地壳均衡理论及其在构造地貌研究中的应用     

舒远海  石许华  陈汉林  杨蓉  林秀斌  程晓敢  吴磊  龚俊峰  邓洪旦  白卓娜  王锦涵 《地质论评》2022,68(2):2022030008-2022030008

地壳均衡是地球科学的一个基本概念,其理论基础为“轻地壳（密度较小）漂浮在重地幔（较稠密）之上”。均衡理论（如冲压假说、弹性板理论等）和模型（如Airy模型、Pratt模型及弹性板模型等）的产生及发展对研究岩石圈流变学性质、圈层相互作用及造山作用等地球动力学过程有着重要意义。本文总结了相关均衡理论、模型及计算方法,并结合其在不同空间尺度构造地貌现象研究中的运用,包括：① 冰川均衡调整研究中不同模型的优化及其对全球海平面变化的指示意义、② 阐明海山洋岛发育过程及其制约因素、③ 利用弹性板模型重建山脉隆升和盆地挠曲沉降史并进一步探讨二者之间的相互作用、④ 通过研究变形湖滨线有效地约束地球的相关物理参数、⑤ 建立河流三角洲发育特征模型并服务于现代社会经济、⑥ 揭示水库蓄水导致的地壳挠曲变形与浅部地质灾害发育的关系及 ⑦ 同震滑坡对局部地貌改造的影响,讨论并展望了未来地壳均衡在构造地貌学领域的发展方向,即结合高精度大地测量技术与地质年代学方法,定量地解决构造地貌研究中的关键问题,更全面、系统地了解地表过程、地球深部过程与动力学和地球圈层之间的相互作用。  相似文献   

论冰川颤痕     

王乃昂  刘啸  程弘毅  牛震敏  孟楠  李孟  苏贤保  杨丹 《冰川冻土》2022,44(4):1319-1336

颤痕是冰川作用地区由冰川携带岩屑做周期性或间歇性运动在冰床基岩和冰碛石表面形成的新月形或弧形破裂形态,特征尺度一般不大于1 m。其主要形成机制类似Riedel构造模式中的（R）剪切破裂和（T）拉张破裂,且遵循脆性破裂原理。根据国内外文献报道和野外考察,从术语学角度将冰川颤痕分为狭义和广义两种。广义冰川颤痕,包括曲锥形擦口（狭义颤痕）、半月形裂口、新月形凿口、新月形裂纹和新月形断口5种。测量统计结果显示,23组新月形断口的排列间距,KS和JB检验均符合正态和伽玛分布（置信度95%）,与岩石节理（破裂）的间距特征一致;25组新月形凿口和35组新月形裂纹的排列间距,KS检验符合正态分布和伽玛分布,JB检验不符合正态分布（置信度95%）。证明颤痕在空间分布上大体保持相等的破裂间距,基本符合饱和模式理论。颤痕的定向性、成组特征具有明确的环境意义,与擦痕、擦面的地貌组合是重要的冰川遗迹判别标志。缺少冰蚀地貌组合的孤立“颤痕”,不具有指示冰川作用的价值。近年报道的山东鲁山没有“颤痕”等冰川遗迹。  相似文献   

动力地形控制下的大河水系演化     

陈磊  王平  张怀 《沉积学报》2022,40(4):894-911

大河既是人类文明的发源地,也是大陆地貌乃至地球表层系统中最重要的组成部分。大河水系形成与演化的决定性因素是大陆构造演化引起地形的改变。传统观念认为,大河水系的演化主要受板块构造的影响即“构造地形”,但越来越多的证据表明,地球地形并非单纯由板块水平运动塑造,还包括由地幔对流造成的“动力地形”的影响。从深部地幔对流控制下的动力地形与地貌演化模型两方面,分别介绍了其概念,模拟计算以及模型验证。并以北美、澳大利亚、南美以及非洲的大河水系演化为例,阐明了大河水系的演化与长波长动力地形之间存在的耦合关系,相对于构造作用的局部影响,长波长动力地形能影响甚至改变大陆尺度上的水系演化模式。最后简要综述了亚洲的构造背景及动力地形研究进展,亚洲特别是东亚地区从侏罗世开始就受到了多阶段板块汇聚与俯冲的影响,动力地形情况复杂,但最近的研究表明东亚地区的水系演化与动力地形之间存在相应联系,这对亚洲地区的构造—沉积演化研究具有重要的指示意义。  相似文献   

盐构造与深水重力流的相互作用及响应     

侯云超  樊太亮  李一凡  蔡文杰  王宏语  刘隆隆  尹思琪  李冬 《沉积学报》2022,40(1):22-33

在发育盐构造的被动大陆边缘盆地中,明确盐构造活动与深水重力流事件的沉积耦合特征是该类盆地相对优质储层和甜点区预测、评价的基础。通过综合钻井、岩心分析和三维地震精细解释,对墨西哥湾Sureste盆地中新统深水重力流沉积与盐构造之间的作用方式及响应进行研究,并探讨不同作用方式的成因及油气地质意义。研究表明,Sureste盆地陆坡区发育一系列与盐构造活动相关的微盆、地形坡折、局部凸起和弯曲通道等地貌单元;在这种复杂陆坡地貌背景下,早期和同沉积期盐构造既可以疏导或限制重力流,形成导向、限定、局限和侧向迁移等多种作用类型,也可以被重力流侵蚀形成不整合,后期盐构造活动对深水重力流沉积的改造表现为截切和变形两种样式;不同作用方式和匹配关系受重力流的性质、侵蚀能力与盐构造的规模、数量、走向以及活动时间和强度的控制,局限、侵蚀和截切对应了盐构造与深水重力流沉积相互作用的三个端元;早期和同沉积期盐构造活动影响深水碎屑岩储层的质量和分布,后期盐构造活动对构造、构造—岩性圈闭的形成至关重要。  相似文献   

丽江干河坝冰-岩碎屑流地貌、沉积特征与成因机制分析     

师璐璐  陈剑  陈瑞琛  崔之久  米东东  吕明升  刘蓓蓓 《冰川冻土》2022,44(4):1382-1394

2004年3月12日,云南省丽江市玉龙雪山南坡发生了较大规模的冰-岩碎屑流型高速远程滑坡。位于斜坡顶部（高程为4 337~5 350 m）的岩体和冰川块体沿着高陡岩壁向下滑动,在峡谷地形控制下于干河坝内形成体积约11.2×10⁶ m³的滑坡堆积体。本文通过遥感影像分析和现场调查,对干河坝冰-岩碎屑流的地貌与堆积特征进行了详细研究,初步阐释了干河坝冰-岩碎屑流发生的成因机制和运动过程。研究结果表明,节理裂隙发育、源区冻融作用加剧和历史地震效应是此次地震的诱发因素。地形的坡度变化特征、滑体表面“乘船石”结构及内部岩屑的定向排列表明滑坡的运动过程可分为碰撞破碎阶段和扩散堆积阶段。滑坡堆积区广泛分布的“冰川乳坑”和冰水沉积物暗示堆积体底部松散沉积物减阻或是干河坝冰-岩碎屑流具有远程效应的有利因素。深入理解干河坝冰-岩碎屑流的地貌特征及运动学过程,对揭示高速远程滑坡的超强运动机理具有重要的理论意义,同时对我国西部高寒山区大型滑坡灾害的预测预警亦具有现实意义。  相似文献   

基底非均一性对琼东南盆地新生代构造变形差异的影响: 来自物理模拟实验的启示     

杨庚兄  尹宏伟  汪伟  贾东  朱继田  熊小峰 《高校地质学报》2022,28(5):655-668

琼东南盆地位于南海北部大陆边缘西北部,是新生代形成的北东向伸展盆地,其断裂走向、次级凹陷分布方向、构造样式等在东西部表现出明显差异。文章采用构造解析与构造物理模拟相结合的方式,探究先存的中生代构造几何形态及基底性质差异对琼东南盆地东西部构造差异性演化的控制作用。实验结果表明：（1）先存构造薄弱带几何边界分布方向与区域伸展方向共同控制了琼东南盆地主要断裂的走向以及断裂构造样式。由于先存构造薄弱带边界方向存在东西差异,在早期NW向拉伸阶段（Tg-T80）盆地断裂系统在东西部就已表现出明显的分段特征。西部由于垂向拉伸产生一组NEE向断裂;东部由于斜向拉伸,发育至少两组方向的断裂,一组与应力方向垂直（NEE向）,另一组沿着构造薄弱带分布（WE向）。后期断裂活动继承和改造了这一时期的断裂,使断裂系统更加复杂。先存构造薄弱带几何形态变化是导致琼东南盆地东西部构造差异性发育的主控因素。（2）基底强度差异性对上覆构造的断裂数量以及地貌起伏特征有一定影响。琼东南盆地在东西部的断裂走向及构造样式上的差异性受基底强弱、先存构造形态及构造应力方向的共同控制。  相似文献   

准噶尔盆地莫西庄—永进地区白垩系清水河组地貌演化及沉积响应     

朱珍君  李琦  李剑  陈贺贺  胡俊杰  耿慧  丁晓军  白金莲 《现代地质》2022,36(1):105-117

不同古地貌背景下,盆地沉积充填特征不同。以准噶尔盆地莫西庄—永进地区白垩系清水河组为例,综合野外露头、岩心、测井、分析化验和三维地震资料,进行古地貌演化背景下白垩系清水河组层序地层、沉积物源和沉积体系研究。研究结果表明:莫西庄—永进地区白垩系清水河组发育一个完整的三级层序,清水河组一段发育低位体系域(LST)和湖侵体系域(TST),清水河组二段发育高位体系域(HST)。早白垩世,车排子—莫索湾古隆起(车—莫古隆起)整体埋藏,古隆起局部高部位仍出露地表,随着盆地全区接受稳定沉积,古隆起逐渐消亡。LST时期,盆地沉积中心位于研究区北部;TST至HST时期,在北部构造抬升掀斜作用下,盆地地形趋于平缓,沉积中心逐渐南迁。在此构造演化背景下,盆外北部物源体系由东北、西北方向向研究区供源,在盆地缓坡带浅水背景下发育远源辫状河三角洲—滨浅湖沉积体系。LST时期,受古隆起残余地貌、湖平面变化及水动力条件的共同影响,沉积碎屑多沉积于地貌低势区,发育局限展布的浅水辫状河三角洲,研究区以三角洲内前缘沉积为主,水下分流河道连片发育;LST时期发育的沉积体系平缓了原始地貌,在车—莫古隆起上继承性沉积TST时期的滨浅湖沉积体系和HST时期的浅水辫状河三角洲沉积体系,其中HST时期研究区以三角洲外前缘沉积为主,广泛发育席状砂,局部发育水下分流河道。继承性地貌控制盆地不同部位的沉积可容空间,决定沉积物搬运及分散路径,进而控制盆地的沉积充填类型和特征。  相似文献   

基于Pecube模型重建青藏高原东南缘临沧花岗岩地区新生代阶段性地貌演化     

刘方斌  聂军胜 《第四纪研究》2022,(3):637-649

基于三维热-动力学数值模拟(Pecube),本研究分别采用稳定地形、高原-稳定地形以及高原-动态地形3种模型重建了青藏高原东南缘临沧花岗岩地区晚始新世以及中中新世时期的地貌演化过程。反演结果揭示了在新生代早期(晚始新世),只有高原-稳定地形模拟的结果能够约束研究区冷却-剥露过程,并论证了该时期发生强烈构造抬升的事件,正是因为此次抬升事件,使得高原东南缘地区古高度接近或达到现今状态;中中新世时期,澜沧江侵蚀下切约1 km,对原有的高原地貌进行了进一步改造,从而形成现今的地貌格局。该模型结果验证了青藏高原东南部的构造隆升主要发生在新生代早期,这与侧向挤出模型的预测相一致。  相似文献   

利用断错地貌限定榆木山北缘断裂最新地震事件     

赵晓明  刘兴旺  蔡艺萌  邹小波  姚赟胜 《第四纪研究》2022,(3):732-743

榆木山北缘断裂位于河西走廊中段榆木山山前,是榆木山隆起与河西走廊之间的分界断裂。研究榆木山北缘断裂的断错地貌与活动特征,有助于进一步了解该地区的地震危险性及历史地震的归属问题。本研究通过遥感影像解译、野外地质调查及无人机航空摄影测量,获得了研究点高精度DEM数据,并利用数据进行了微地貌分析,详细区分了榆木山北缘断裂被断错及未断错的洪积扇,根据断错特征使用¹⁴C测年方法对洪积扇进行了定年,对榆木山北缘断裂最新地震事件进行了限定。结果表明,榆木山北缘断裂未断错的早期洪积扇年代为2775～2940 cal.a B. P.,表明断裂最新一次地震活动发生在2775～2940 cal.a B. P.之前。综合前人研究结果,榆木山北缘断裂的最新一次地震事件限定在约2775～2940 cal.a B. P.至3940～4155 cal.a B. P.之间,该结果不支持公元180年表氏（高台）7级地震发生在榆木山北缘断裂上的观点。榆木山北缘断裂古地震离逝时间较长,已接近或超过地震复发间隔,具有较高的地震危险性。  相似文献   

郯庐断裂带南段的重磁场特征及其地质意义     

郑祺方  郑宇舟  赵睿  匡星涛  张婉  刘英会  徐璐平  吴云  周道卿 《地学前缘》2022,29(3):292-303

由于断裂两侧的磁性、密度的纵横向差异在重力、磁力异常上有所表现,因此所获得的重力、磁力数据为深入研究关键的地质课题提供了科学基础,如郯庐断裂带的基底性质、断裂形成特征和岩浆岩分布。利用最新的高精度航空重力和磁力数据以及地面重力数据,绘制了郯庐断裂带地区的1∶50 000重力和磁力异常图,并结合区域地质数据分析了重力和磁力异常特征。分析结果认为:存在连体的郯庐—大别古老构造带,郯庐断裂带南段是元古宙和燕山中期岩浆活动的复合反映带;郯庐断裂带为中元古—新元古代时期南华北陆块与下扬子陆块的界限;磁力、重力异常图对比说明,合肥盆地范围由老到新向东扩展。  相似文献