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。

“摩尔空间”及其在先存构造活动性预测中的应用

应用"先存构造活动性准则",结合数值计算分析,建立了"摩尔空间"中先存构造面的极点(σn,τn)与其方位(θ′和φ′)的一一对应关系,从而可以十分直观和便捷地确定三维空间上任意先存构造面上的正应力(σn)和剪应力(τn).在此基础上,阐述了先存构造面的活动性在"摩尔空间"中的表达方式,以及预测分析不同先存构造面相对活动性的技术方法和步骤.最后,应用"摩尔空间"预测了砂箱实验模型中先存构造面的相对活动性,以及活动断层的相对活动性.结果表明,利用摩尔空间可以十分直观和便捷地表达三轴应力状态下任意面上的正应力和剪应力、确定先存构造的活动性系数、预测不同先存构造的相对活动性;应用"摩尔空间"的预测结果得到了实验结果和实际测量资料的证实."摩尔空间"为任意三轴应力状态(主应力轴倾斜)的应力分析、先存构造活动性分析提供了便捷的途径,由于它的直观性和方便性,预期具有广阔的应用前景.

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.