Migration and speciation transformation mechanisms of mercury in undercurrent zones of the Tongguan gold mining area, Shaanxi Loess Plateau and impact on the environment

In order to study the migration and transformation mechanism of Hg content and occurrence form in subsurface flow zone of gold mining area in Loess Plateau and its influence on water environment,the field in-situ infiltration test and laboratory test were carried out in three typical sections of river-side loess,alluvial and proluvial strata in Tongguan gold mining area of Shaanxi Province,and the following results were obtained:(1)The source of Hg in subsurface flow zone is mainly caused by mineral processing activities;(2)the subsurface flow zone in the study area is in alkaline environment,and the residual state,iron and manganese oxidation state,strong organic state and humic acid state of mercury in loess are equally divided in dry and oxidizing environment;mercury in river alluvial or diluvial strata is mainly concentrated in silt,tailings and clayey silt soil layer,and mercury has certain stability,and the form of mercury in loess is easier to transform than the other two media;(3)under the flooding condition,most of mercury is trapped in the silt layer in the undercurrent zone where the sand and silt layers alternate with each other and the river water and groundwater are disjointed,and the migration capacity of mercury is far less than that of loess layer and alluvial layer with close hydraulic connection;(4)infiltration at the flood level accelerates the migration of pollutants to the ground;(5)the soil in the undercurrent zone is overloaded and has seriously exceeded the standard.Although the groundwater monitoring results are safe this time,relevant enterprises or departments should continue to pay attention to improving the gold extraction process,especially vigorously rectify the small workshops for illegal gold extraction and the substandard discharge of the three wastes,and intensify efforts to solve the geological environmental problems of mines left over from history.At present,the occurrence form of mercury in the undercurrent zone is relatively stable,but the water and soil layers have been polluted.The risk of disjointed groundwater pollution can not be ignored while giving priority to the treatment of loess and river alluvial landform areas with close hydraulic links.The research results will provide a scientific basis for water conservancy departments to groundwater prevention and control in water-deficient areas of the Loess Plateau.

Insights into some large-scale landslides in southeastern margin of Qinghai-Tibet Plateau

The southeastern margin of Qinghai-Tibet Plateau(SMQTP)is of a typical large landslide-prone area due to intense tectonic activity,deeply incised valleys,high geostress and frequent earthquakes.To gain insights into large landslides in southeastern margin of Qinghai-Tibet Plateau,an area covering 3.34×105 km2 that extends 80e150 km on both sides of the Sichuan-Tibet traffic corridors(G318)was used to examine the spatial distribution and corresponding characteristics of landslides.The results showed that the study area contains at least 629 large landslides that are mainly concentrated on 7 zones(zones IeVII).Zones IeVII are in the southern section of the Longmenshan fault zone(with no large river)and sections with Dadu River,Jinsha River,Lancang River,Nujiang River and Yarlung Zangbo River.There are more landslides in the Jinsha River section(totaling 186 landslides)than the other sections.According to the updated Varnes classification,408 large landslides(64.9%)were recognized and divided into 4 major types,i.e.flows(275 cases),slides(58 cases),topples(44 cases)and slope deformations(31 cases).Flows,which consist of rock avalanches and iceerock avalanches,are the most common landslide type.Large landslide triggers(178 events,28.3%)are also recognized,and earthquakes may be the most common trigger.Due to the limited data,these landslide type classifications and landslide triggers are perhaps immature,and further systematic analysis is needed.

Gravity pattern in southeast margin of Tibetan Plateau and its implications to tectonics and large earthquakes

There are many active faults in the southeast margin of Tibetan Plateau,where three large active faults zones,the Longmenshan,Xianshuihe and Anninghe,merge to form a"Y"shape.Strong crustal deformation and a complicated fault distribution accompany strong earthquake activity in this zone.In this paper,we investigate a multi-scale gravity anomaly in the southeastern margin of the Tibetan Plateau using the wavelet transform;we find that the pattern of the gravity field is closely related to the fault system in the study area.Analyzing the characteristics of this Bouguer gravity anomaly at different orders indicates that the eastern Himalayan syntaxis has produced a strong eastward push during its northward movement,resulting in a shortening of the crust from west to east and a rapid uplift of the Tibetan Plateau.The Songpan–Garzêand Sichuan–Yunnan blocks have been forced to slip and extrude southward and eastward laterally.The distributions of seven large earthquakes from 1970 to 2018 reflects the relationship between large earthquakes and characteristics of the gravity anomaly.Comparing the tectonic backgrounds of several earthquakes reveals that the large earthquakes occur usually in the high gravity anomaly gradient zone,which corresponds in general to the boundary zones of the blocks.We infer that large earthquakes occur primarily in high Bouguer gravity anomaly zones in the upper crust,while low Bouguer gravity anomalies encompass the lower crust and the uppermost mantle.

Surface Rupture of the 1515 Yongsheng Earthquake in Northwest Yunnan, and Its Seismogeological Implications

The 1515 M7/4 Yongsheng earthquake is the strongest earthquake historically in northwest Yunnan. However, its time, magnitude and the seismogenic fault have long been a topic of dispute. In order to accurately define those problems, a 1：50000 active tectonic mapping was carried out along the northern segment of the Chenghai-Binchuan fault zone. The result shows that there is an at least 25 km- long surface rupture and a series of seismic landslides distributed along the Jinguan fault and the Chenghai fault. Radiocarbon dating of the 14C samples indicates that the surface rupture should be a part of the deformation zone caused by the Yongsheng earthquake in the year 1515. The distribution characteristics of this surface rupture indicate that the macroscopic epicenter of the 1515 Yongsheng earthquake may be located near Hongshiya, and the seismogenic fault of this earthquake is the Jinguan- Chenghai fault, the northern part of the Chenghai-Binchuan fault zone. Striations on the surface rupture show that the latest motion of the fault is normal faulting. The maximum co-seismic vertical displacement can be 3.8 m, according to the empirical formula for the fault displacement and moment magnitude relationship, the moment magnitude of the Yongsheng earthquake was Mw 7.3-7.4. Furthermore, combining published age data with the 14C data in this paper reveals that at least four large earthquakes of similar size to the 1515 Yongsheng earthquake, have taken place across the northern segment of the Chenghai-Binchuan fault zone since 17190~50 yr. BP. The in-situ recurrence interval of Mw 7.3-7.4 characteristic earthquakes in Yongsheng along this fault zone is possibly on the order of 6 ka.

The Rotational Structure along the Eastern Segment of the Altyn Tagh Fault and Its Implications in Dynamics

As a result of the left-lateral strike-slipping of the Altyn Tagh fault in Neotectonic period, a contra-rotational structure, namely the Zhaobishan vortex structure, has developed at the juncture of the main Altyn Tagh fault and the northern fringe fault of the Qilian Mountains. Preliminary analysis on the deformation and evolution of the Zhaobishan vortex structure. In combination with the previous data, suggests that the tectonic transform between the Altyn Tagh fault and the northern fringe fault of the Qilian Mountains attributes to the deformation of the rotational structure. The existence of a series of rotational structures along the Altyn Tagh fault and on the northeastern edge of the Qinghai-Xizang(Tibet) plateau indicate that as the substance in the northern Qinghai-Xizang (Tibet) plateau moves clockwise around the eastern tectonic knot of the Himalayas, rotational structures become the principal mode on the northern marginal zone of the Plateau of transforming and absorbing tectonic deformation.

黄土塬区果园-农田交界带土壤水分分布及农田对果园的供水特征

[目的]为探明黄土高原南部塬区果园-农田镶嵌格局下土壤水分空间分布与协同利用特征。[方法]选取长武塬区10龄、21龄和25龄苹果园(AO10、AO21和AO25)及其邻近农田,通过测定2021年雨季后果园-农田交界带有关位点的土壤含水量,定量计算农田土壤储水对果园耗水的贡献。[结果]2021年降水量756 mm,为典型的丰水年份,农田和AO21、AO25果园降雨入渗深度在11月底分别达8.4,7.0,5.0 m。AO10果园-农田交界带以4 m深度为界,其下部土壤含水量较上部大,4-10 m土层平均含水量为25.5%;AO21果园0-7 m土层平均含水量为22.1%,7-10 m为15.0%;AO25果园0-5 m土层平均含水量为20.9%,5-10 m土层平均含水量为13.6%,AO21和AO25果园分别在7.0,5.0 m以下仍存在土壤干层。水平方向上,AO21、AO25果园利用邻近农田土壤水分的距离分别达到5,8 m,农果交界面上农田向果园的供水量,当以干层上界划分土壤剖面,其上为表观供水量,2个果园分别为0.08,0.25 m^(3)/m^(2);其下为实际供水量,分别为0.45,0.81 m^(3)/m^(2)。[结论]黄土塬区果园和农田镶嵌布局是一种较为合理的利用结构,在其规划管理中应考虑果树年限及其相邻农田宽度等因素,研究结果有助于推进区域土壤水资源的可持续利用及其空间优化。

华北克拉通中西部及周边地区瑞利面波相速度方位各向异性

利用“中国科学台阵探测”项目的密集流动台站以及区域固定台站的地震面波记录,采用程函面波成像方法,得到了华北克拉通中西部及周边地区14~100 s周期高分辨率的瑞利面波相速度方位各向异性分布图像.结果显示,鄂尔多斯块体内部中长周期(20~100 s)为大范围高速和弱各向异性分布特征,但在块体西南部区域各向异性明显增强,向东可一直延伸至108°E附近.我们认为,受青藏高原影响,鄂尔多斯块体西南部岩石圈已发生明显变形,高原扩张对鄂尔多斯块体的影响超出了止于六盘山逆冲推覆带的传统认识.在鄂尔多斯块体内部,长周期(80~100 s)的相速度显示高速区向中部和东南部区域收缩,各向异性强度在高速区外围明显增强,揭示了块体边界带的岩石圈在后期构造活动过程中已遭受不同程度的变形改造,厚度发生了不同程度的减薄.山西断陷带北部大同火山区附近,在20 s以上周期为显著低速异常,不同周期段各向异性存在明显差异,我们推测该区不同深度的各向异性差异与鄂尔多斯块体东北部岩石圈不同深度的几何形态以及青藏高原远程挤压效应有关.山西断陷带中南部区域,在20~60 s周期显示高速和近EW向快波方向,与鄂尔多斯块体中东部高速区具有较好的连续性,认为该区岩石圈仍保留部分原有华北克拉通岩石圈的属性.青藏高原东北缘地区不同周期相速度表现为明显的低速异常,快波方向呈现较为一致的NWW-SEE向分布特征,揭示了在高原下方壳幔介质变形连续一致,符合岩石圈垂直连贯变形模式.

黄土高原关键带土壤水文过程研究进展与展望

地球关键带是21世纪地球科学的前沿和重点领域之一。黄土约占全球陆地面积的10%,中国的黄土高原是典型的地球关键带之一。土壤水文过程驱动着黄土高原关键带不同尺度的系列生物地球化学循环过程,决定土壤−植被−大气连续体的演化方向与可持续性。基于地球关键带“4M”研究框架,综述了黄土高原关键带土壤水文过程研究的热点与前沿,梳理了不同尺度土壤水文过程的观测方法与技术、模型模拟与填图、深层土壤干化管理等研究进展;在此基础上,围绕黄土高原关键带土壤水资源优化利用与生态系统服务功能提升,提出了全球气候变化和大规模人类活动共同影响下黄土高原关键带土壤水文过程的优化管理对策和建议,展望了黄土高原关键带土壤水文过程研究的未来趋势。以期深化黄土高原关键带研究的科学认知,促进地球关键带科学的发展,为黄土高原自然资源优化管理、山水林田湖草系统治理提供科学参考。

不同气候区生态系统服务权衡空间异质性及其驱动因素——以川滇-黄土高原生态屏障带为例

厘清生态系统服务权衡关系的驱动因素对实现生态系统高效管理至关重要。然而,在不同气候区生态系统服务权衡关系在空间上如何变化及其驱动机制是否一致,尚不清楚。以川滇-黄土高原生态屏障带为例,基于InVEST模型、CASA模型评估生态系统服务空间分布特征,采用RMSE量化生态系统服务权衡关系,利用地理探测器探究不同气候区生态系统服务权衡的驱动机制,以期为生态系统管理提供参考依据。结果如下:(1)不同生态系统服务在不同气候区存在明显差异,WY整体由东北向西南呈递减趋势,NPP和SC呈现由北向南递减的趋势。(2)WY∩NPP的权衡最高值在中温带为0.317,最低值在高原气候区为0.181。WY∩SC在不同气候区RMSE变化幅度较小,由南向北呈现递减趋势;中亚热带气候区WY∩SC的权衡程度最高,为0.295,南温带的权衡程度最低,为0.229。NPP∩SC的RMSE差值最小,仅有0.064,高原气候区权衡程度略低于温带和亚热带。(3)在不同气候区自然因素对权衡关系作用显著高于社会因素,但在人口密集区,人为活动可以部分突破自然因素的约束,使其对权衡的影响有所提升。因此,在制定不同气候区生态系统服务管理的针对性措施时,应考虑生态系统服务权衡的空间特征和驱动因素的差异性。

利用双差走时成像研究青藏高原东缘地壳速度结构

青藏高原东缘断裂密布,强震频发,是研究高原侧向挤出及深部孕震环境的理想实验室.为了解龙门山次级块体及其西界龙日坝断裂带在青藏高原东缘隆升过程中的作用,我们基于四川地震台网64个宽频带地震台在2008年1月至2015年12月期间记录的震级≥3.0地震事件波形,利用双差层析成像方法揭示了四川盆地及青藏高原东缘的地壳速度结构.结果表明:夹持于龙门山断裂带(LMSF)与龙日坝断裂带(LRBF)之间的龙门山次级块体,相对东侧龙门山断裂带和四川盆地呈现明显的低速特征.结合该区域的低阻、低密度结构特征,以及块体内部、特别是龙日坝断裂带现今地震活动缺乏,我们推测这是因为该块体“相对较软”,不易脆性破裂产生地震,在青藏高原东缘与扬子块体西缘强烈相互作用过程中,该块体主要通过地壳缩短增厚和地表隆升吸收板块挤压造成的累积应变能.依据本文获得的速度等值线变化特征及已有地球物理剖面探测结果,推测龙日坝断裂带为深部向南东倾斜且向下切入基底,该断裂倾角较陡,主要以走滑运动调节应变能,而东侧龙门山断裂带倾角较缓,表现为逆冲运动导致的地壳缩短是其调节应变能的主要形式.此外,据本文多条速度剖面及已有电性剖面、重力异常的联合约束,我们推测鲜水河、安宁河断裂带均以较大倾角向南东倾斜,至少延伸至中下地壳.

近红外高光谱传感器在地震有关气体监测中的应用:以青藏高原东边界为例

为了促进高光谱技术在地震有关气体监测中的应用,本文选取对近地表信息敏感度较强的近红外高光谱传感器TROPOMI的二级产品数据,分析研究了青藏高原东北缘和川滇地区地震相关气体时空特征及其与构造和地震活动关系,评价了近红外传感器在地震有关气体监测中的应用效果和应用前景。结果表明:TROPOMI反演的研究区CH_(4)和CO气体在时间上呈现明显的季节变化,受气候变化、地貌、人类活动等影响;空间上在银川、渭河和四川盆地表现为高值,受地质背景、地形地貌和人类活动等因素影响。目前近红外高光谱传感器在时间分辨率和有效数据量上具有一定的局限性,但是相对于热红外高光谱传感器,近红外传感器可以较好地反映气体与近地表构造的关系。未来随着近红外高光谱传感器的应用和发展,近红外数据可以逐渐弥补热红外传感器数据对近地表信息敏感度低的不足,提高异常与地震关系的判断力。

人水共生理念下传统窑洞聚落景观理水智慧研究——以陕北地区为例

中国传统聚落景观营建素有将人水共生作为古人聚居选址及农耕生产的理念和举措。因此,在聚落选址之初,古人对自然山水环境的寻找、观察及借用的用心程度甚至超过聚落后期的建设过程。为了更好地保护和传承半干旱区传统窑洞聚落景观理水智慧,避免本土理水营建技术的消失与断代,以陕北黄土高原区传统窑洞聚落为研究对象,从人水共生哲学思想出发,结合DIKW层次结构模型,构建传统聚落理水智慧解析路径与方法。从聚落选址布局理水智慧、人居营建理水智慧、农耕生产理水智慧和自然生态理水智慧4个方面,开展陕北传统窑洞聚落景观理水智慧的提取与体系构建。以期为当前我国半干旱地区乡村聚落生态人居景观营建和水基础设施建设提供理论与经验借鉴。

Transforming the Loess Plateau of China

This paper aims to show the importance of land consolidation in transforming the Loess Plateau of China. The paper comprehensively analyzes how over recent decades the Grain for Green Project and Gully Land Consolidation Project jointly transformed the ecology and landscape of the Loess Plateau and the livelihood of its residents. The findings show that these two projects have achieved a balance between green protection, new land creation, and improved food security and livelihood of local people in the hilly areas of China. The paper points out that the successful transformation of the Plateau lies in a holistic approach incorporating various components of the human and natural systems. Finally, the paper highlights the necessity of retaining these two land consolidation projects as part of an ongoing policy in the mountain and hilly areas of China, changing agricultural management to suit the new relationship between humans and the land.

基于特征分区的陕北黄土高原植被覆盖变化及其驱动因素

陕北黄土高原是退耕还林(草)工程的重要实施区域,深入分析退耕以来不同时段的植被覆盖变化和驱动因素特征,对推进区域生态环境建设具有重要指导意义。基于2000—2019年中分辨率成像光谱仪(MODIS)获取的归一化植被指数(NDVI)数据,在地理分区的基础上,根据气候和植被覆盖类型等自然地理要素对陕北黄土高原进行特征区域划分,采用趋势分析、相关分析和残差分析等方法,研究全域及各分区在两轮退耕还林(草)工程实施期间(2000—2013年、2014—2019年)植被覆盖的时空变化及其驱动因素,探究不同时期植被变化及驱动因素的差异性。结果表明:(1)2000—2019年,各分区年均NDVI值为土石丘陵林区(Ⅵ区)>黄土塬区(Ⅶ区)>黄土梁状丘陵区(Ⅴ区)>黄土峁状丘陵区(Ⅳ区)>盖沙黄土丘陵区(Ⅱ区)>黄土宽谷丘陵区(Ⅲ区)>风沙丘陵区(Ⅰ区),均呈增加趋势。(2)20年间,研究区植被显著改善面积占比约为93.6%。在第二轮工程实施期间,研究区植被改善速度较第一轮降低(0.0136/a、0.0125/a),Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ区部分植被发生退化。(3)陕北地区植被变化是气候和人类活动共同作用的结果。人类活动是引起研究区植被变化的主导因素,但气候因素在植被变化中的影响程度逐渐加深。气候因素在第二轮工程实施期间对各分区植被变化的贡献率较第一轮增大。(4)在长时间尺度上,植被的生长和分布受水分等自然条件的制约。因此,在进行植被恢复时,要充分考虑自然环境条件,以达到区域生态恢复的可持续性。

2021年新疆皮山M_(S)5.4和叶城M_(S)5.4双震序列及青藏高原西北缘地震活动特征

利用新疆、西藏区域台网记录的P波和S波到时数据,对2009年1月至2021年9月期间的青藏高原西北缘的地震事件开展了精定位;利用新疆区域台网的地震波形数据,对2021年9月4日皮山M_(S)5.4地震和9月5日叶城M_(S)5.4双震序列中的12次M_(S)≥3.5地震事件开展了震源机制解反演;综合精定位与震源机制解结果,分析了皮山M_(S)5.4和叶城M_(S)5.4双震序列的震源特征;结合本文作者已取得的于田地区强震活动性研究结果,讨论了青藏高原西北缘两个强震区内(皮山—叶城地区与于田地区)的强震相关性.研究结果表明,(1)皮山M_(S)5.4和叶城M_(S)5.4双震序列的发震断层为NW向的泽普断裂带,两次M_(S)5.4地震的质心深度为17 km左右.(2)皮山M_(S)5.4和叶城M_(S)5.4地震之间伴有NE-SW向的次级隐伏拉张断层破裂.(3)2015年皮山M_(S)6.5地震序列呈现出NW向的单侧破裂,其余震区与此次皮山M_(S)5.4和叶城M_(S)5.4双震序列余震区没有重叠,两者属于不同的地震序列.(4)近年来,青藏高原西北缘"盆山交接地带"上的于田地区和皮山—叶城地区的强震活动性特征、发震构造模式及局部的构造动力源均不同.以东经80°为界,在其东侧的于田地区,大部分地震沿着NE向大型断裂带分布,少数地震沿着近乎NS向或NNE-SSW向的条带展布;断层错动方式以正断型或走滑型为主.在其西侧皮山—叶城地区,大部分地震活动沿着NW向分布,少量地震沿着NNE向的条带展布;断层错动方式以逆冲错动为主.

基于DPSIR模型的黄土高原生态敏感性演变格局及驱动力分析

摸清生态系统敏感性时空演变格局,对其驱动因素及未来发展趋势进行探测是修复和提高生态系统稳定性的重要内容。黄土高原是世界上水土流失最严重和生态环境最脆弱的地区之一,探究该地区生态敏感性时空演变特征及驱动因素,科学划分生态敏感性治理分区对于促进国家生态文明建设具有重要意义。基于“驱动-压力-状态-影响-响应”(driving-pressure-state-impact-response,DPSIR)框架,耦合空间距离指数和全排列多边形图示指标法构建生态敏感性指标体系,使用地理信息演变图谱和地理探测器研究黄土高原2000—2020年5个时间点生态敏感性时空格局和驱动力,最终划分生态敏感性治理分区。结果表明:(1)研究期内黄土高原生态敏感性表现为西北高、东南低的分布特征,时间上先增加后下降。(2)研究期内黄土高原生态敏感性转移类型以波动稳定型为主,生态改善区面积占比最大(35.17%),变化0次和1次的面积占比62.06%,生态环境演变稳定向好。(3)生态敏感性的各驱动因素中,NDVI和降水量以及两者与其他因子的交互作用对于黄土高原生态敏感性具有明显的驱动作用。(4)2030年低度敏感将成为黄土高原的主要敏感类型;沙地和农灌区以及黄土高塬沟壑区的中西部是生态敏感性治理的重点地区。整体来看,黄土高原生态环境有所好转,生态治理措施取得了积极成效,该研究可为黄土高原生态治理及高质量发展提供参考。

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。

小江断裂带巧家段晚第四纪走滑速率研究

鲜水河-小江左旋走滑断裂系是调节青藏高原东南部物质向东南挤出的大型边界断裂。云南巧家断裂作为小江断裂带北段,其晚第四纪走滑速率是认识川滇地块东部边界应变调节方式的关键。本文利用无人机航摄和地面激光扫描技术,获取了该断裂段穿过金沙江河谷区红路和蒙姑两处的高分辨率地形数据,恢复出断层错动T2和T3两期阶地陡坎上缘的左旋位错量分别为120±5~128±1 m和193±1~202±1 m。根据T3中次生碳酸盐的AMS-14C法测年结果,结合已有的类似阶地年龄数据,并经气候曲线校正后认为,区域上T2和T3被废弃应分别发生在冰后期和末次盛冰期末期,时间为8.5~11.2 ka BP和18.6~21.4 ka BP。据此估算,小江断裂带巧家段的晚第四纪平均走滑速率为10~13 mm/a。进一步统计分析小江断裂带的晚第四纪走滑速率,发现巧家至宜良以北的段落,总体保持着10~15 mm/a的高走滑速率。但从宜良向南,断裂走滑速率出现了分段递减的特征,至建水以南快速减小到中-北段的近十分之一。小江断裂带中-北段的高走滑速率以及向南的分段式递减现象,反映在宜良以北,小江断裂带的走滑剪切作用是调节川滇地块向东南旋转-挤出运动的主要方式,但向南伴随变形分解作用,调节方式转变为了伸展、旋转和逆冲等多种方式共存的复杂形式。因此,进一步精细化定量限定川滇地块东部边界断裂的应变分解作用,是深入认识青藏高原物质挤出方式及其机制的关键。

青藏高原东北缘活动构造与共和盆地高温热异常形成机制

构造作用是影响地球深部内热向地表传输和热能再分配过程的关键因素之一。青藏高原东北缘共和盆地发现高温地热资源,其热源成因机制一直是研究焦点。为理解构造作用对地热资源分布的控制过程,本文选取共和盆地高温地热异常区,分析边界断裂构造性质、活动期次、演化历程,结合钻井、大地电磁和背景噪声成像地球物理异常特征,提出新生代构造演化和地热异常形成的耦合关系。认为:1)青藏高原东北缘共和盆地及周缘变形区形成于昆仑断裂和海源断裂大型活动左旋走滑作用的滑动消减带;2)共和盆地新生代以来经历中新世(12–6 Ma)旋转泛湖盆凹陷、上新世—第四纪(6–3 Ma)盆内张扭变形两期主要演化阶段;3)共和盆地上地壳发育的与高温相关的地球物理低速-高导异常层(Vs<3.2 km/s,R<10Ω·m)是主导热源;4)上新世持续左旋走滑变形导致的岩石圈隆起变形是深部热能向浅层传输的主要动力学机制,浅部热能聚集成热过程至少延续到了3 Ma;5)预测青藏高原东北缘与共和盆地具有类似构造演化性质的次生盆地具有高温地热资源发育的条件。

基于生态功能区划的黄土高原生境质量演变及模拟

黄土高原是中国“两屏三带”生态安全格局的重要组成部分。基于1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年、-2020年土地利用数据,运用InVEST模型、CA Markov模型分析黄土高原生境质量时空演变特征,并探讨自然因素、人类活动及多因素景观格局对生境质量的影响。结果表明:黄土高原生境质量指数整体较好,生境质量指数均值为0.6051~0.6117,生境质量在空间上呈现高高聚集、低低聚集的两极集聚特征;生态保护情景下2030年黄土高原生境质量将明显上升,城市发展情景下2030年生境将退化严重,按生态保护情景发展,黄土高原农业与草原生态区、太行山山地落叶阔叶林生态区、秦巴山地北部边缘落叶与常绿阔叶林生态区生境质量将提升;从不同影响因素看,人口密度是各生态区生境破碎化的主要驱动因子。