下地壳管道流与青藏高原地貌特征研究

为研究青藏高原粘性系数及粘性层厚度特征,依据地形高程粘性和厚度不同的管道流原理,研究粘性系数和下地壳流厚度的变化与高程变化之间的关系,并根据青藏高原的不同方位的不同地形变化求解了不同方向管道流的粘度和厚度,得到如下成果:(1)下地壳管道流粘度越大、厚度越小,形成的地面高程变化越陡峭;(2)青藏高原南部印度经喜马拉雅边界到昆仑山地区最大粘性系数约为10^(20)psa,管道流厚度约为25km;(3)青藏高原到青海甘肃剖面下地壳管道流最大粘性系数在10^(20)psa管道流厚度约为40km;(4)青藏高原东南过龙门山地区到四川盆地中部地区下地壳管道流最大粘性系数约为1021psa,管道流厚度约为40km,与青藏高原到青海甘肃地区差异性不大;(5)青藏高原东南到云南地区下地壳管道流最大粘性系数约为1018psa,下地壳管道流厚度约为32km,与四川盆地地区及青海甘肃管道流厚度差异较大.结果表明:青藏高原不同方向管道流的粘度是有差异的,各地区管道流厚度差异也较大,总体呈现西薄东厚的特点。纵观四个剖面结果,青藏高原西南与印度交界处地势最为陡峭管道流厚度最小.不同厚度和粘性系数的下地壳管道流模型对青藏高原地貌构造解释比较合理.本文采用水平管道流对青藏高原的四个剖面解释了青藏高原地形形成的一种可能形成机制。

青藏高原东南缘构造地貌、活动构造和下地壳流动假说

利用高精度的SRTM数字高程模型(DEM),定量勾画出青藏高原东南缘大尺度地形地貌的特征。分析表明,高原东南缘地貌特征为"负地形",即海拔高程与地形坡度,与地形起伏度之间均为负相关关系,与高原中部的"正地形"——海拔高程或地形坡度与地形起伏度之间呈正相关关系,形成鲜明对比。但是,在高原东南缘,在河谷之间保留有高海拔、低起伏的残留面。这些残留面与高原内部的平坦面具相似的渐变地貌特征,从腹地的正地形逐渐变为川西的高海拔平坦面与深切河谷相间的负地形。虽然随着河流下切深度往南逐渐增加,残留面虽越来越少,但仍然可以识别,最终终止在雅砻江逆冲断裂带附近,该断裂带以南地区没有明显负地形特征。北东向展布的雅砻江逆冲断裂带对应着50～200 km宽的地形相对陡变带。综合区域新构造和构造地貌研究的最新成果表明:1)雅砻江逆冲断裂带可能代表着现今正经受侵蚀改造和弱化的高原老边界,该边界以北和以南地区抬升历史不同;2)三江地区的峰值抬升期已过,目前以侵蚀为主。虽然不能排除与河流侵蚀对应的均衡反弹抬升作用,但具有真正意义的地壳增厚型的构造抬升较弱。国际上流行的高原东缘下地壳流动模式的依据之一是从高原内外流分界线到南中国海,存在一个区域上延伸数千公里的抬升前低海拔"类夷平面"的残留面。地貌特征,构造和地质综合分析都表明高原东缘不存在这样的类夷平面,不支持解释高原东缘地形演化和相应构造变形的下地壳流动模式。

地壳活动对黄河下游河南段河道稳定性的影响

根据地壳活动的差异性,将黄河河南段分为四段:桃花峪至郑州铁桥段,处于济源断陷内的武陟凸起上,地壳存在北升南降的差异性,形成黄土滑坡;郑州铁桥至东坝头段,处于持续下降状态,黄河主流在平面上呈正弦波状展布;东坝头至高村段,主要受封丘、兰考、菏泽等潜在震源影响,强震时长垣到濮阳背堤处会产生饱和砂土中等液化,诱发堤基管涌,有北西向的地裂缝破坏河道;高村至陶城铺段,受范县、菏泽潜在震源的影响,在强震背景下,渠村至张庄背堤处饱和砂土将产生中等至严重液化,并可能诱发堤基渗透变形,危及河道安全。