基于构造地貌指数的金沙江干流涛源古湖的成因探讨

涛源古湖位于金沙江干流构造活动强烈的青藏高原东南缘,其复杂的地质构造背景极易引发地震、滑坡、堰塞湖等链式地质灾害。为了进一步分析金沙江干流滑坡堵江形成堰塞湖的原因,本研究利用30 m分辨率的数字高程模型(DEM)数据和ArcGIS空间分析技术,提取沿金沙江干流的涛源古湖及其邻区坡度、地表起伏度、面积高程积分值和流域陡峭系数等构造地貌指数,并与非构造因素(降水和岩性)对比发现:以寨子村古滑坡为分界点,金沙江上游湖相沉积区与下游地区的构造地貌差异显著;结合前人研究成果分析,进一步印证了程海断裂的构造活动是形成寨子村滑坡及周边地区构造地貌差异性的主要影响因素,滑坡之后造成的堵江也是形成涛源古湖的主要原因,间接反映了沿河道的构造地貌异常变化区域容易发生滑坡事件。

川滇地块东部老鹰山的构造地貌特征及其揭示的地块隆升和旋转运动

印−欧大陆板块的碰撞与挤压造成了青藏高原的隆升和陆内变形,同时引起川滇菱形地块的侧向逃逸与旋转,目前针对川滇菱形地块中部和西部地区的旋转量已进行了大量古地磁研究,但对其东部地区的旋转研究相对缺少。由于河流地貌对地块的旋转量十分敏感,因此,研究利用30 m分辨率的数字高程模型(DEM)提取了川滇菱形地块东部老鹰山地区的22个流域盆地,通过分析其局部地形起伏比、河流纵剖面、河流陡峭指数以及流域方位角4个地貌参数来确定老鹰山地区的地块旋转量和隆升量。研究结果显示:老鹰山地区自晚中新世以来,隆升量约为358 m,隆升趋势为北高南低;河流陡峭指数值整体分布趋势由北向南逐渐降低,高值区主要分布在老鹰山地区北部,低值区主要分布在研究区老鹰山顶部以及老鹰山地区南部;同时根据流域方位角结果表明老鹰山地区旋转量为逆时针旋转15°左右。研究表明自晚中新世以来,川滇地块内元谋断裂以西受走滑断裂影响较小,主要为顺时针旋转;元谋断裂以东受走滑断裂等强烈的左行走滑影响,发生了逆时针旋转并伴随着差异隆升。

《构造地貌的形成》(第二课时)教学设计

一、单元教学背景分析教材分析本课安排两个标题从不同尺度介绍构造地貌的形成。第一个标题“板块运动与地貌”,通过介绍板块构造理论,帮助学生认识构造地貌的成因。第二个标题“山地对交通的影响”,选择构造地貌中最主要的类型--山地,具体描述其与人类活动中的交通关系,落实“内容标准”中的“说明人类活动与地表形态的关系”。学情分析学生在初中阶段学习了板块构造学说,具备一定的认知基础。

青藏高原周缘的河流纵剖面特征及其对构造地貌演化的启示

河流水系是改造地表地貌的主要外动力,其形态样式记录了造山带和高原的生长和演化。目前对于青藏高原周缘的河流剖面研究主要集中在南缘、东南缘及东缘。相比而言,对于流经高原其他边缘河流的纵剖面特征仍然缺乏分析,不同位置的高原边缘河流发育是否存在相似性或差异性及其内在原因尚未开展相关研究。选取青藏高原北缘西昆仑—阿尔金地区、东北缘祁连山地区、东南缘三江地区和南缘喜马拉雅等典型区域,通过开展河流地貌对比研究,利用河流纵剖面的关键地貌参数定量分析了高原周边地貌边界带的空间特征及相关的构造与气候因素。结果表明,在青藏高原周缘地貌边界带上,河流陡峭度指数最大值与区域地形起伏最大区域一致,河流流经高原边缘时陡峭度有显著升高,而在高原边缘两侧陡峭度均相对较低,且河流向高原内部的溯源侵蚀十分有限,而且河流裂点均出现在区域地形起伏较高的地貌部位。其中青藏高原北缘、东北缘与南缘,地形起伏最大的区域与构造边界所围限的高原边界一致,并大致对应最新构造活动的强隆升区,而青藏高原东南缘的高原边界较模糊,地形起伏度变化最明显的区域出现在雅砻逆冲断裂两侧,与前人提出的古高原边界一致,暗示该区河流裂点的形成可能与雅砻逆冲断裂的早期活动有关。基于研究结果认为,对于青藏高原这样大尺度或经历长时间构造演化过程的地貌单元,基于稳态假设下的河流形态分析高原隆升时间可能存在较大偏差。青藏高原东南缘的高海拔低起伏地貌面可能是在较平缓的内流水系作用下形成的,在随后的河流袭夺等过程中演变为现今的外流河状态。

构造地貌分析体系及相关的构造地貌标志

对理论构造地貌学的主要分支古构造地貌、新构造地貌和活动构造地貌各自的特点作了分析对比 ;总结、提出了对构造地貌研究具有普遍意义的几何分析、运动分析和动力分析的构造地貌分析体系 ;

云南莲峰、昭通—鲁甸断裂带面积—高程积分的构造地貌研究

笔者等基于ASTER GDEM数据,提取莲峰、昭通—鲁甸断裂带集水区,计算该区亚流域盆地的面积—高程积分值,并结合野外剖面特征、历史地震、断裂构造特征及活动特征等,初步探讨了莲峰、昭通—鲁甸断裂带的构造地貌特征及其动力学机制。得到以下几点认识:①研究区除鲁甸盆地外,大部分地区的地貌发育阶段为壮年期;②研究区面积—高程积分值(HI)主要受控于构造活动,岩性的抗侵蚀性和水系侵蚀发挥局部或次要作用;③面积—高程积分值(HI)对研究区不同构造抬升强度地区的响应方式不同:构造强烈抬升区,HI值反映了集水流域受到强烈的构造抬升和侵蚀的共同作用;构造抬升减弱区,HI值反映了缓慢的构造隆升和沉积作用的共同结果。

浊流对复杂构造地貌的水动力和沉积响应

浊流作为向深水环境输送泥沙、有机碳等陆源碎屑物质的主要沉积过程,具有极强的沉积物输送和破坏能力。传统浊流沉积模式主要考虑其在平坦深水区的沉积过程;但实际上,浊流所沉积的陆坡和各类构造盆地往往具有复杂的地貌特征。得益于大量的野外露头、数值与物理模拟和原位观测技术,浊流对地貌的水动力响应机制已比较明确,主要包括反射、偏转、水跃等。但由于获取具体的浊流参数较为困难,而构造地貌又较为复杂,从理解浊流的微观水动力响应机制到预测各类构造区浊流的宏观沉积分布仍存在着较大的鸿沟。以褶皱为例,浊流对多种类型复杂构造地貌的具体响应仍以各类沉积模式为主,集相似性与差异性为一体。在褶皱后缘等地貌的相对高点,浊流重力势能增加,浊流反射回流并在上游方向堆积沉积物;在褶皱前缘等地貌的相对低点,浊流重力势能减小,浊流发生水跃并在下游方向堆积沉积物。同时,由于不同地貌的差异,浊流的沉积特征又有不同。尽管取得了相当的进展,当前研究仍以定性—半定量方法研究静态、单一构造地貌下的简单沉积模式为主,未来可以综合构造与沉积的视角,使用原位观测、模拟、实例解剖等定量方法综合研究相关问题。

川西水洛河流域构造地貌研究

选择青藏高原东缘水洛河流域,对青藏高原东缘新生代期间构造隆升的响应过程及特征进行研究。利用数字高程模型,提取分析了水洛河的河流纵剖面形态、凹度指数和陡峭指数(k_(sn))等构造地貌指标。研究发现水洛河流域内存在着两期裂点,裂点将河流划分为了三个河段,每个河段的河道参数存在着较大差异;流域内部陡峭指数存在着由北向南逐渐增大的趋势。排除一系列非构造因素的影响后,最终确定了构造对研究区陡峭指数空间分布的主控作用。流域南部区域受木里断裂的影响,隆升速率较高,并在出水口处形成裂点向上游传递。此外水洛河流域广泛存在的两期裂点,也反映了在青藏高原东缘至少经历了两期构造抬升。

构造地貌及其分析方法述评

构造地貌是指受构造内动力作用控制,通过内外地质动力的相互作用所奠定的能够反映一定构造特征的地貌形式。构造地貌学的研究内容为:地貌与构造的关系、构造地貌发生和发展过程以及构造地貌过程所揭示的地球内部构造动力过程;其分析方法可归纳为构造地貌格局分析法、构造地貌形态分析法、构造地貌相关沉积分析法和构造地貌年代分析法。构造地貌学从地形地貌的角度来分析构造过程,涉及不同圈层间的相互作用,响应了当前地球系统科学的研究思路,可以预见,构造地貌学将在圈层作用研究中发挥重要作用,同时朝着信息化、定量化的方向发展。

陆内水体浅识——兼谈波浪状构造地貌的意义

首先阐发了陆内水体的自然功能与社会功能，接着重点对渤海这个我国最大的陆内水体的重要作用以及渤海面临着消亡的危险性进行了论述，最后强调了应适度维护波浪状地貌景观，因地制宜兴利除弊，并提出了“导黄（河）入黄（海）”以拯救渤海的较具体的方案。

西昆仑山前冲断带晚新生代构造地貌特征

在卫片解译、DEM数据处理、地形图分析与剖面制作的基础上,结合野外构造地貌考察与观测,对西昆仑山前冲断带的构造地貌特征进行了定量、半定量的研究。沿山前发育系统的水系变化、冲积扇变化、不对称背斜、大规模正断裂、不对称河流阶地等典型的构造地貌,表明这条由南向北逆冲的冲断带在扩展过程中存在着由西向东迁移的特征。冲断带的东西分段以桑株河为界,以西发育固满背斜,其构造样式为向北的逆冲伴随向南的反冲;以东发育一系列不对称的背斜,表现出明显的由南向北逆冲的特征,地表无明显的反冲构造出现。利用生长地层和河流阶地估算了西昆仑山的隆升速率:晚上新世—早更新世以来的最低隆升速率为0.21～0.25mm/a,100ka以来的隆升速率为1.5mm/a。

阿尔金断裂系西段——康西瓦断裂的晚第四纪构造地貌特征研究

阿尔金断裂带是青藏高原北部的一条大型左旋走滑断裂带，近EW向延伸2000多公里，它构成了青藏高原与塔里木盆地之间的重要地质边界。康西瓦断裂位于阿尔金断裂带西段，呈WNW-ESE向延伸约700km。文章在高分辨率卫星遥感图像（印度遥感卫星5．8m分辨率）和数字高程地形模型（DEM）数据分析的基础上，并结合野外构造地貌考察观测，对康西瓦断裂的第四纪构造活动及其地貌特征进行了初步研究。沿断裂带发育的系统错断水系、错断冲积扇、挤压脊、走滑拉分盆地等典型构造地貌特征表明，该断裂晚第四纪经历了强烈的左旋走滑活动。同时，研究还揭示沿康西瓦断裂发育了一条长约80km的地表地震破裂带，最大同震左旋水平错位为4m，估算产生该地表破裂带的地震是一矩震级为肘。7．3的大地震。另外，文章根据不同年代地表地貌特征的左旋错位距离，估算出康西瓦断裂晚第四纪以来的长期走滑速率为8-12mm／a，远低于早期估算的20-30mm／a，但是与阿尔金断裂带中、东段的地质估算结果9±2mm／a及GPS测量结果9±4mm／a接近。

红河断裂带大型右旋走滑运动与伴生构造地貌变形

调查研究表明,自中新世以来,红河断裂大规模右旋走滑运动及其伴生构造变形有如下一些主要特征在几何结构上,可将整个红河断裂系分为北、中、南3个变形区。北区东侧为滇西北伸展裂陷区,以轴向NNW,NNE和近SN向3组上新世以来的裂陷型断盆为特征,北段西侧为兰坪—云龙古近纪、新近纪压缩变形区;中段变形以右旋剪切走滑运动为特征,南部断裂东侧有滇东中新世以来的压缩变形,西侧为藤条河中新世拉伸断陷区。上述变形特征反映在构造地貌上为北部盆岭构造、中段线性断谷断盆构造及南部压(张)性盆地变形,其中苍山—洱海一带断裂两侧主夷平面的巨大落差是红河断裂上新世以来断陷正断作用的显著代表。在时空演化上,从古近纪经中新世至上新世,断裂主体活动部位在南段,并呈由南向北的“撕裂”格局,上新世以后至第四纪,尤其是晚第四纪以来,主体活动部位已转移至北段,表现为由N向SE的滑移伸展变形;变形区的范围大小和变形幅度表明红河断裂的东盘地块始终是作为地块相对运动的主动盘。

青藏高原东缘龙门山断裂带晚新生代构造地貌生长及水系响应

河流地貌对新构造活动具有非常敏感的响应,水系形态能够较好地记录构造活动方式,水系形态分析可以为研究新构造的演化过程提供有力的证据。位于青藏高原东缘的龙门山与四川盆地是青藏高原周边最陡的地形梯度带,沿高原东缘发育青衣江、岷江、涪江和嘉陵江等一系列斜交于龙门山断裂带的水系。利用卫星遥感图像和数字高程模型(DEM)数据提取构造地貌和水系特征,对龙门山构造带水系形态进行分析研究,发现龙门山南西段冲断带褶皱具有横向生长的演化特征,逆冲褶皱带的构造演化影响青衣江和岷江水系的演化和重组,同时也控制着研究区晚新生代的沉积格局。受断裂带右旋走滑作用的影响,龙门山北东段水系表现出系统右旋错位特征,在北川县擂鼓镇至曲山镇一带涪江水系上游的重要支流—湔江出现3.8km的右旋错位,并导致湔江北川段出现河流袭夺和水系重组现象。根据涪江上游发生的5km和4km最大右旋错位及其涪江流域形成的最早沉积记录的年代大约为3Ma,估算映秀-北川断裂带和灌县-安县断裂带北东段上新世-第四纪以来的平均走滑速率分别为1.67mm/a和1.33mm/a,而龙门山断裂带北东段的长期走滑速率至少为3.0mm/a。本研究表明可以将水系形态作为研究区域构造变形的重要地貌标志,该方法同样适用于世界上其他构造活动变形地区。

西藏当雄地区构造地貌及形成演化过程

西藏当雄地区在区域性挤压缩短期后发育 2种典型层状地貌面 ,即山顶面与盆地面 ,不同地块具有不同特点与不同高度的山顶面。山顶面形态与分区性、分段性明显受早期逆冲推覆构造与晚期断裂所控制 ,山顶面梯级带对应于区域张性 张扭性断裂与盆 山构造 地貌边界。原始山顶面或高原主夷平面主要形成于 15～ 8Ma ,念青唐古拉山脉开始快速隆升与两侧地块初始断陷时代为 8～ 4Ma ,羊八井 当雄 谷露盆地快速裂陷事件发生于 2～ 1.5Ma ,区域NW向走滑断裂与现今河流峡谷主要形成于 1.4Ma以来。当雄及邻区层状地貌面的形成。

基于ASTER-GDEM数据的黄河源地区构造地貌分析

基于ASTER-GDEM数据,利用彩色晕染、密度分割与GIS空间统计分析技术,结合地质资料,通过地形高程、地势起伏度、地表坡度、高程和平均坡度剖面及流域面积-高程积分等手段,对黄河源地区的构造地貌特征进行了初步分析。研究表明,黄河源地区为一NW-SE带状盆地地貌,平均海拔4 473 m,平均起伏度为60 m,平均坡度为9.5°,为高海拔盆地,盆内地势平坦,盆缘山势险峻。黄河源盆地内部(4 200～4 300 m)湖相地层发育,地势略有起伏,为古大湖湖底地貌后经河流改造形成;盆内发育三级阶梯状层状地貌面,高程分别为4 400 m、4 500 m和4 600 m,为古大湖作用形成的三级大型湖积阶地;盆地两侧发育山地地貌,沟壑纵横,为山体隆升、构造剧烈活动和强烈风化剥蚀作用形成。黄河源地区的地貌特征受构造作用控制较为明显:盆地边缘的昆南断裂、布青山山前断裂和巴颜喀拉山前断裂对盆地的展布形态和整体地貌特征具有控制作用;盆内玛多断裂、巴颜河前断裂和麻多—野牛沟断裂破坏了古湖积阶地的层状地貌,控制了盆地内部的地势起伏变化和黄河源区水系的整体展布。黄河源流域地貌整体处于壮年期,为构造活动和水流作用的综合结果。4 200～4 800 m高程范围内的流域面积最大,占总流域的90.6%,为长期内流作用形成的区域平坦的地形,推测为古湖期湖泊作用的结果;盆地两侧的山前地区,构造活动剧烈、风化作用显著,呈现老年期地貌;盆地东南切口为河谷地貌,处于幼年期,由黄河源的地貌发育特征推测黄河源水系为发育较为年轻的水系。

数字高程模型(DEM)在构造地貌研究中的应用新进展

简要介绍了数字高程模型(DEM)的基本概念,系统总结了近些年来DEM空间分析技术在构造地貌研究中的最新进展,列举并讨论了DEM相关数据和技术在典型地貌特征分析和宏观构造地貌演化研究中的典型应用实例。数字高程模型(DEM)理论和数据精度的不断发展和提高,DEM及其空间分析技术与相关地学研究手段相结合的复合分析,必将为构造地貌研究实现定量化提供强有力的技术支持。

帕米尔东北缘-西昆仑的构造地貌及其构造意义

帕米尔东北缘-西昆仑位于青藏高原西北部,受三条大型断裂:康西瓦断裂、主帕米尔-铁克里克断裂和公格尔断裂的制约。通过野外考察、卫星遥感图像解译、ASTERGDEM高程数据的分析,对上述三条断裂及整个区域进行构造地貌研究,并探讨其构造意义。结果表明:康西瓦断裂为左行走滑断裂;主帕米尔-铁克里克断裂为逆冲断裂;公格尔断裂和塔什库尔干断裂分别为右行、左行走滑正断层,连接两者的是塔合曼正断裂。通过ASTERGDEM高程数据的高程分布、局部高程差和坡度分析,表明帕米尔东北缘-西昆仑至塔里木盆地存在三级特征地貌(塔里木盆地、塔里木盆地南缘山前褶皱逆冲带和帕米尔东北缘-西昆仑);西昆仑地区受印度/亚洲板块碰撞而产生垂向物质运动,由于三条大型断裂控制在西侧断裂附近存在水平方向的物质运动,垂直和水平两种运动的存在促使靠近康西瓦和公格尔断裂形成高山地貌。

三维卫星遥感图像生成技术及其在第四纪构造地貌研究中的应用

近年来一系列中高分辨率立体成像卫星传感器相继发射成功,如法国的SPOT卫星、日本的ASTER和ALOS卫星,它们除了具有获取多光谱遥感数据的能力外,还具有立体成像的功能。随着计算机图像处理技术和卫星遥感立体成像技术的不断发展,地质体及其地形地貌的三维图像生成及其可视化技术得到了迅速发展。本研究介绍了利用ER-M apper图像处理软件提供的三维图像生成及可视化技术,将ASTER卫星遥感数据生成的数字高程模型与多光谱图像信息有机融合,生成地质体三维可视化图像,再现地质体的三维空间特征,从而从整体上直观、综合地对活动地质构造及其构造地貌特征进行可视化分析研究。本研究重点介绍了ASTER三维可视化立体遥感图像在晚第四纪活动构造和第四纪火山地貌研究中的应用,并展示了在阿尔泰山富蕴断裂带、北天山独山子背斜带、东昆仑断裂带以及长白山天池火山的研究实例。

西南印度洋构造地貌与构造过程

本文基于海底水深数据,制定了西南印度洋超慢速扩张脊新的海底构造地貌划分原则,将西南印度洋划分为7级构造地貌单元；并以该洋中脊中段的Discovery II和Gallieni转换断层之间及其邻区的海底构造地貌特征为依据,将其与该区断裂演化、分段性、分段拓展机制、中央裂谷形成过程、脊–柱相互作用和洋中脊跃迁进行综合分析。结果表明,该区洋中脊可以划分为4个三级构造地貌单元（即洋中脊的一级分段）,从西向东被Andrew Bain和Prince Edwards、Discovery II以及Gallieni转换断层依次分割,分别反映为强热点–洋中脊相互作用的扩张脊、弱热点–洋中脊相互作用的扩张脊和正常超慢速扩张脊的地貌类型。每个三级分段可进一步划分为3~4个四级分段,本文仅侧重Discovery II和Gallieni转换断层间洋中脊四到七级的4个级别分段划分（即洋中脊的四级构造地貌单元再划分为3级）。其中,第七级构造地貌单元分别为侧列式裂谷（剪切带）、雁列式裂谷、横断层带等构造分割。该段洋中脊先后受 Marion、Crozet、Madagascar 等热点或海台的影响,经历了3次洋中脊跃迁,时间大致分别为80 Ma,60 Ma和40 Ma,该过程与冈瓦纳大陆裂解以来的大洋演化有关。最后,本文详细分析了20 Ma以来的西南印度洋洋中脊轴部的周期性拉分式断陷、多米诺式箕状断陷、地堑式断陷和海洋核杂岩等构造过程。