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基于宇宙成因核素~(10)Be的青藏高原东南部地区末次间冰期以来地表岩石剥蚀速率研究 总被引：1，自引：0，他引：1
地表剥蚀速率是衡量地貌演变的一个重要因子.本研究利用原地生成宇宙成因核素10Be对青藏高原东南部地区地表岩石剥蚀速率进行了首次测定.结果显示,自末次间冰期以来,青藏高原东南部地区的地表岩石剥蚀速率不超过60 mm/ka,平均剥蚀速率值约为27.1±10.2 mm/ka,这一结果与其他高海拔地区基岩剥蚀速率值一致.高原东南部地区地表岩石剥蚀率同时受构造活动和气候尤其降水量等因素的制约.与高原内部干旱、半干旱地区相比,青藏高原东南部地区的剥蚀速率偏大,但均在同一个数量级范围内.高原东南部地区较高原内部干旱区剥蚀速率大的原因主要是由于降水量的差异所致. 相似文献
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龙门山是青藏高原东缘边界山脉,具有青藏高原地貌、龙门山高山地貌和山前冲积平原三个一级地貌单元。利用数字高程模式图像和裂变径迹年代测定方法研究和计算龙门山晚新生代剥蚀厚度与剥蚀速率,结果表明:3.6 Ma以来龙门山的剥蚀厚度介于1.91-2.16 km之间,剥蚀速率介于0.53-0.60 mm/a之间。在此基础上,开展了该地区岩石圈的弹性挠曲模拟,结果表明龙门山的隆升机制具有以构造缩短隆升和剥蚀卸载隆升相叠合的特点。3.6 Ma之前,龙门山的隆升与逆冲推覆构造负载有关,以构造缩短驱动的构造隆升为特色;3.6 Ma之后,龙门山的隆升与剥蚀卸载驱动的抬升有关,并以剥蚀卸载隆升为特色,进而提出了龙门山晚新生代以来的隆升机制以剥蚀成山作用为主的认识。 相似文献
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云南格咱岛弧印支期地壳隆升与剥蚀及其地质意义:来自黑云母矿物压力计的证据 总被引：2，自引：0，他引：2
区域的隆升与剥蚀是影响成矿岩体形成后变化与保存的主要因素,矿物压力计能定量获取花岗质岩浆初始结晶时的压力条件,是研究花岗岩体形成深度及隆升剥蚀历史的有效手段之一。应用黑云母的TAl地质压力计,计算了云南格咱岛弧岩浆岩带印支期典型成矿斑岩体侵位的深度,并估算了格咱岛弧地区地壳的隆升与剥蚀速率,探讨了矿床形成后变化及保存的情况,结果表明印支期以来格咱岛弧地区的成矿岩体剥蚀速率较小,平均为0.018 mm/a,这对矿床形成后的保存较为有利。研究结果为探讨滇西高原印支期以来的构造隆升—剥蚀提供了定量参考。 相似文献
4.
川东南地区燕山期以来的隆升剥蚀历史研究 总被引：2，自引：0，他引：2
川东南地区侏罗系砂岩的磷灰石裂变径迹T—t热史模拟表明,燕山期以来研究区经历了两个阶段的隆升剥蚀。127～105Ma为初始缓慢隆升阶段,隆升剥蚀速率约为5m／Ma,使106m厚的早白垩世地层被剥蚀;105～75Ma间转入快速沉降,75～0Ma由快速沉降转入全面不等速隆升。其中,75—65Ma为快速隆升．隆升剥蚀速率为28m／Ma;65～20Ma为缓慢隆升,隆升剥蚀速率为14m／Ma;20～10Ma期间,研究区由缓慢隆升转为急剧隆升,隆井剥蚀速率为147m／Ma;10Ma到现今,该地区再次由快速隆升转为缓慢隆升。隆升剥蚀速率为10m／Ma。燕山期以来的隆升使大约2580m厚的地层被剥蚀掉。 相似文献
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本文利用裂变径迹方法研究藏南定结地区喜马拉雅造山带新生代的隆升和剥露过程,并探讨内动力和外动力地质作用共同塑造地貌形态的耦合性。由于构造活动的阶段性,可能导致大喜马拉雅结晶岩系（GHC）的冷却剥蚀在构造强烈时期主要由构造活动控制,在构造活动平静期主要与外动力地质作用密切相关。在定结地区的GHC选取两个剖面进行磷灰石裂变径迹（AFT）研究,剖面高程跨度为3 800～4 500 m,其年代学结果范围为11～2 Ma,揭示了中新世以来经历了3 个阶段的冷却剥蚀历史。不同的冷却剥蚀阶段具有不同的驱动力,中新世晚期11 Ma左右的隆升剥蚀阶段,主要是由构造活动驱动;7～3 Ma的缓慢冷却剥蚀阶段,构造活动趋于平静,主要与区域内的河流侵蚀作用密切相关;上新世晚期3 Ma以来较快速的冷却剥蚀阶段,以河流侵蚀为主的外动力作用加强。定结GHC在3 Ma以来冷却剥蚀速率迅速增强,并且驱动力主要为外动力地质作用,暗示了GHC经历了中新世强烈的构造隆升之后已经确定了现有地貌格局,在3 Ma已达到显著高度。 相似文献
6.
基于SRTM DEM数据,以青藏高原东缘龙门山地区为研究区域,本文通过条带状剖面分析、古地形面(残余面)恢复以及弹性挠曲模拟等研究手段,计算了青藏高原东缘龙门山地区晚新生代地壳均衡隆升与地表剥蚀之间的定量关系,探讨了龙门山地区表面剥蚀作用与均衡隆升作用之间的地表响应过程,从而为研究青藏高原东缘龙门山地区晚新生代以来的剥蚀—成山作用的隆升机制提供定量依据。研究表明:(1)晚新生代以来龙门山的地表剥蚀量为(0.74～1.14)×105km3;(2)大量的地表剥蚀作用驱动了青藏高原东缘龙门山的地壳均衡反弹,使龙门山隆升了近2 km;(3)龙门山地区地表剥蚀量和均衡隆升量具有空间匹配性,岷山断块及龙门山中、南段的均衡隆升量高于青藏高原东缘其它区域,反映了晚新生代以来龙门山地区在不同分段内差异化的构造地貌形态及与剥蚀—隆升相关的地表过程。(4)龙门山的隆升是多期、多种隆升机制叠加的产物,其隆升过程具有历史性和复合性。均衡隆升和剥蚀作用在相似的时间尺度上和空间尺度上控制着龙门山地貌的形成,约束了青藏高原东缘龙门山的隆升机制。 相似文献
7.
本文以青藏高原东缘的三级地貌(川西高原、龙门山和四川盆地)单元为基础,利用裂变径迹定年数据分区块研究了该地区的晚新生代以来的剥蚀速率。研究结果表明,晚白垩世以来青藏高原东缘经历了一个由平缓到突然加速的剥蚀过程,其转折点为中新世。在整个时间段内的平均剥蚀速率,川西高原为0.26mm/yr,龙门山为0.72mm/yr,四川盆地为0.20mm/yr。龙门山的剥蚀速率大约是川西高原的2.8倍,间接反映边缘山脉的隆升并不等同于高原内部的隆升,边缘山脉的隆升可能是构造隆升和剥蚀隆升相叠加的结果。 相似文献
8.
位于湖北省西缘的黄陵穹隆具有基底加盖层双层结构,其暴露的基底主要以黄陵花岗岩为代表。该穹隆对长江三峡的形成演化、四川－江汉盆地一带构造格局的形成,以及三峡大坝的安全性等方面均具有重要控制和影响作用。本文通过对黄陵花岗岩的裂变径迹特征分析,结合野外实测阶地地貌数据,获得了黄陵穹隆65Ma以来的隆升速率、隆升高度和剥蚀速率等方面的数据：1)65-7Ma,隆升速率为24.6-7.4m/Ma,隆升高度为1426.8-429.2m;2)7Ma至今,平均隆升速率为204.1m/Ma,隆升高度为1428.7m。而0.73-0.01Ma以来隆升速率由0.058m/Ka增加为1.033m/Ka,平均隆升速率为0.134m/Ka,显示出早期隆升较慢,后期加快的趋势。65Ma以来,至少总的剥蚀厚度为2455.5m-1457.9m,其中7Ma以来剥蚀的厚度为1028.7m,剥蚀速率为0.147mm/a。研究结果约束了长江三峡的形成时间和过程,证实了三峡是一年轻的河谷。 相似文献
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利用磷灰石裂变径迹计算隆升速率的一些问题 总被引：10，自引：2，他引：10
主要讨论了利用磷灰石理解变径迹年龄－－地形高差法计算隆升速率存在的一些问题，介绍了近年来国外在磷灰石裂变径迹退火方面取得的新进展及其在研究隆升速率问题上的应用，并分析了利用磷灰石裂变径迹研究隆升速率应当注意的问题，强调了加强径迹长度分析的研究。 相似文献
10.
青藏高原的剥蚀与构造抬升* 总被引：8，自引：5，他引：8
利用宇宙成因核素10 Be和26 Al对西昆仑和可可西里北部地表基岩的剥蚀速率进行了测定,得到的结果是:西昆仑的平均剥蚀速率为12m/Ma, 可可西里北部的平均剥蚀速率为15m/Ma。裂变径迹和宇宙成因核素这两种手段所得到的平均剥蚀速率的时间尺度是不同的,前者得到的是几个至数十百万年的平均剥蚀速率,而后者得到的是十几至几十万年的平均剥蚀速率。比较通过这两种手段得到的青藏高原北部和中部的平均剥蚀速率可以发现其平均剥蚀速率从20Ma以来的100m/Ma以上减少到了最近几十万年以来的10m/Ma,我们认为这一剥蚀速率下降的趋势反映了青藏高原从中新世到第四纪晚期构造活动的减弱,据此推断青藏高原北部和中部的隆升应该主要发生在第四纪晚期之前,而不是在最近的几十万年。 相似文献
11.
原地生成宇宙成因核素测年技术在计算暴露年龄和侵蚀速率时,一直默认样品所在位置不随时间发生高程变化,从而核素生成速率不因高程变化而改变。在构造稳定区,这样的假设是合理的。在构造活动区,往往会因构造运动,地表样品高程发生改变。大冰盖地区（如南极）的冰川消融或加厚也会引起地壳均衡反弹,从而导致样品高程变化,而核素的生成速率将随高程变化而改变。本文对连续抬升情况下,地表样品中宇宙成因核素浓度与生成速率加速率间的计算关系进行了三种方法的数学推导,并提出如何利用单块样品中两种宇宙成因核素（以10Be和26Al为例）浓度计算地表抬升速率,最后指出已往利用宇宙成因核素方法对构造活动区的侵蚀速率的计算存在高估。本文首次提出利用地表在接近稳态侵蚀状态下的单块样品的两种宇宙成因核素直接计算地表持续抬升速率的方法,从而将原地生成宇宙成因核素方法和构造运动学研究直接联系起来。 相似文献
12.
C. G. A. Harrison 《International Journal of Earth Sciences》1994,83(2):431-447
The first objective of this work was to obtain values for the rates at which continental erosion can smooth out or remove the topographic expression produced by orogeny. The dominant part is played by mechanical erosion, which acts most strongly in regions of large topographic expression. Chemical erosion depends strongly on precipitation or runoff in individual river drainage basins, but because most continents have very similar average rainfall, chemical erosion is fairly uniform for continental sized areas, and will succeed in planing down all continents to a level peneplain if given enough time. The exception to this rule is Australia, which has a very low chemical erosion rate because of its dryness. The time constants for mechanical and chemical erosion so obtained vary between about 30 and 300 My depending on the continent and the assumptions made. Mountain building occurs throughout the geological time-scale, but at a non-uniform rate. Although there will not be a balance between erosion and mountain building over a short time-scale, due to the non-uniform rate of mountain building, the long-term situation must be that the two phenomena should balance out. It is shown that the freeboard of continents will respond to the long-term balance between mountain building and erosion. An expression has been derived for the average continental elevation in which the rate of mountain building depends on the rate of radiogenic heat production within the earth. It is shown that relatively small changes in average elevation above sea level of a few hundred metres are predicted to have occurred since the beginning of the Proterozoic. As mountain building is predicted to decrease on average with time, because of the reduction in internal heat generation, and as erosion is dependent on the average elevation, this average elevation will decrease slowly through time, the opposite of what some workers have predicted. A more complicated model of mountain building is then investigated, in which one component of mountain building has a sinusoidal signal. The oscillations in average elevation depend on the period of the sinusoid, being smaller for shorter periods. Finally, an average continental elevation is derived using a list of real orogenic events. Although this list of orogenies is incomplete, there is some indication that the actual continental elevation as seen in the flooding history of the continents is similar to that derived in this paper. 相似文献
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In this paper the effect of transient uplift/erosion on the relationship between surface heat flow and heat generation for
truncated exponential model of radiogenic heat source distribution and basal asthenospheric convection is investigated. Asthenospheric
convection is described by a parameterized model, in the form of a nonlinear heat flux boundary condition involving basal
temperature and mantle internal temperature. This boundary condition has been linearized and the analytical solution of the
problem is obtained by the eigenvalue-eigenfunction expansion method. The analytical solution is used to derive the nature
of surface heat flow and heat generation relationship. The results show that the linear relationship is maintained during
the uplift/erosion and the estimates of the slope of the linear relationship are different from the depth scale of the exponential
model and increase with the rate of uplift/erosion. The estimates of the reduced heat flow also increase with the rate of
uplift/erosion. These results would find applications in the interpretation of linear surface heat flow and heat generation
relationship which is observed in different tectonic environment. 相似文献
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为研究潮汐河道不同区段在流域来沙减少条件下的冲淤响应机制,以长江澄通河段为例,根据水动力特性将其划分为江阴—天生港和天生港—徐六泾两段,结合1950—2014年的水沙资料及2005—2014年的地形资料,比较两段冲淤对流域减沙的响应差异。结果表明:上游江阴—天生港段对流域减沙敏感,较快地由淤积转为冲刷;下游天生港—徐六泾段1998—2004年期间受洪季平均径流流量减小、潮汐顶托作用相对增大的影响,冲刷速率为减小趋势,2004年以后受洪季平均径流流量增大、潮汐顶托作用相对减小及流域来沙持续减少的共同影响,冲刷速率为增大趋势。使得潮汐动力对天生港—徐六泾段由促淤变为促冲的临界洪季平均径流流量为36 000 m3/s,该径流流量也是使得潮汐顶托作用在江阴—天生港段由不显著变为显著的临界流量。目前,流域减沙已加剧澄通河段整体的冲刷。 相似文献
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微生物诱导碳酸盐沉淀（MICP）是一种微生物矿化过程,能够胶结松散土体。将其应用于加固土体坡面提高抗降雨侵蚀能力具有潜在的发展前景。通过模拟降雨冲刷试验,对微生物诱导矿化加固前后粉土坡面的径流水动力与侵蚀特性开展研究,分析和讨论了水动力参数之间的相关性以及对土壤剥蚀率的影响规律。结果显示,加固后与加固前相比,粉土坡面径流的弗劳德数平均下降50%;在降雨前期的阻力系数平均下降66%,径流稳定后二者阻力系数接近;径流剪切力平均提高52%。径流系数与坡面入渗速率呈线性负相关（R2=0.857）,与加固层的贯入强度呈指数负相关（R2=0.824）;入渗速率与加固层的贯入强度呈二次负相关R2=0.930）;径流剪切力与坡度呈指数正相关（R2=0.964）。加固粉土坡面的剥蚀率与加固层的贯入强度呈指数负相关（R2=0.822）,与径流剪切力线性正相关（R2=0.912）,临界径流剪切力为0.5 Pa。对于坡度10~25°的粉土坡面,微生物加固能将其剥蚀率从58.2~118.4 g/m2s降至2.4~21.2 g/m2s,剥蚀率最大降幅可达95.0%。粉土坡面经微生物诱导矿化加固后,水动力参数值发生显著变化,径流特性与水动力参数、加固层特性及坡度相关,坡面的抗冲刷侵蚀性能得到有效提升。 相似文献
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Deconvolving the pre-Himalayan Indian margin-Tales of crustal growth and destruction 总被引：1，自引：0，他引：1
Christopher J.Spencer Brendan Dyck Catherine M.Mottram Nick M.W.Roberts Wei-Hua Yao Erin L.Martin 《地学前缘(英文版)》2019,10(3):863-872
The metamorphic core of the Himalaya is composed of Indian cratonic rocks with two distinct crustal affinities that are defined by radiogenic isotopic geochemistry and detrital zircon age spectra. One is derived predominantly from the Paleoproterozoic and Archean rocks of the Indian cratonic interior and is either represented as metamorphosed sedimentary rocks of the Lesser Himalayan Sequence(LHS) or as slices of the distal cratonic margin. The other is the Greater Himalayan Sequence(GHS) whose provenance is less clear and has an enigmatic affinity. Here we present new detrital zircon Hf analyses from LHS and GHS samples spanning over 1000 km along the orogen that respectively show a striking similarity in age spectra and Hf isotope ratios. Within the GHS, the zircon age populations at 2800-2500 Ma,1800 Ma, 1000 Ma and 500 Ma can be ascribed to various Gondwanan source regions; however, a pervasive and dominant Tonianage population(～860-800 Ma) with a variably enriched radiogenic Hf isotope signature(eHf = 10 to-20) has not been identified from Gondwana or peripheral accreted terranes. We suggest this detrital zircon age population was derived from a crustal province that was subsequently removed by tectonic erosion. Substantial geologic evidence exists from previous studies across the Himalaya supporting the Cambro-Ordovician Kurgiakh Orogeny. We propose the tectonic removal of Tonian lithosphere occurred prior to or during this Cambro-Ordovician episode of orogenesis in a similar scenario as is seen in the modern Andean and Indonesian orogenies, wherein tectonic processes have removed significant portions of the continental lithosphere in a relatively short amount of time. This model described herein of the pre-Himalayan northern margin of Greater India highlights the paucity of the geologic record associated with the growth of continental crust. Although the continental crust is the archive of Earth history, it is vital to recognize the ways in which preservation bias and destruction of continental crust informs geologic models. 相似文献
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柴达木盆地西部地区发育良好的新生代地层详细地记录了周围山体的变形隆升、源区风化剥蚀历史和气候环境变化过程。通过对柴达木盆地西部地区红沟子剖面中新世沉积物氯离子、硫酸根离子和碳酸盐含量测量分析,将该区17~4.8 Ma气候演化分为四个阶段: 17~16.7 Ma干旱阶段;16.7~7.4 Ma相对前期气候湿润,但气候具持续干旱特征（分别在14.7 Ma和10.7 Ma干旱加剧,8.7~7.4 Ma干湿波动加大）;7.4~5.1 Ma相对湿润,干湿波动大;5.1~4.8 Ma干旱阶段。沉积速率表明:17~16.5 Ma侵蚀速率最高、16.5~9.8 Ma侵蚀速率较低、8.7~6 Ma侵蚀速率高。该区沉积速率变化与气候变化无明显关系,而与构造活动具良好的一致性,即构造活动时期对应侵蚀速率较高或突然增高阶段,因此区域构造活动是控制红沟子地区侵蚀速率的主要因素。 相似文献
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宇宙成因核素~(10)Be揭示的北祁连山侵蚀速率特征 总被引：1，自引：0，他引：1
山脉侵蚀速率的大小和时空分布信息是研究山脉构造—气候相互作用和地貌演化的关键切入点,其大小是受气候还是构造控制争论已久。宇宙成因核素10Be方法为从千年至万年尺度上定量研究流域平均侵蚀速率提供了一种先进和快捷的技术手段,为揭示侵蚀速率与现代气候和构造地貌因子的关系并进行相关分析提供了基础。利用该方法对北祁连山近现代侵蚀速率进行了研究。所采集的9个流域现代河沙样品,结合前人数据进行共同分析,结果显示该区侵蚀速率的变化范围为18.7~833 mm/ka,北祁连山中段的侵蚀速率约为323 mm/ka,该区侵蚀速率与降雨量没有明显的对应关系,但与流域平均坡度呈现很好的非线性关系,揭示坡度是该区侵蚀速率的最主要控制因素。通过对比北祁连山地表平均侵蚀速率和该区域的断层垂直滑动速率发现整体上该区域地表侵蚀速率要低于祁连山北缘断层的垂直滑动速率,反映了北祁连山正处于地形抬升和生长的过程之中。 相似文献
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龙门山晚新生代均衡反弹隆升的定量研究 总被引：1，自引：0，他引：1
龙门山位于青藏高原东缘与四川盆地的交接部位,是青藏高原周边山脉中地形梯度变化最大的山脉,其隆升过程和机制一直是国际地学界关注的焦点。晚新生代经过大量的滑坡、泥石流等快速剥蚀作用,龙门山的高程却不断升高。讨论了龙门山构造隆升的3种地球动力学机制,即下地壳通道流机制、地壳挤压缩短变形机制、地壳均衡反弹机制。晚新生代龙门山的隆升与剥蚀引起的均衡反弹作用相关,剥蚀作用使得地壳岩石逐步被移去,剥蚀区重力损失,岩石圈或地壳卸载作用导致山脉顶峰的隆升。结合数字高程模型数据研究表明,巨大地震的长期同震构造变形以及滑坡、泥石流等引起的快速剥蚀所导致的地壳均衡反弹,可能是龙门山晚新生代构造隆升的地球动力学新机制。龙门山地区现今高程受构造作用与剥蚀引起的均衡反弹作用的共同影响,其中剥蚀引起的均衡反弹作用对龙门山隆升的影响贡献率约占30%。 相似文献