大西洋中脊轴部裂谷与佛得角断裂东部连接处的地貌构造

大西洋中脊轴部裂谷与佛得角断裂东部连接处的地貌构造Г．В．Аганова等大洋中脊和与其共轭的断裂区是详细研究的主要对象之一，研究中运用了综合技术手段，首先是多道回声仪，旁侧声纳和下潜仪器。对大西洋中脊不同地段获取的资料，揭示了以前未知的大西洋中脊轴...

内蒙古大青山侏罗纪沉积盆地充填和构造古地貌重建

石拐盆地是阴山地区保存最完整的侏罗纪盆地,其沉积充填过程和碎屑物质组成为正确认识大青山侏罗纪构造地貌演化提供了重要约束。石拐盆地形成于伸展断陷环境,依次充填了下侏罗统五当沟组和中侏罗统召沟组。断陷初期,南部地貌陡峭,控制发育了冲积扇沉积体系,碎屑组分记录了近源高级变质地体的剥露过程;晚期以坳陷为主,在召沟组末期形成最大湖泛面,碎屑组分中沉积岩岩屑和砾石明显增多,指示构造平静阶段的地貌夷平。至中—晚侏罗世,大青山地区构造属性发生反转,断陷盆地南部开始卷入挤压变形,形成大青山褶皱—逆冲系统雏形。然而,这些新生的挤压构造似乎未能引起地表地形的剧烈起伏,它们主要表现为隐伏状态。相反,该时期北部地貌抬升最为显著,不仅体现在中侏罗统长汉沟组和上侏罗统大青山组边缘相沉积均分布在盆地北部,更体现在阴山地体中浅层次盖层、火山物质与深层次TTG岩套的的反复剥露抬升。这种“北高南低”地貌特征的形成与阴山地体持续抬升及其两侧先存断裂活化密切相关,也是对周缘板块向东亚大陆俯冲汇聚的远程响应。

构造运动与地貌实验虚拟仿真设计与建设

构造运动与地貌教学内容具有时间尺度长、空间尺度大、动态演化复杂等特点,是“地质与地貌学”课程的重点和难点。通过实验虚拟仿真技术,建立构造运动与地质构造、地貌类型、我国典型地貌分布和地貌物质组成4个模块,由宏观、中观到微观模拟高风险、高成本、极端环境的实验,解决地质类实践教学难开展、地球深部不可见、学生难理解等问题,提升实践教学和人才培养质量。

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。

青藏高原东北缘清水河流域地貌特征及其构造意义

新生代以来,受印度板块与欧亚板块剧烈碰撞汇聚的影响,青藏高原快速隆起,其构造变形不断向北东扩展、挤出,造就了清水河流域及其周缘独特的构造地貌格局。通过对清水河流域构造地貌的研究,可以揭示新生代晚期以来青藏高原东北缘变形机制和地貌演化过程。本文基于30 m分辨率DEM数据,利用ArcGIS 10.2软件对清水河流域地貌参数进行提取,精确计算了22条子流域的河长坡降指标(SL)及Hack剖面、面积-高程积分(HI)、流域不对称度(AF)以及盆地延伸率(Re)这4种地貌形态指数,定量获取了清水河流域的地貌形态特征,再结合4个参数求得各子流域的相对活动构造指数(Iat),对研究区的相对构造活动性程度进行分析。得到以下结论:(1)研究区SL值分布在70.1~353.9之间,表明整个流域内构造活动性存在区域差异且整体活动变形程度较高;(2)受海原断裂带和香山-天景山断裂带的影响,研究区西岸流域HI和AF指数的平均值大于东岸,Re指数的平均值小于东岸,表明西岸构造活动性大于东岸;(3)研究区相对活动构造指数(Iat)处于第一、二级的面积达到80%,主要分布在西岸,表明整个流域的构造活动性强烈,且展现由东向西活动性逐渐增强的趋势。同时结合相关地质资料综合评估流域构造活动状态,并据此对河流发育阶段以及构造运动进行分析。

渤海湾盆地辽中凹陷北部东营组沉积体系发育演化与构造古地貌的控制作用

根据地震和钻、测井资料,识别渤海湾盆地东北部辽中凹陷北部东营组中下段地震相和岩相组合类型,揭示沉积体系的发育演化规律;拉平古水平面,恢复东营组沉积时期构造古地貌,探讨构造古地貌对沉积体系发育演化的控制作用。结果表明:辽中凹陷北部东营组中下段可识别6种地震相与9种岩相组合类型,发育辫状河三角洲、曲流河三角洲、湖底扇以及碎屑湖泊等沉积,北部由辫状河三角洲演变为双向供源的曲流河三角洲-湖底扇,中南部早期发育小型辫状河三角洲并逐渐消亡,南部小型辫状河三角洲逐渐向北推进;东营组中下段沉积期研究区整体南高北低,可划分辽东凸起和辽中凹陷2个隆坳单元,进一步识别断裂陡坡带、缓坡断阶带、缓坡带、古沟谷等构造古地貌单元;研究区发育的沉积体系类型及规模与古坡折坡度、凹陷沉降中心位置、古沟谷规模密切相关,沉积体系的分布演化是盆地隆坳格局、坡折地貌形态、古沟谷发育位置与物源供给方向共同作用的结果。该结果对研究区油气勘探有利砂体预测具有指导意义。

陡坎地貌定年理论及其在活动构造与地貌学研究中的应用

陡坎是构造活动、气候变化和侵蚀过程所产生的一种地貌现象。对陡坎中蕴含的地质信息进行解译,一方面可定量分析其地貌演变过程、重建相应地区的构造演化过程以及相关的地壳运动学过程及动力机制;另一方面也可了解地貌演化过程中构造、侵蚀与气候三者之间的互馈关系。然而,在地质条件欠佳的区域(无良好定年沉积物或人员无法到达),通常难以获得陡坎形成的年代。陡坎地貌定年很好地弥补了研究区的史料记载以及传统测年方法(如放射性碳同位素法、释光法和宇宙成因核素测年等)难以获得测年样品的不足。陡坎地貌定年的理论基础为“陡坎演化在稳定的侵蚀退化阶段可以通过坡面演化模型进行模拟”。不同坡面演化模型的提出及发展对研究构造活动、气候变化与地表剥蚀过程等有着重要意义。文中系统总结了陡坎定年理论及其数学模型,同时介绍了发育于不同地貌类型(活动断层、河流及海岸阶地、冲积扇、地外行星等)下的陡坎研究进展,并以帕米尔东北缘正断层陡坎地貌定年为研究实例,进一步探论并展望了陡坎地貌定年在构造地貌学领域的发展方向。

《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。

构造剥蚀地貌下高速公路软弱地基处理技术

南充过境高速公路SG1标项目位于南充市南部的丘陵地带,该段构造剥蚀地貌场地工程地质条件极其复杂,高速公路的建设特别是在构造剥蚀地貌下软弱地基路段的处理显得尤为困难。文章利用AHP(层次分析法)、ANN(人工神经网络)组合建模方法,通过实时监测地基处理过程中的各项数据,建立3层型前馈型人工神经网络模型,结合层次分析模型确定采用“水泥搅拌桩+塑料排水板法”进行软基处理,以数值模拟软件FLAC3D为计算工具,建立水泥搅拌桩计算模型,从软弱地基处理方案设计和地基加固效果分析等方面进行研究,过程中通过动力压实、深层搅拌等方法综合应用,准确查明土层的厚度、压缩性、容许承载力等关键物理力学性能指标,为地基处理提供准确的技术支持,确保软弱地基处治工程的安全性与经济性。

青藏高原东南缘金沙江下游新生代构造与地貌演化

青藏高原东南缘发育数十万平方千米的广阔地貌过渡带与大面积低起伏地貌面,独特的地貌提供了解读高原构造拓展与地表隆升时间、过程以及机制的理想窗口。为揭示青藏高原东南缘新生代构造变形响应和地貌演化过程,通过构造解析、构造地貌以及低温热年代学数据分析对金沙江下游流域进行综合研究。结果表明青藏高原东南缘早在始新世即已处于北西向为主的区域性挤压条件下而发生广泛褶皱变形。尽管始新世存在区域性变形响应,但青藏高原东南缘金沙江下游地区在古近纪为低海拔丘陵地貌,地表隆升幅度极为有限。晚渐新世—早中新世研究区总体处于长期的低剥蚀速率环境,促进了低海拔平缓地貌的形成。晚新近纪以来,青藏高原东南缘发生区域性缩短变形与显著地表隆升,大型水系同步下蚀,共同塑造形成现今较高海拔的低起伏地貌面与深切峡谷并存的特征性地貌。研究结果支持青藏高原东南缘晚新近纪以来的隆升与地壳构造缩短及增厚密切相关,而中下地壳塑性流动增厚机制并非必不可少。

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。

青海玉树巴塘乡地区地貌特征与构造运动相关性分析

针对目前巴塘乡断裂垂向上运动性质尚无统一定论问题,基于12.5 m分辨率的ALOS DEM,通过改进的Chi-z法计算巴塘乡地区河流陡峭指数并识别裂点,利用地貌指数对玉树巴塘乡地区进行构造地貌定量化分析。结果表明:(1)巴塘乡盆地河流陡峭指数明显小于其南侧山地的;(2)构造活动是研究区内河流陡峭指数分布差异的控制因素,同时也是裂点成因之一;(3)巴塘乡断裂是一条具有正倾滑分量的全新世左旋走滑断裂,羌塘块体在青藏高原内部物质向东挤出过程中发生了顺时针旋转,具有向南的运动分量,形成了兼具正倾滑分量的巴塘乡左旋走滑断裂,并在断裂控制下形成了巴塘乡断陷盆地和地貌侵蚀的差异性分布。

祁连山内部门源盆地地貌特征及构造意义

祁连山位于青藏高原东北部边缘,是青藏高原向北东方向挤压扩展的前缘部位,其典型流域地貌特征记录了该地区的新构造活动和地貌发育演化过程。门源盆地是位于祁连山中段内部的一个典型的山间盆地,其发育模式和地貌特征与构造活动有着直接的关系。为探究门源盆地北缘断裂及其不同区段构造活动性的差异及其成因,文中基于30m分辨率数字高程模型(DEM)数据,采用ArcGIS空间分析技术,提取了盆地北缘横穿山体的15条河道的面积-高程积分(HI)和积分曲线(HC),再利用克里金插值法得到HI值在盆地空间上的分布特征。结果表明,以门源盆地北缘断裂走向转折处——老虎沟为界,其西侧河道流域的HI值整体较高,东侧HI值普遍较低;结合野外活动构造调查结果,发现老虎沟东侧断裂已经挤压扩展到盆地内部,并发育一系列的活动逆断层-褶皱带,由此推断断裂走向变化及北东向断裂导致了流域HI值的分布差异。同时,盆地内部青石嘴镇附近出现一处HI高值异常,结合大地电磁探测结果推测盆地内部存在一条隐伏断层。另外,多数河道在主断裂通过上游一定位置时出现了河长坡降指数(SL)峰值波动,说明SL波动位置与断裂通过河道位置具有良好的相关性,即构造活动可以对SL产生显著影响;而处于岩性变化位置附近的波动异常,可能表明局部河段的岩性变化对SL也有一定影响。综合分析表明,门源盆地北缘东、西段的地貌发育具有显著差异,主要受该区域活动构造即门源盆地北缘断裂的控制和影响,上述地貌参数是较为敏感的构造活动性评价指标。

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。

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。

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。