青藏高原东南缘新生代的三期构造隆升——来自河流纵剖面分析的证据

青藏高原东南缘新生代期间经历了多阶段隆升过程,但其主要隆升阶段、时代及其在地貌上的响应等仍不清晰。本文针对金沙江上游流域(石鼓以上),对青藏高原东南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,提取分析了金沙江上游段的河流纵剖面形态、集水区坡度和陡峭指数(ksn)等构造地貌指标,发现金沙江上游存在三个主要裂点,将金沙江干流由NW至SE分为曲麻莱、玉树、沙东和奔子栏四个具有不同河道参数的河段。除曲麻莱段外,各段支流河道也可划分为不同的河段,剖面以及河道参数呈现不同的特征,其中上游河段陡峭指数、河道坡度值均为南部大,北部小;中上游与中下游河段,陡峭指数、河道坡度值南北部差异不大;下游河段,地貌上表现为陡峭指数与河道坡度值北部较大,南部较小。此外,在对裂点的成因进行分析后发现,青藏高原东南缘的构造隆升过程是该区河流地貌特征的主控因素。结合前人的热年代学数据,研究认为,金沙江上游的三个区域性裂点的形成可能指示或响应了青藏高原东南缘在新生代以来发生的三期构造隆升事件,且隆升时间从早到晚分别在20~30 Ma、9~15 Ma、3~6 Ma间,这表明构造地貌分析对于揭示区域构造隆升具有重要意义。

滇中河网特征及其对断层活动的响应

滇中地区作为青藏高原东南缘构造活动最强烈的地区之一,发育了许多活动走滑断裂,并且在该区域上密布着不同级别的河网,为利用河网分析断裂活动提供了有利条件。为揭示滇中河网发育与断裂活动内在联系,本文基于30 m分辨率的SRTM-3数字高程模型(DEM)在ArcGIS环境下提取了滇中地区金沙江、珠江、红河内的20条支流的河流网络,分析其典型的河网参数(分支比和长度比),通过这些比值与Horton定律描述的一般性河流网络进行对比。同时,基于ArcGIS空间分析技术及Matlab程序脚本系统,对这20条河流流域纵剖面进行定量化研究,分析其河道基岩侵蚀力模型,得到S-A拟合图解。结果表明:滇中地区金沙江、珠江、红河中大多数与断裂带重合的高级别河流的支流,河网发育明显地受到了断裂活动的影响;在河道基岩侵蚀力模型S-A拟合图中呈现为上凸和下凹相间排列,这一现象在金沙江流域的各支流最为显著,造成这一现象的原因可能是研究区内的河道主要受走滑断裂控制,当断裂以压扭性为主时,河道的隆升量大于剥蚀量,S-A拟合曲线表现为上凸;当断裂以张扭性为主时,河道的隆升量小于剥蚀量,S-A拟合曲线表现为下凹。通过对河网构造地貌特征的研究可以使我们更好地理解该地区的构造活动特征。

思茅盆地河流地貌特征及其对构造活动的响应

河流地貌对构造活动具有极高的相关性、敏感性,是研究新构造活动最切实有效的地貌标志之一。本文以30 m分辨率数字高程模型(DEM)为基础,利用ArcMap与Matlab软件提取的河流地貌因子(Horton定律比值和S-A双对数曲线),先后分析了思茅盆地内部的李仙江、藤条江、勐戛河、威远江、南班河和南腊河等的河流地貌特征,揭示新生代晚期强烈构造活动对河流发育的影响。结果表明:1)思茅盆地的河流多沿或平行于走滑断裂发育,低级别河网较好的符合Horton定律中一般河网的发育规律,而沿活动断裂带发育的高级别河网则表现出了明显的偏差;2)各集水盆地S-A双对数曲线均呈凹凸相间排列;3)各集水盆地河道的裂点分布特征与岩性变化不一致,这表明思茅盆地内部高级别河网的发育受岩性变化的影响较小,而主要受走滑断裂活动的影响。

基于测井孔隙类型识别技术的成岩相研究

以川东北普光气田长兴组-飞仙关组碳酸盐岩储层为例,利用测井资料全井段、高分辨率的特点,运用声波密度比值来识别储层孔隙类型,研究不同类型的孔隙在垂向及平面上的展布特征,是极为有效的成岩相研究方法。在平面成岩相命名中,用某一种或多种成岩环境下发生的主要成岩作用为其命名,将长兴组-飞仙关组碳酸盐岩储层成岩相划分为地表水侵蚀相、地表水侵蚀+有机酸溶蚀相、有机酸溶蚀相、灰云转化成岩相和压实胶结相。它们可以直观地得出储层孔隙的形成过程与演化成因。

斜率调制周期影响黄土高原夏季风降雨机制初探

晚中新世以来,全球气候和生态系统发生了显著变化。中国黄土高原地区广泛堆积的风成红粘土沉积层序蕴含着晚中新世-上新世时期丰富的古气候变化记录,对破译地质历史时期的古气候和理解现代全球气候变化具有重要意义。本研究选取了黄土高原由西向东的6个代表性风成红粘土剖面进行分析,旨在探索其中的周期性降雨模式。借助磁化率这一对夏季风活动较为敏感的代用指标,对黄土高原不同地区的红粘土剖面进行了系统的频谱分析。结果揭示,红粘土中表现出明确的400 ka偏心率周期,以及1.2 Ma和173 ka的斜率周期。进一步的研究中,分析了位于20°N的中国东南沿海和40°N的黄土高原北界的日照量以及两者之间的日照梯度。在这一范围内,太阳辐射的振幅调制(AM)主要显示出400 ka和100 ka的偏心率周期,而其纬向日照梯度不仅呈现偏心率周期,更明显地展现了1.2 Ma和173 ka的斜率调制周期。这也解释了黄土高原的季风气候除了受常规的偏心率周期调控外,还受到1.2 Ma和173 ka斜率周期的制约,尤其是1.2 Ma周期的影响尤为显著,为晚中新世至上新世季风变化提供了新的时间参考框架。斜率周期通过调整太阳辐射的纬向差异,进而影响热带辐合带(ITCZ)的位置和海陆温差,从而对夏季风的强度产生作用。

可扩展和低功耗FPGA全定制配置电路设计

针对现场可编程逻辑阵列(FPGA)器件规模日益扩大带来的FPGA编程下载电路扩展性和功耗问题,采用层次化和模块化方法设计编程下载全定制电路,引入新的器件"左""右"分区选择信号,去耦合列地址和帧地址,同时用硬件可编程思想设计字线/位线基本控制单元.实验结果表明该设计有效解决了FPGA编程下载全定制电路部分的扩展性问题,适用于同系列不同规模的FPGA设计,并且与常规设计相比,全定制配置电路即字线和位线控制电路在面积分别仅增加0.6%和0.1%的代价下,功耗分别降低了46.6%和49.6%.

滇中地块新生代晚期的变形机制:基于构造地貌学分析

滇中地块位于青藏高原东南缘,是研究青藏高原东南缘新生代晚期构造变形机制的理想场所.滇中地块新生代晚期的变形机制主要有“下地壳流”和“刚性块体挤出”两种模式,前者认为地块构造活动分布较为均匀,后者认为构造活动沿断裂带更为强烈.由于地貌指数对构造活动非常敏感,为厘定研究区新生代晚期的变形机制,基于30 m分辨率的SRTM‐3数字高程模型(DEM)提取了滇中地区319个(亚)流域盆地,通过分析获得了面积高程积分曲线及面积高程积分(HI)、流域形状指数(BS)、流域盆地不对称度(AF)、标准化河流阶梯指数(SLK)、谷底宽度与谷间高度比(VF)这5种地貌指数,综合这五种指数得出相对活动构造指数(I_(at)),并利用构造地貌指数(I_(at))揭示了研究区的相对构造活动分布特征.研究表明丽江−小金河断裂带、则木河−小江断裂带、红河断裂带及金沙江两侧的I_(at)值相对较小,其他部位相对较高,这表明滇中地区的构造活动性强的区域主要集中发育在断裂带附近,与“刚性块体挤出”模式相一致.滇中地块中部的金沙江两侧I_(at)值相对较低,表明其地貌活动性较强.这是由于新生代晚期青藏高原东南缘的隆升及河流重组,导致的金沙江及其支流切割力增强,从而造成金沙江两侧HI值、BS值、SLK值增高和VF值降低,使得金沙江两侧I_(at)值相对较低.