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基于DEM的白龙江流域构造活动定量分析 总被引：2，自引：0，他引：2
白龙江流域地处青藏高原向黄土高原过渡的斜坡急剧变形带,是我国泥石流、滑坡灾害最为严重的地区之一,由于流域受多条断裂带的影响,内部相对构造活动强度存在差异,因此对该地区构造活动程度的研究显得尤为重要。本文基于SRTM3-DEM数据,利用GIS技术提取了白龙江流域33个子流域的面积高程积分(HI)、河流阶梯指数(SL)、流域盆地不对称度(AF)、流域形状指数(BS)、谷底宽度与谷肩高度比(VF)等5种地貌参数。然后对5种地貌参数进行分级,求取5种地貌参数分级值的算术平均值,作为评价研究区的构造活动程度(Iat),分为弱、中等、较强和强四类。研究结果表明,白龙江流域中上游地区构造活动程度为中等至强(Iat≤2),这与该地区受青藏高原隆升效应及断裂带走滑作用相一致。下游地区构造活动程度相对弱(Iat2),地貌差异不明显,这与该地区主要断裂带第四纪以来活动性弱有关。研究结果与区域的地质背景相一致,该研究对利用地貌参数进行流域的活动构造量化分析具有借鉴意义。 相似文献
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晚新生代以来发育岷山构造带内部的岷江水系流域盆地,无论是流域盆地内的新生代沉积记录,还是其流域地貌所呈现的典型特征,都深刻指示了青藏高原东缘地区的新构造活动。文章基于数字高程模型(DEM)数据空间分析技术,利用最新获取的高精度SRTM-DEM数据,系统提取了岷江水系中上游流域汇水盆地以及67个亚流域盆地的典型地貌参数,如流域面积、河流长度、分支比等。通过对流域地貌参数以及纵向河道高程剖面等的统计分析,认为岷江水系东西两侧具有截然不同的地貌特征,东侧流域盆地主要表现为面积小、河流长度短、分支比低以及河流梯度大等特征。由于岷江水系东西两侧地层岩性的对称发育以及整个岷江流域盆地对气候因素具有同一的响应特征,所以亚流域盆地典型参数特征指示了岷江水系两侧晚新生代构造活动的差异性,反映并印证了岷江断裂东西两侧晚新生代以来的不均衡抬升。晚新生代以来岷山构造带的快速隆起以及龙门山构造带内部差异活动是造成岷江水系东侧各支流发育程度低,东西两侧亚流域差异地貌特征形成的主要原因。 相似文献
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祁连山西段党河流域地貌特征及其构造指示意义 总被引：1，自引：0，他引：1
党河流域位于祁连山西段,流域内发育有三危山断裂、阿尔金断裂、野马河断裂和党河南山断裂等.这些断裂晚第四纪新活动性明显,控制着区内的构造变形、山体隆升与河流水系地貌发育.流域地貌参数指标能够很好地反映区域构造变形特征,因而党河流域地貌的发育和演化过程也记录了该区构造活动的重要信息.本文基于GIS空间分析技术,利用SRTM-DEM数据,系统提取了研究区内水系网络并对其进行Strahler分级后,获取党河流域各级亚流域盆地共计554个,进而计算了各亚流域盆地的面积-高程积分(HI)值,并对HI值进行空间插值,获取党河流域HI值空间分布特征.通过对比区内各个地貌参数指标,发现其与构造活动具有很好的相关性和同步性,表明构造活动对于流域地形地貌发育具有强烈的控制作用.区内亚流域盆地的面积-高程积分值分布特征表明,HI低值区与第四纪断陷盆地的范围相一致,而HI高值区则与晚更新世以来主干断裂的逆冲活动山体隆升范围相一致,反映了该区山体隆升和盆地沉降作用的总体面貌. 相似文献
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通过数字高程模型(DEM)的空间分析技术,系统提取研究区洮河水系流域盆地典型的河流地貌参数,并利用活动造山带地区发育的基岩河道纵向剖面形态等典型参数,分析洮河水系流域盆地地貌发育不对称性特征及洮河在岷县流向的急剧转变成因。研究表明洮河上游南岸水系较北岸水系形状指数高、流域面积大、水系发育更成熟,下游东岸河流河长较短、流域面积小、形状指数低于西岸,西岸水系更发育,且上游流域要比下游河道平缓,水系的相对落差更低,发育更成熟,表明上游河道形成时间早于下游河道。临潭—宕昌断裂带的逆冲隆升作用是造成洮河上、下游水系形态差异的主要原因。岷县东侧山脉的快速隆起致使古洮河被截断,之后被东北侧河流溯源侵蚀,切穿西秦岭北缘构造带,进行河流袭夺,从而形成了现今的洮河。最后探讨了对青藏高原东北端晚新生代以来的构造响应。 相似文献
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基于DEM渭河上游流域的活动构造量化分析 总被引：1，自引：0，他引：1
渭河上游流域位于青藏高原东北缘,横跨近东西向的秦岭北缘构造带和近南北向的贺兰山构造带的复合部位,是青藏高原向大陆内部扩展增生的前缘部位.晚更新世以来,伴随着青藏高原的不断隆升与扩展,研究区构造活动程度强烈.同时,受印度板块和欧亚板块碰撞的远程效应的扩散作用和南北构造带活动的叠加作用影响,造成流域内部构造活动相对程度的差异性,因而需要对其分区域分析.本文利用DEM数据和3S技术,对区域地形地貌进行三维可视化和统计分析,提取地貌的参数指标,如面积-高程积分(Hi)、流域盆地不对称度(AF)、河长坡降度(SL)、山前曲折度(Smf)、谷底宽度与谷肩高度的比值(Vf)、盆地形状指数(Bs)等,然后对地貌参数指标等级进行算术平均化(S/n),可得到区域的相对构造活动程度(Iat),分为低、中等、高和较高四类等级.分析结果认为:渭河上游流域相对构造活动程度(Iat)值为1.50,流域相对构造活动程度等级为2级,属于区域活动构造程度高的地区.其中六盘山东麓断裂南端和西秦岭北缘断裂带(天水-武山断裂和漳县断裂)构造活动程度(Iat=1.33)较强,面积约占流域总面积8.79％.而研究区东南部的八渡-虢镇断裂和陇县-岐山断裂构造活动程度中等,反映了晚更新世以来,该区域构造活动减弱.研究结论与野外地质和地貌调查结果一致. 相似文献
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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（Iat）,并利用构造地貌指数（Iat）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Iat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Iat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Iat值相对较低. 相似文献
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堰塞坝会对山区河流的纵剖面产生强烈扰动,在某些情况下,堰塞坝造成的河流纵剖面变陡很容易与构造作用下基准面下降的迁移裂点混淆。然而,在何种程度下堰塞坝会影响基于地貌测量的构造分析还没有系统的研究。因此本文选取青藏高原东缘的雅砻江流域为研究对象,利用遥感影像解译,结合数字高程模型(DEM),来研究堰塞坝对河流纵剖面的影响。通过遥感影像解译和部分野外判识,在雅砻江流域共发现了34个堰塞坝;同时利用TopoToolbox工具包,选用30 m SRTM DEM提取了雅砻江流域河流纵剖面、河流裂点、河流陡峭指数等地貌参数。分析结果表明,有18个堰塞坝与河流裂点在空间上重叠,其中有8个堰塞坝形成高差>100 m的裂点,对河流纵剖面有显著的影响,并发现滑坡坝比泥石流坝对河流纵剖面的影响更大。进一步分析雅砻江主干流及其支流力丘河,发现堰塞坝所在的河段河流陡峭指数相对较大;在排除岩性和断层活动的影响后,发现堰塞作用也能够解释河流裂点的成因。本研究结果指示,在利用DEMs来提取和分析区域构造信息时,必须考虑由堰塞坝引起的河流裂点的影响。 相似文献
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青藏高原东南缘新生代期间经历了多阶段隆升过程,但其主要隆升阶段、时代及其在地貌上的响应等仍不清晰。本文针对金沙江上游流域(石鼓以上),对青藏高原东南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,提取分析了金沙江上游段的河流纵剖面形态、集水区坡度和陡峭指数(ksn)等构造地貌指标,发现金沙江上游存在三个主要裂点,将金沙江干流由NW至SE分为曲麻莱、玉树、沙东和奔子栏四个具有不同河道参数的河段。除曲麻莱段外,各段支流河道也可划分为不同的河段,剖面以及河道参数呈现不同的特征,其中上游河段陡峭指数、河道坡度值均为南部大,北部小;中上游与中下游河段,陡峭指数、河道坡度值南北部差异不大;下游河段,地貌上表现为陡峭指数与河道坡度值北部较大,南部较小。此外,在对裂点的成因进行分析后发现,青藏高原东南缘的构造隆升过程是该区河流地貌特征的主控因素。结合前人的热年代学数据,研究认为,金沙江上游的三个区域性裂点的形成可能指示或响应了青藏高原东南缘在新生代以来发生的三期构造隆升事件,且隆升时间从早到晚分别在20～30 Ma、9～15 Ma、3～6 Ma间,这表明构造地貌分... 相似文献
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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。 相似文献
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黄河中游流域水系的平面形态、河流走向等区域地貌样式的控制因素，以及其对水土流失、生态和经济发展的影响是长久以来备受关注的热点问题。笔者选择黄河中游北段皇甫川、孤山川和朱家川–县川流域为研究对象，通过基于高精度DEM提取水系样式和统计水系走向，对区域内基岩节理、断层和黄土内发育的垂直节理等构造样式调查研究和产状系统测量统计，结合研究区新生代以来的构造背景，提出黄河中游北段受区域伸展作用影响形成的一系列垂直节理和断层，是影响或控制区域内水系样式发育程度和展布特征的关键要素。 相似文献
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东昆仑山和北祁连山是青藏高原东北部的两条重要边界山脉,其构造活动特征是理解高原形成与扩展的关键基础。目前研究认为,北祁连山第四纪以来构造抬升活跃,而东昆仑山北坡第四纪以来构造抬升是否活跃还存在争议。针对这一问题,我们从地貌指标的角度出发,以两地地貌形态特征为主要研究对象,通过提取形态特征指标：面积-高程积分、山前弯曲度、河流陡峭指数、裂点以及河流纵剖面形态,对东昆仑山北坡和北祁连山北坡进行对比分析。结果显示,东昆仑山北坡的面积-高程积分以及河流陡峭指数均小于祁连山北坡,山前弯曲度大于祁连山北坡。两地河流纵剖面形态也有较大差别,具体表现为东昆仑山北坡流域的河流纵剖面形态多为平滑下凹形态且鲜有裂点,而祁连山北坡流域的河流纵剖面形态较平直且裂点较多。且通过对裂点成因的讨论,东昆仑山北坡河流的裂点是由岩石抗侵蚀能力差异导致的,而非构造成因的裂点。所有证据都表明构造活动可能是导致两山脉之间地貌指数差异的主要因素。此外,两个区域的河流阶地特征和流域侵蚀速率特征也表明,东昆仑山北坡的逆冲断裂现已处于不活跃状态,指示北祁连山是高原东北部正在活动的主要边界。 相似文献
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地形地貌参数指标是分析区域活动构造的有力工具。本文以渭河上游流域的活动构造研究为例,通过提取地貌的参数指标,如面积-高程积分(Hi)、流域盆地不对称度(AF)、山前曲折度(Smf)以及谷底宽度与谷肩高度的比值(Vf)、盆地形状指数(Bs)等,然后对地貌参数指标等级进行算术平均化(S/n),可得到区域的相对构造活动程度(Iat),分为:低、中等、高、较高四类等级。研究认为渭河上游流域的构造活动程度相对高(Iat=1.50),这种方法对探讨整个区域活动构造的差异性具有很好的效果和意义。 相似文献
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文章利用数字高程剖面将青藏高原东缘分为4个大尺度地貌单元,即青藏高原地貌区、龙门山高山地貌区、山前冲积平原区(成都盆地)和四川盆地东部隆起区。根据数字高程剖面中的最高海拔高程点剖面与最低海拔高程点剖面之间的高差,定量计算了该地区河流下切深度;结合成都盆地岷江最古老冲积扇沉积物提供的青藏高原东缘河流形成的时间(3.6MaB.P.),定量计算了河流下切速率为1.29mm/a;在约束局部侵蚀基准面和气候变化对河流下切速率控制作用的基础上,建立了青藏高原东缘河流下切速率与表面隆升速率之间的定量关系,结果表明河流下切速率约为表面隆升速率的4倍。基于龙门山在表面隆升速率和下切速率等方面均大于青藏高原内部,认为青藏高原东缘的边缘山脉是剥蚀隆升和构造隆升两者叠加的产物。 相似文献
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地质构造及其活动特征与滑坡灾害的关系是工程地质研究中的热点问题。文章在川西南大凉山区美姑河流域地质构造资料分析和大型古滑坡精细化调查的基础上,以流域内的典型古滑坡为研究对象,结合该地区地质构造的几何学、变形学、运动学和活动性特征,深入剖析了沉积构造、断裂构造、褶皱构造和节理构造等不同的地质构造类型对大型古滑坡的孕育的控制作用,认为地质构造对大型滑坡的控制主要表现在:(1)断层破碎带、节理密集带等不连续结构面控制了滑坡发育的边界,(2)断层破碎带、褶皱弯滑作用的滑动层面、沉积结构软弱夹层等孕育滑带的形成,(3)节理构造形成的裂隙构成地下水储集和运移的通道,促进滑坡的孕育和大型滑坡的发生,(4)活动断裂制约着滑坡地貌发展演化,诱发断裂活动的地震导致了大型滑坡失稳。建议在美姑河流域的滑坡灾害防治方面应加强不同尺度,尤其是中小尺度活动构造与滑坡发育演化研究。 相似文献
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疏勒河上游位于中祁连地块,受到中祁连南缘断裂带、中祁连北缘断裂带的差异控制,其地貌是青藏高原隆升的结果.本文以疏勒河上游为研究对象,应用ArcGIS水文分析工具,提取河流纵剖面、Hack剖面、SL参数以及HI,分析了河流的形态特征;提取流域边界高程剖面,分析了流域演化遗留的地貌证据.研究结果表明,疏勒河上游河流纵剖面以线性函数为最佳拟合函数,说明疏勒河上游河段整体上处于河流发育早期阶段;Hack剖面呈明显的凸形,说明第四纪以来流域所在地区处于强烈的构造抬升;河流流向转折、SL异常值以及河流纵剖面裂点具有良好的一致性,从流域边界剖面识别的垭口又与上述三者具有对应关系.综合上述河流特征及流域边界剖面所反映的信息,推测研究区发生过3次袭夺事件.古疏勒河、古昌马河以及古野马河的重组塑造了现在的疏勒河流域. 相似文献
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龙门山中段山前河流Hack剖面和面积-高程积分的构造地貌研究 总被引：2，自引：0，他引：2
2008年5月12日龙门山发生了8.0级特大地震,仅仅时隔5年,在2013年4月20日,龙门山构造带南段又发生了M7.O级地震,说明该区域构造运动频繁发生,也因此成为地质地貌学家研究构造一地貌一水系的理想场所。构造活动对河流的发育、形态(纵剖面形态、平面形态、三维地貌)等有重要影响。基于DEM数据,本文提取了龙门山中段山前地区的湔江(R_1)、金河(R_2)、绵远河(R_3)、干河子(R_4)和安昌河(R_5)5条河流及其次流域,分别计算了5条河流的Hack剖面、河长坡降指标(sL参数)以及标准化坡降指标(SL/K)等构造地貌参数,并计算了这5条河流及其次流域的面积一高程积分值,对该地区的构造活动、地貌演化特征进行分析。研究表明:1)龙门山中段山前地区5条河流的Hack剖面皆呈上凸形态,表明龙门山中段山前地区处于构造抬升状态;2)该地区的sL参数主要反映的断裂构造活动信息,sL参数在映秀-北川断裂峰值最为明显,说明该地区该断裂的活动性最强;3)龙门山中段的5条河流面积一高程积分线接近凹形,该地区地貌演化整体上处于"壮年期"向"老年期"过渡阶段;4)龙门山中段山前地区构造活动性在空间上有差异性,该地区的中南段活动性较强,北段地区活动性较弱。 相似文献
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青藏高原东昆仑北部地区新构造活动强烈, 存在一系列活动断层, 控制了该地区的地貌格局和水系的发育.其中大部分活动断层是已经确定下来的, 还有一些活动断层还处在定性推测阶段.引进河流长度-坡度参数(以下简称“SL参数”) 和Hack剖面2个能够有效反映区域新构造活动的地质参数, 对昆仑河纵剖面坡度变化进行详细刻画和研究, 并对昆仑河河流阶地进行空间对比分析.研究结果表明, 昆仑河河流的Hack剖面与SL参数存在形貌上的对应关系, SL参数的突变主要是受断裂构造活动控制; 证实了昆仑河-野牛沟断裂和东昆中断裂第四纪以来存在构造活动性; 第四纪以来强烈的构造差异隆升作用控制了东昆仑地区的地貌水系发育格局, 并将产生更深远的影响. 相似文献
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西秦岭位于青藏高原东北缘,是青藏高原晚新生代构造扩展的前缘部位。西秦岭地区发育的一系列河流水系作为高原物质向外扩展的载体,记录了高原扩展过程中的地貌演化信息。本文选取西秦岭嘉陵江上游的支流作为研究对象,以河流纵剖面的形态和陡峭指数的空间分布为基础数据,初步分析了嘉陵江上游的地貌特征及其影响因素。结果表明,嘉陵江上游地貌演化处于瞬时状态,裂点以上的低陡峭指数区域代表了残余地貌,裂点以下高陡峭指数区域是裂点响应基准面下降后形成的新地貌。通过对比区域岩性和降水条件发现,岩性和降水对河流裂点发育以及陡峭指数的影响是有限的,河流裂点的发育和陡峭指数的变化主要受控于区域构造抬升引起的基准面下降。陡峭指数的空间分布特征表明构造作用对地貌发育起了重要的塑造作用。西秦岭瞬时地貌的发育是对印度板块与欧亚板块碰撞汇聚以来的远程效应的响应。 相似文献
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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。 相似文献
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定量构造地貌研究有助于理解构造与地表过程之间的耦合关系及其对地形地貌发育的影响,数字高程模型(DEM)和地理信息系统(GIS)空间分析技术的结合为开展这方面的研究提供了新途径.利用这一方法,对北天山乌鲁木齐河流域进行地貌计量指标的综合分析.构造上,乌鲁木齐河流域分为山前坳陷区、南山隆起带、后峡断陷带以及天山主脉等构造分区.本文首先分析了DEM数据精度、流域面积与空间分布特征对面积-高程积分的潜在影响,根据分析结果,选择合适的面积阈值对乌鲁木齐河流域开展面积-高程积分分析,进一步结合高程频率分布特征探讨该流域地形地貌演化特征.结果表明,1)面积-高程积分受DEM数据精度的影响不显著,但其具有明显的流域面积和空间依赖性;2)基于面积-高程积分分析,乌鲁木齐河流域各构造分区的地貌演化阶段存在差异,除后峡断陷带地貌演化趋于老年阶段外,其余均处于壮年演化阶段;3)各构造分区平均高程频率分布状态表明,山前坳陷区、南山隆起带和天山主脉地形目前均处于前均衡—均衡状态演化阶段,后峡断陷带地形则为后均衡演化阶段. 相似文献