青藏高原东北缘典型流域地貌参数分析与构造变形探讨

发布时间：2018-01-30 10:04

本文关键词： 青藏高原东北缘构造地貌地貌参数数字高程模型　出处：《中国地震局兰州地震研究所》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：近年来,对造山带的研究越来越关注其地表过程,其研究的切入点正是构造变形与气候变迁的共同载体—现代地表地形地貌;造山带系统内部河流地貌发育特征及其对构造、气候、岩性等多因素的反馈作用研究一直以来都是构造地貌学研究的重点,而数字高程模型(Digital Elevation Modle,DEM)空间分析技术的引入使传统地貌研究由定性化向半定量甚至定量化迈进。青藏高原是新生代以来印度板块与欧亚大陆持续汇聚碰撞的结果,其东北部边缘正在遭受强烈变形并成为高原最新的组成部分。本文基于DEM数据,利用ArcGIS空间分析技术以及MATLAB程序脚本,在分析研究区现今地貌差异的基础上,重点选取高原东北缘的5条河流(党河、疏勒河、黑河、石羊河和白龙江)并以之为切入点,采用针对性的地貌参数讨论了各流域地貌特征对造山内部及边缘构造活动的反馈作用及其对地震地质灾害的控制作用。得到的主要认识如下:(1)利用面积-高程分析(HI)对祁连山西端的党河流域研究发现,流域内部HI值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。区内各亚流域盆地HI值分布特征表明,HI低值区与党河第四纪断陷盆地的范围相一致,而HI高值区则与本区的阿尔金断裂、党河南山断裂和三危山断裂等主干活动断裂晚第四纪的逆冲作用造成山体隆升的范围相一致,反映了该区构造活动、山体隆升和盆地沉降作用的总体面貌和协同一致性,表明构造作用对地貌发育起了重要的塑造作用。(2)通过对祁连山西段疏勒河流域Hack剖面、河流坡降指标(SL)以及处在不同构造部位的亚流域面积-高程积分曲线的分析表明,构造活动是造成河流纵剖面发生改变的最主要因素,如受构造活动影响强烈的亚流域表现为高的HI值,而且活动断裂(如疏勒南山断裂和托勒南山断裂)跨过的地方SL高值明显,而局部河段同时还受到岩性因素的控制和影响,但并非主控因素。这表明在活跃的造山带内部,河流地貌在发育过程中,活动断裂的构造作用是重要的控制因素。(3)对祁连山中段的黑河流域进行诸多地貌因子(面积-高程积分、地貌信息熵以及河流纵剖面)的研究分析,结果均显示黑河流域之东、西段构造活动存在明显差异,以摆浪河为界具有西强东弱的特点。综合对比分析发现,本区岩性与降水条件等对研究区地貌因子的影响有限,而黑河流域东、西段构造活动强度的不同是地貌演化发育的主控因素,导演着该区现今的构造变形、地貌发育及其演化历史。(4)利用面积-高程积分及条带状剖面对祁连山东段的石羊河流域研究表明,其河流地貌的发育与该区由多条挤压逆冲活动断裂所控制的祁连山差异构造隆升直接相关;研究区主要由构造变形而并非岩性差异和降雨条件控制了其区域地貌演化过程。该区的皇城-双塔断裂、冷龙岭断裂以及武威盆地南缘断裂所控制的古浪推覆体具有较高的HI值,龙首山东段的河西堡-四道山断裂南侧显示HI高值、北侧显示HI低值,以上结果显示祁连山东段存在由南向北的挤压扩展演化过程,提供了祁连山北缘断裂向河西走廊内部挤压扩展的地貌证据。(5)通过对青藏块体东缘白龙江流域进行宏观地貌分析表明,河流侵蚀作用形成独特的宏观地貌特征对流域内部地质灾害的宏观分布具有较强的控制作用:本区地质灾害通常发生在高程突变、起伏度与切割深度大的高坡度分布区;而河流水力侵蚀模型的研究结果显示滑坡泥石流地质灾害主要分布在S-A拟合图形上凸的亚流域盆地内部,即内部物质的输出量大于输入量的流域,其中物质输入表现为山体隆升,较大的物质输出量具体表现形式即为突发事件形成的滑坡、泥石流灾害;另外区域构造运动控制下的强烈褶皱破碎甚至糜棱化或半糜棱化岩层分布以及骤发性强降雨也是地质灾害发生必不可少的条件。
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【学位授予单位】：中国地震局兰州地震研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P931;P542

【参考文献】