短周期密集台阵接收函数成像方法揭示南岭中部丹霞盆地及邻区三维地壳结构

华南陆块自早新元古代扬子与华夏地块完成拼贴以来,经历了显生宙多期陆内造山事件,其岩石圈结构与动力学演化一直是地球科学研究的热点问题.近年来,在华南地区完成的一系列地球物理探测使我们对于该地区的深部结构有了更清楚的认识.然而,目前在华南陆块开展的大多数地震学研究主要依赖于固定台及部分流动台阵数据,受限于稀疏的地震台站的分布,研究获取的地壳模型仍然存在分辨率不足的问题,这制约了我们对于区域断裂构造及深部过程的理解.本研究基于在粤北丹霞盆地及其邻区布设的短周期密集台阵,采用接收函数共转换点叠加成像方法,同时分析了不同频率的接收函数结果,获取了研究区高分辨率的地壳及盆地结构模型.研究发现该地区具有较浅的莫霍面,约28~31 km,平均地壳厚度29 km,揭示其经历了强烈的伸展减薄作用.合成数据测试结果表明复杂的三维地壳结构,如地表低速沉积层,对利用接收函数研究莫霍面起伏具有不可忽略的影响.此外,通过对比合成数据与实际观测高频接收函数中的沉积层Ps转换波及多次波震相,我们发现地表低速沉积层厚度为3 km的模型最能拟合实际观测,这一结果也得到了背景噪声成像以及相关的地质调查结果的印证.我们的研究为利用短周期密集台阵方法探测小尺度沉积盆地结构提供了一个案例.

江西贡水流域水系格局与丹霞地貌关系研究

贡水流域广泛分布有各类强烈褶皱、断裂构造、丹霞地貌并具有独特的水系格局,红层分布广泛,是我国东南部丹霞地貌集中分布区之一。构造地貌能够记录构造运动长期积累的地表变形,而水系是对构造作用反映最敏感的地貌之一,可以用来研究丹霞地貌。以贡水流域水系格局特征为研究对象,基于遥感手段与GIS空间分析功能及Python批量处理数据功能,通过对贡水流域内小流域中丹霞地貌点特征与河流平均长度比值、河流平均分支比比值,水系密度、河流分形维数及水系方位角研究,分析其对流域内构造地貌的影响,探讨研究区水系格局与丹霞地貌的关系。结果表明:贡水流域内小流域中丹霞地貌点与河流平均长度比值及河流平均分支比比值成反比,与水系密度及河流分形维数成正比,即在贡水流域上白垩统红层区,水系密度值较高、水系发育较完善的地区丹霞地貌分布更为密集;贡水流域受北东向的屯溪-鹰潭-安远大断裂,北东东向的崇安-河源断裂及宜黄-宁都断裂带影响,研究区内1级水系、2级水系与3级水系的方位角主要走向为北北东方向,其对研究区1、2、3级水系发育起主要控制作用;4级水系主要走向为北东方向,5级与6级水系主要走向为北北东方向,次要走向为北西方向,可能是受崇安-河源断裂带、宜山-全南断裂带共同影响形成。贡水流域内丹霞地貌线性构造特征空间分布走向主要方向为北东方向,与流域内主要断裂带方向以及流域内水系主要走向一致。研究结果对保护和利用丹霞地貌提供科学依据具有参考意义。

江西信江盆地丹霞地貌形成机制分析

信江盆地是我国丹霞地貌发育最典型的区域之一。由于影响丹霞地貌演化的成景系统诸要素具有不同特征,信江盆地内不同部位丹霞地貌经历了不同的演化进程,不同发育阶段的丹霞地貌在盆地内成带状分布。盆地边缘由于受红层岩性、断裂构造及信江支流等因素影响,地表剥蚀速率快,丹霞地貌演化已步入壮年晚期至老年早期阶段,以丹霞石林、峰林、峰丛、崖壁以及各种类型的造型石为特征;盆地中部虽然断裂构造发育程度较弱,但受信江流水侵蚀,丹霞地貌演化也步入青年期至壮年早期阶段,以低矮的圆丘状丹霞石峰及岩洞为特征;而中部过渡地带,由于构造、水系发育均较弱,地貌演化速率慢,丹霞地貌演化处于幼年期至青年早期阶段,以石寨、巷谷、岩崖等景观为特征。

中国丹霞地貌分布(下)

地貌实地调研是区域地貌学研究的传统方法之一。通过大规模的野外考察,收集第一手素材,结合实验室参数对比分析,可以解决丹霞地貌的很多科学问题,比如地貌空间结构、形态特征和分类问题,地貌发育演化的内外动力机制问题以及地貌资源的开发利用和保护问题等等。通过红层物质的承压力差异,很好地区别了陆相红层与海相红层发育的地貌形态差异;通过区域红层盆地的沉积分析,返演红盆发育演化规律;对比丹霞地貌大量的微地貌形态差异,分析其内外动力的主导因素;分析丹霞地貌区自然景观与文化景观的外在依存关系,深入剖析其紧密结合的内在联系,赋予丹霞地貌深厚的文化遗产价值。随着丹霞地貌国内外大尺度调查的深入开展,这种地貌具有全球广域分布的事实日益显现,而以中国科学家命名并率先在中国开展大规模考察和研究的丹霞地貌,随着其自然和文化遗产价值越来越被社会各界认识,丹霞地貌正成为地貌资源开发利用的亮点和全球地貌对比研究的热点。

江西信江盆地丹霞地貌空间分布及其成因

信江盆地是我国丹霞地貌发育最典型、最集中的红盆之一。由于控制丹霞地貌演化的红层、构造及外动力等成景要素制约,信江盆地内不同部位丹霞地貌经历了不同的演化进程,发育不同的景观组合。信江盆地边缘主要出露茅店组、河口组和莲荷组巨厚层砾岩、含砾砂岩和砂岩,以铁质胶结和少量钙质胶结为主,可溶性成分含量低,这些红层以发育高大的顶斜型峰林型、峰丛型丹霞地貌组合为特征;盆地中部的河口组上部和塘边组地层岩性以含砾砂岩和砂岩为主,并以钙质胶结为主,可溶性成分含量较低,常发育低矮的圆丘状丹霞地貌组合,大型岩洞是其典型的景观类型,过渡地带主要为河口组上部、塘边组和莲荷组下部的砂岩、含砾砂,丹霞地貌只发育于断层或河流发育地区,以顶平型丹霞地貌组合为特征。

广丰盆地丹霞地貌遥感影像特征

江西广丰盆地红层发育于早白垩世晚期至晚白垩世,盆地内发育石寨、石峰、峰林和峰丛等丹霞地貌景观。通过遥感影像目视解译,建立丹霞地貌遥感影像解译标志,解译出8处丹霞地貌区,归纳为5种丹霞地貌遥感影像特征。丹霞地貌区节理构造发育,节理走向受边界断裂控制,揭示了断裂构造对丹霞地貌发育特征和发育类型的控制作用。

江西信江盆地白垩系沉积体系及其与丹霞地貌的关系

根据野外沉积层序、岩石学特征、古生物资料和地貌景观特征,本文对江西信江盆地白垩系沉积相进行了初步分析,首次探讨了沉积体系与丹霞地貌发育特征之间的内在联系。信江盆地白垩系主要发育4种沉积体系,即冲(洪)积、三角洲、湖泊和扇三角洲。早白垩世主要发育半深湖—深湖、扇三角洲相沉积,晚白垩世从盆地南缘到北缘大致为洪冲积相→辫状河流→三角洲→滨浅湖→三角洲→辫状河流→洪冲积相的展布方式。研究表明,该区丹霞地貌形成的物质基础主要是上白垩统冲积扇、辫状河相沉积产物,丹霞地貌的空间分布与盆地冲积扇、辫状河沉积相的平面展布具有较好的一致性,同时,沉积亚相、微相类型对丹霞地貌的发育起到一定的控制作用。

中国丹霞地貌的面积概算——粤北坪石红层盆地的实证研究

中国丹霞地貌的中生代优势以及陆相沉积特征是中国的特色也具有世界代表性。通过对中生代主要出露红层盆地室内计算机空间叠置分析,利用大量的野外现场调研检验等手段,计算出不同时期不同规模的红层面积。其中,中侏罗世3个红盆面积45.16×10~4km^2,中、晚侏罗世28个红盆面积149.17×10~4,早白垩世17个红盆面积55.97×10~4km^2,晚白垩世24个红盆面积106.9×10~4km^2,早第三纪31个红盆面积135.73×10~4km^2。通过对实地测量及对比分析,发现红层盆地建造发育成丹霞地貌的贡献率为6.5%左右。可计算中、晚侏罗世红层发育的丹霞地貌面积为9.7×10~4km^2,早白垩世红层发育的丹霞地貌面积3.6×10~4km^2,晚白垩世24个红盆面积6.9×10~4km^2,早第三纪31个红盆面积8.8×10~4km^2,这样统计中国丹霞地貌的总面积为29×10~4km^2。这一数字因丹霞地貌自身发育的阶段性会出现偏差,考虑气候-构造-地貌相互耦合作用的结果,典型丹霞地貌随着时间的推移,增加和减少的面积将达到一个平衡,基本稳定在20×10~4km^2左右,这就是中国丹霞地貌的面积数据。

信江盆地构造特征及其与丹霞地貌关系研究

构造活动在丹霞地貌的演化过程中起到重要的作用,是成景系统中重要的要素之一,它不仅影响到红层盆地的形成,影响红层的发育,也控制着丹霞地貌的演化进程。受边界断层影响,在盆地内不同位置,由断裂产生的差异性抬升不同,红层的产状由边缘向盆地内部变缓,从而影响到丹霞地貌坡面的性质,在盆地边缘形成"顶斜"型丹霞地貌而在盆地中部形成顶平的丹霞地貌。同时红层中发育的节理也呈现规律性变化,在盆地边缘,断层派生大量的节理使红层遭受强烈切割,加剧外动力地质作用,进而加速丹霞地貌的演化,盆地中部受边界断裂影响较弱发育的节理密度小,红层的完整性高,丹霞地貌演化速率较低。从盆地边缘到盆地中央,丹霞地貌发育情况呈现规律性变化:边缘地带发育以"顶斜"的峰林型丹霞地貌,地貌演化处于壮年晚期致老年早期阶段;盆地中央发育"顶平"的低矮丹丘型丹霞地貌,处于幼年至青年期;过渡地带地貌演化进入青年期至壮年早期阶段,以平顶的方山、峡谷、石崖、巷谷等景观组合为特征。

丹霞盆地地貌趋势面分析

对丹霞盆地内有丹霞地貌发育的区域进行地貌趋势面分析．首先从１∶５００００地形图上读取每一公里网格内的最高点和最低点高程，分别代表该网格内的山顶和谷底，然后对丹霞盆地整体、盆地东部、西部的山顶面、谷底面和高差分别进行一次和二次趋势面拟合．用数学方法揭示了丹霞盆地总体地貌特征。

江西石城县通天寨龟裂凸包景观成因初探

基于野外调查和室内研究,对通天寨龟裂凸包景观的类型、成因、形成条件及演化过程进行了分析总结。根据发育的部位将龟裂凸包划分为层面龟裂凸包和断面龟裂凸包。根据形态特征,将龟裂凸包分为四边形龟裂凸包和不规则多边形龟裂凸包。通天寨龟裂凸包中的龟裂纹主要为构造作用形成的节理,龟裂凸包空间分布受区域主节理控制。部分小的裂纹是由表生作用过程中形成的,对形成典型的龟裂凸包具有重要意义。通天寨龟裂凸包的形成与该景区出露红层的岩石学性质、地层产状、构造特征及该地区的气候条件密切相关,最佳成景条件是厚层红色细砂或粉砂岩、地形坡度较陡、节理发育、气候湿润、强降雨频繁、地层裸露等。根据龟裂凸包景观的发育特征,将龟裂凸包的形成过程分为萌芽期、幼年期、成年期、老年期、消亡(新生)期5个阶段,不同阶段具有不同的形态特征。

江西红层及其地貌景观的发育特征研究

江西省境内红层分布时代以侏罗纪—第三纪最多,占80%左右。绝大部分为陆相沉积,仅在瑞昌、湖口、武宁和都昌一带出露有海相沉积。省内盆地多为红盆,岩性以砂砾岩为主,其次为砾岩和砂岩,胶结物以钙质和铁质为主。盆地边缘粒度较粗,向盆地中心粒度变细。通过调查研究,现已发现的省内200余处丹霞地貌景观主要分布在省内的15个红盆中,在外部动力作用下,形成南方亚热带气候典型的丹霞地貌特征。

鄂尔多斯盆地西南缘丹霞地貌遥感影像特征

鄂尔多斯盆地西南缘地区作为丹霞地貌西北与东南发育区的过渡地带,其发育特征极具代表性。本文通过解译该区域的遥感影像,依据影像中不同的色彩及斑块特征建立解译标志,归纳为5种丹霞地貌遥感影像影纹,解译出3处发育较为集中的丹霞地貌区域,并从形成机制的角度分析每一处丹霞地貌景观的发育类型和分布规律。

信江盆地丹霞地貌特征及其景观类型

信江盆地是我国丹霞地貌发育典型代表区域之一。通过对该盆地红层分布区遥感影像解译,并结合野外调查分析,总结出丹霞地貌遥感影像具有网格状、脑状、栅栏状、斑点状、斑块状和圆丘状6种影纹特征,表征不同的丹霞地貌景观类型,并在盆地内圈划出15个丹霞地貌集中分布区。野外调查识别出信江盆地丹霞地貌共8大类23种单体景观类型、4种组合类型。其在盆地内分布呈一定的规律性变化:盆地边缘,遥感影像成网格状的,网格的密度较大,以顶斜的峰林、峰丛景观组合为特征,其演化处于壮年末期至老年早期阶段;盆地中央沿河流两岸,遥感影像上呈现大片红色,以圆丘状低矮的小石峰为特征,山顶植被稀少,岩石裸露,地貌演化处于幼年至青年阶段;中间过渡地带一般丹霞地貌不发育或成圆丘型丹霞地貌组合,只在少数地区由于发育断层或有信江支流流经之处发育,也以石寨、巷谷(一线天)岩崖等景观为特征,遥感影像上呈现条块状,崖壁延升较远,嶂谷发育,反映其发育处于青年晚期至壮年早期阶段。

四川盆地丹霞地貌与南宋抗蒙城寨

四川盆地是中国著名的红层盆地,其中由侏罗系和白垩系地层为主,构成了大量的丹霞地貌和假丹霞地貌。由于顶平身陡的地貌特点,为南宋军民所利用,在上构筑了坚固的抗蒙城寨。它们星罗棋布于盆地内,这些军事堡垒的坚固,大大延缓了南宋灭亡的时间。它们的遗迹成为四川盆地一项宝贵的旅游资源。

大别山北麓丹霞地貌的地学背景与景观特征研究

大别山北麓的六安市境内分布有典型的丹霞地貌,目前具有代表性的主要包括皖西大裂谷、大别山石窟和嵩寮岩等3处。在前期对该地区丹霞地貌进行实地调查的基础上,通过现场统计、文献检索和景观对比等方法,对大别山北麓地区丹霞地貌的地学背景和景观特征进行了分析和研究。研究认为大别造山带的动力机制、山前盆地构造和凤凰台组红色砂砾岩等是该地区丹霞地貌发育的基本条件。在此基础上,通过对该地区丹霞地貌的形成机理和景观分类的研究,认为该区丹霞地貌具有岩层沉积相变化、丹霞地貌发育阶段的多样化、地貌景观组合特征典型和透镜体微观结构较为发育等特征。该研究为今后对大别山北麓丹霞地貌的沉积环境、岩石学特征、丹霞地貌发育与大别山构造的关系以及丹霞地貌的旅游开发等研究打下了基础。

江西信江盆地红层及其地貌发育研究

江西信江盆地丹霞地貌的成景地层为晚白垩系陆相红色碎屑岩,红层的厚度、岩石学和地球化学特征及其在盆地内出露制约着丹霞地貌的发育、景观类型及其组合以及在盆地内的分布。信江盆地边缘主要出露茅店组、河口组和莲荷组巨厚层砾岩、含砾砂岩和砂岩,以铁质胶结和少量钙质胶结为主,可溶性成分含量低,这些红层以发育高大的顶斜型峰林型、峰丛型丹霞地貌组合为特征。盆地中部的河口组上部和塘边组地层含砾砂岩和砂岩为主,以钙质胶结为主,可溶性成分含量较低,常发育低矮的圆丘状丹霞地貌组合为特征,大型岩洞是其典型的景观类型。过渡地带主要为河口组上部、塘边组和莲荷组下部的砂岩、含砾砂岩,丹霞地貌只发育于断层或河流发育地区,以顶平型丹霞地貌组合为特征。以钙泥质胶结为主,可溶性成分含量高的细碎屑岩中一般不发育丹霞地貌。

徐霞客江右信江红色盆地丹霞地貌考察研究

以明末旅行家徐霞客晚年对江右信江红色盆地的旅行考察为研究对象 ,将该盆地的丹霞地貌进行了分类 。

韶石山——丹霞地貌丹霞山的姐妹山

广东北部丹霞盆地是中、新生代内陆山间盆地,由早第三纪红色岩层构成的丹霞山和韶石山,是丹霞地貌命名标准地区的姐妹山。韶石山因舜帝南巡奏韶乐而得名,后为韶关市命名的主山。自古以三十六奇石著称于世。近年已逐步开发和开展旅游活动。

广丰盆地白垩纪红层及其地貌景观发育研究

广丰白垩纪盆地中沉积一套冲积扇相和湖相以红色为主的沉积岩系,其岩石类型为砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩以及透镜状淡水灰岩。在盆地的西南部和东南部,受盆地边界断层和红层岩性制约,形成以复式单斜山、石寨、石峰、峰林、石柱、石崖、巷谷、一线天、造型石等丹霞地貌景观类型,地貌发育处于壮年期。本文主要阐述广丰盆地红层、构造发育、丹霞地貌景观特征及其相互关系。