基于遥感影像的雪线高程提取方法对比分析——以天山北坡为例

利用2010-2014年6-8月MOD10A1、MOD10A2及HJ-1/CCD数据,以天山北坡为研究区,对比分析了积雪持续时间比率法及最大值合成法在雪线高程提取中的精度和适用性。结果表明：当MOD10A1以旬合成,积雪持续时间比率阈值为40%时,提取的雪线高程与＂真值＂最为接近;基于混淆矩阵法,以目视解译得到的HJ-1/CCD积雪面积为＂真值＂,分析得出,积雪持续时间比率法提取积雪面积的总体精度较高,为98.59%,khat系数为0.90,最大值合成法的总体精度仅为85.29%,khat系数为0.70;基于统计学的方法,计算得出,积雪持续时间比率法提取的雪线高程与＂真值＂的相关系数较高,为0.77,其平均误差、正、负误差、绝对平均误差以及均方根误差相对较低;最大值合成法提取的雪线高程与＂真值＂的相关系数较低,仅为0.54,其平均误差、正、负误差、绝对平均误差以及均方根误差相对较高;积雪持续时间比率法提取的雪线高程结果优于最大值合成法。

新疆柴窝堡盆地南缘晚新生代陆源沉积物岩石磁学特征及其古环境意义

亚洲内陆晚新生代干旱化历史及其驱动机制是非常重要的科学问题。选择天山北麓柴窝堡盆地南缘乌鲁木齐河剖面为研究对象,基于磁性地层年代学研究建立的时间标尺,分析了该剖面碎屑沉积物岩石磁学特征及其控制因素,进一步探讨了柴窝堡盆地晚新生代古气候特征。磁性地层年代学研究约束乌鲁木齐河剖面底界年龄为~6.8 Ma,顶界年龄为~3.3 Ma。详细的岩石磁学测量及漫反射光谱分析结果表明,乌鲁木齐河剖面沉积物中磁性矿物主要包括磁铁矿、赤铁矿等,磁学参数X_(lf)、X_(ARM)、SIRM、S_(-100m T)、S_(-300m T)、X_(ARM)/SIRM等在~6.3 Ma、~5.2 Ma存在明显变化,揭示磁性矿物粒度、含量等存在相应变化,如在"6.3 Ma前后,磁性矿物颗粒逐渐变粗、含量降低;在"5.2 Ma前后,磁性矿物颗粒逐渐变细后趋于稳定、含量逐渐增多。基于稀土元素分析、沉积粒度与磁学参数相关性分析,认为沉积物源与沉积物粒度不是导致乌鲁木齐河剖面磁学性质变化的主要因素,自~6.8Ma以来逐步干旱化的气候条件可能是导致该剖面磁学特征变化的重要原因。基于漫反射光谱分析得到的红度与亮度数据结果也揭示了同样的古气候特征。

中更新世以来北天山的向北扩展

利用深部地球物理结果与浅部地质调查结果进行对比,并基于DEM的地貌分析,研究了中更新世以来北天山向北扩展的造山过程.中更新世以来,北天山地壳中存在南倾的低角度滑脱面,滑脱面之上,逆断裂和褶皱带组成的山前活动构造带整体向北滑脱并缩短变形.中更新世早期,气候暖湿,基岩山脉剥蚀强烈,在山前形成了大规模的洪泛平原.中更新世中期以来,持续的构造活动一方面使山前盆地卷入变形,另一方面使盆地遭受分隔,天山北麓地壳以阶梯式的形式自南向北逐步抬升.中更新世中期约600ka以来,气候越来越干旱,山前盆地地表仅遭受了轻微剥蚀,地壳抬升全部转换为自南向北的地表隆起,隆起的北部向天山靠拢,隆起的南部逐渐成为山系,与天山相连,北天山得以向北扩展.中更新世以来的掀斜隆起造成山麓至盆地高差达1000多米的坡面,为30ka以来的河流下切提供了坡度条件,造成了深达300多米的河流强烈下切.

论天山山麓带第四纪的重大事件及其深入研究的必要性

本文简要论述了天山南北山麓地带第四纪的重大事件。它们是强烈的第四纪构造活动、黄土堆积、山麓冰川作用以及古人类活动等。指出这些事件中诸多问题需要深入研究的必要性。

天山北麓溜砂坡分布特征及易发性研究

溜砂坡为一种广泛发育于冰缘环境的特殊灾害,具有自稳性差、突发性高、复发性强等特点,容易失稳产生危害。通过对天山北麓溜砂坡发育规律与影响因素的关系进行统计分析,选取地质环境条件、内外营力作用及人类工程活动等3类评价指标,采用AHP-模糊综合评价法对指标权重定量,建立溜砂坡易发性评价模型。研究结果表明:(1)溜砂坡主要分布于海拔1 600~2 500 m的冰缘斜坡环境、玄武岩及砂板岩等硬岩、碎块及次块状坡体结构、阴坡或半阴坡中;(2)海拔和冻融风化作用是影响溜砂坡易发性最主要的两个因素,其次是地层岩性;(3)实例分析结果显示,溜砂坡易发性评价模型具有较好的适用性和准确性。

天山东端喀尔里克山北缘断裂晚第四纪活动与转换挤压变形

喀尔里克山位于天山最东端,是天山造山带往东地貌和构造的终止端,研究该地区断裂结构和运动学特征对于全面认识天山新生代变形模式具有重要意义。喀尔里克山北缘断裂呈弧形展布在喀尔里克山北侧,向E延伸与戈壁-天山左旋走滑断裂系相连。根据其走向和运动性质的差异可将喀尔里克山北缘断裂分为东、西2段,西段长约61km,走向NW,呈逆冲性质,断裂活动在山前洪积扇上形成了多条断层陡坎。利用光释光测年方法对变形阶地进行定年,得到西段全新世垂直滑动速率介于0.19~0.35mm/a之间,该滑动速率略大于喀尔里克山南侧的哈密盆地北缘断裂的垂直滑动速率,这与山体向S掀斜的地貌特征一致。东段长约95km,走向NE,以左旋走滑变形为主,断裂左旋错断了一系列冲沟和河流阶地,剖面显示该断裂段还具有一定逆冲分量。喀尔里克山北缘断裂与山体两侧其他逆冲断裂共同构成了戈壁-天山左旋走滑断裂系的挤压性马尾状端部构造,这些断裂在深部收敛会聚并在剖面上呈现不对称的正花状构造。喀尔里克山体的抬升受南北两侧逆冲断裂和东侧左旋走滑断裂共同控制,表现为转换挤压变形抬升的特征,山体通过山前逆冲断裂向盆地内部的迁移逐渐向外扩展。

河流阶地演化与构造抬升速率——以天山北麓晚第四纪河流作用为例

构造地貌学重点关注构造和地表过程对于地形地貌演化的差异化作用,构造活动速率则是评估这种影响的一个重要指标.利用河流阶地数据计算河流下切速率从而约束构造抬升速率是常用的方法,但由于阶地成因复杂,这一方法具有不确定性.对于山前河流地貌序列,基于背斜段与未变形段的阶地拔河高度差以及阶地面形成年龄,计算得到的河流下切速率可在一定程度上消除气候等因素的影响,因此可用于估算背斜自阶地形成以来的平均抬升速率.基于该方法,本文通过研究天山北麓乌鲁木齐河、塔西河、玛纳斯河、金钩河、安集海河及奎屯河等河流在背斜段发育的主要阶地,分析了背斜抬升速率及其时空特征.天山北麓发育3排逆断裂-背斜带,结果表明位于第Ⅱ排逆断裂-背斜带的吐谷鲁背斜自约13ka以来的抬升速率为3.52mm/a,同时期霍尔果斯背斜构造抬升速率为4.8mm/a,玛纳斯背斜东端的抬升速率相对较小,为＜2mm/a；第Ⅲ排构造带中的独山子背斜全新世抬升速率仅为1.2～ 1.9mm/a.这可能表明,自山前向盆地方向晚第四纪背斜抬升速率大致呈减小趋势,与背斜地壳缩短量的空间分布规律基本一致.更多的阶地年龄数据有助于更好地揭示天山北麓晚第四纪背斜构造活动特征.

天山中部北麓丘陵地带土壤发生特性与系统分类

通过样地调查与土壤理化性质分析相结合对天山中部北麓丘陵地带的土壤特性进行研究,确定各剖面的诊断层和诊断特性及其在系统分类中的位置。结果表明天山中部北麓丘陵地带在系统分类中可划归为3个土纲4个土类;系统分类中土壤的分类位置与发生分类位置并不具有简单的一一对应的关系。

敕勒、《敕勒歌》、敕勒川考论

"敕勒"为tyrk(或tyrklεr)的汉语音译,指称锡尔河以东、古尔班通古特沙漠南缘、中天山北麓及中天山山区所有的突厥语群落。其源头包括塞种和自战国末年由河西走廊西迁中天山南北地区的乌孙先民,即其后形成的乌古斯部族。北魏时,天山地区的诸多敕勒群落被徙至漠南。《敕勒歌》是敕勒民间歌颂其故乡自然景色的民歌,亦是其群落历史记忆的体现,寄托了敕勒民众怀念故土的乡愁情感。"敕勒川"指中天山北麓东起今吉木萨尔县,西至乌苏市的湖泊沼泽,亦即汉唐所称之"翰海"(瀚海)"北海"和王延德《西州使程记》所称"长广数千里"的"北廷川";"阴山下"指天山脚下;"风吹草低见牛羊"正是对这一区域景色的描述。