马拉雅造山带的南北向裂谷是东西向伸展的构造形迹。现代GPS观测数据却显示,喜马拉雅造山带东西位移(分)量很小,甚至为零。综合前人资料,喜马拉雅造山过程可划分为热造山(25~13Ma)及造山后(< 13Ma)冷却两个时期,热造山期具有受热膨胀,物质向外运移的特点,高喜马拉雅热隆挤出并触发各主要断裂(MCT、STD、GCT)活动,印度板块向北汇聚速率下降。造山后则表现为冷却收缩,前期构造-热活动停止或减弱,印度板块向北汇聚加速。研究认为,南北向裂谷与高喜马拉雅等冷却过程的东西向收缩。且被局限于东、西两个构造结之间有关。并据此建立了裂谷的冷缩成因模型,模型估值与地质事实很吻合。     

综合物探方法在青海省跃进山铁矿勘查中的应用

以跃进山铁矿为研究对象,利用地面高精度磁测和可控源音频大地电磁法两种方法的联合勘查,达到了最终的勘查目的.本区的地质、物探实际勘查工作表明,针对地形困难和地质特殊的测区,选择适合指导本区地质找矿的物探工作方法至关重要,它直接影响到最终的勘查效果.实践证明,在本区综合运用地面高精度磁测和可控源音频大地电磁测深取得了良好的地质找矿效果.通过深入研究综合物探异常,结合研究区地质特征对矿床的找矿前景做出了综合评价,建立了矿区的地质—地球物理找矿模型,可为成因类型相似或相同地区找矿提供借鉴意义.     

北秦岭板山坪岩体锆石U-Pb年代学及岩石成因研究

板山坪岩体是北秦岭二郎坪群中的侵入岩。为了查明该岩体的成因,对该岩体进行了锆石U-Pb年代学、锆石原位Hf同位素研究以及矿物化学分析等方面的研究。研究结果表明,板山坪岩体岩性组成主要为石英闪长岩和花岗闪长岩,花岗闪长岩内部存在暗色包体。本次研究获得板山坪石英闪长岩锆石U-Pb年龄为442.7～432.2 Ma,花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为436.8～432.7 Ma,暗色包体锆石U-Pb年龄为437.6 Ma。锆石176Hf/177Hf值为0.282 737～0.282 736,εHf（t）值集中分布在8.4～9.4之间,二阶段Hf模式年龄（TDM2）在876～832 Ma之间。石英闪长岩结晶温压分别为673 ℃～745 ℃和0.19～0.54 GPa,花岗闪长岩结晶温压分别为657 ℃～730 ℃和0.48～0.96 GPa,暗色包体结晶温压分别为680 ℃～734 ℃和0.69～1.65 GPa。综合分析认为板山坪岩体为复式岩体,两期结晶年龄分别为496～487 Ma和442～432 Ma。岩石来源于地幔分离出来的新生下地壳。     

华南早古生代陆内造山演化

华南早古生代造山带的构造属性长期缺乏统一的定论,且此次构造事件的形成机制与动力学背景研究较少。本文在前人研究成果的基础上,综合沉积环境、岩浆作用与岩浆来源、构造变形以及变质作用等地质证据,再次审视华南早古生代的构造演化过程。研究表明：1）华南广泛发育泥盆系与下伏前泥盆纪地层之间的角度不整合面,早古生代沉积相自江南区到华夏区呈过渡渐变,无同期火山碎屑岩、含鲍马序列的浊积岩等洋盆相关的记录;2）华南出露大规模弥散型面状分布的S型花岗岩,结晶年龄集中于443～423 Ma,在任何方向均无新老演化趋势,且岩浆主要来自壳源物质的熔融再循环,几乎无幔源物质加入;3）华南早古生代以低绿片岩相变质作用为主,仅陈蔡、龙游等地区零星出露绿片岩相—麻粒岩相变质岩;变质时间与岩浆结晶年龄相近,变质P-T-t轨迹均为近等温降压的顺时针轨迹;4）华南早古生代绝大部分构造线为近S-N与NE方向,变形作用以韧性流变为主,以武夷山瑞金—遂昌为轴呈双向逆冲推覆构造模式。根据以上地质事实,本文推断华南早古生代构造事件属性为陆内造山,即华南板块边缘汇聚碰撞产生的应力,经岩石圈远距离传播至大陆内部的远程响应。     

库车坳陷克拉苏构造带协同变形机制及盆山耦合关系

克拉苏构造带构造非常复杂,经过30余年的油气勘探开发,构造规律不清楚、构造圈闭不落实的问题仍然非常突出。本文通过大量三维地震资料的构造解释、建模及实钻资料验证,发现克拉苏构造带在剖面上呈分段分层变形、平面上呈雁列式展布特征。提出克拉苏构造带两种协同变形机制,较好地解释了在膏盐层调节作用下盐上、盐层、盐下3个构造层的差异变形现象。结合遥感影像及重力异常影像分析了盆山耦合关系,提出了南天山造山带的差异隆升推覆作用,南部温宿、新和、牙哈古隆起的阻挡作用和古近系膏盐层的调节作用是变形的3个主要影响因素,并据此较好地解释了克拉苏构造带构造圈闭平面展布格局。     

古亚洲洋东段闭合时限：来自大兴安岭南段二叠系-三叠系界线沉积地层和碎屑锆石年代学的制约

古亚洲洋东段的具体闭合时限长期以来存在争议,重要原因在于缺乏相应时期的典型沉积剖面研究。近期,笔者在大兴安岭南段阿鲁科尔沁旗地区新发现一套保存较好的二叠-三叠系沉积序列,其详细记录了古亚洲洋闭合过程。本文以此为研究对象,重点对上二叠统林西组和下三叠统老龙头组开展沉积学和碎屑锆石年代学研究。上二叠统林西组上部为一套湖泊相沉积,下三叠统老龙头组为一套河湖相沉积,底部为冲积扇辫状河砾岩层。两套地层界线附近沉积环境发生剧变,气候从温暖湿润转变为炎热干旱,确定研究区林西组沉积时代为晚二叠世长兴期,老龙头组沉积时代为早三叠世奥伦尼克期,两者为平行不整合接触关系,两者之间存在短暂沉积间断。林西组砂岩重矿物含量丰富,类型多样,原岩为中酸性岩浆岩、基性岩浆岩、少部分变质岩及沉积岩;老龙头组砂岩重矿物类型少,原岩为中酸性岩浆岩和少量变质岩。林西组2个碎屑岩样品最年轻峰值年龄分别为255±2Ma和255±1Ma,ε_Hf(t)=-22.84~+13.17,变化范围较大。老龙头组2个碎屑岩样品最年轻峰值年龄分别为248±1Ma和249±1Ma,ε_Hf(t)=7.95~11.28。结合重矿物、碎屑锆石和Hf同位素研究,确定林西组物源主要来自于兴蒙造山带,少量可能来自于华北板块,具有复杂物源、远距离搬运再沉积的特征。老龙头组物源主要来自于兴蒙造山带,具有周缘近距离搬运沉积的特征。通过区域对比上二叠统林西组与下三叠统老龙头组碎屑锆石携带年代学信息,推测古亚洲洋东段沿着西拉木伦河缝合带在晚二叠世发生汇聚碰撞作用,古亚洲洋东段闭合作用至少持续至早三叠世,老龙头组沉积期发生强烈汇聚造山作用,老龙头组是古亚洲洋闭合板块碰撞作用的产物。