毛乌素地区沟谷走向对基底断裂的响应关系
发布时间：2021-04-12 09:22
基于DEM数据和1∶10万地形图,对毛乌素地区的沟谷进行了提取,结合研究区的地貌特征,将研究区划分为风成地貌区、干燥地貌区和黄土地貌区.通过绘制沟谷的频度和累积长度玫瑰花图,统计分析毛乌素地区不同地貌单元下的沟谷走向.结果表明,沟谷的最大优势方向在风成地貌区为北西西—南东东向,在干燥地貌区为北北西—南南东和北东东—南西西向,在黄土地貌区则没有明显的优势方向.其中:风成地貌区的沟谷走向主要受北东向断裂控制,该组断裂控制下形成的西北高、东南低的地势格局是沟谷走向的主要影响因素;同时,北西向断裂和冬季风可能具有一定的促进作用.干燥地貌区和黄土地貌区的沟谷走向主要是外力作用的结果,二者的区别在于:干燥地貌区地表物质以抗侵蚀能力较强的基岩为主,沟谷主要沿干燥剥蚀台地之间低地的延伸方向和分水岭的垂直方向发育,故沟谷走向具有一定的方向性特征;而黄土地貌区地表物质以结构松散、易侵蚀的粉砂为主,沟谷走向更具随机性.此外,黄土地貌区窟野河、秃尾河、佳芦河与无定河等黄河一级支流的方向与基底断裂对应较好,其影响因素与风成地貌区沟谷走向的影响因素一致.
【文章来源】：北京师范大学学报(自然科学版). 2019,55(03)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１研究区位置（基底断裂分布位置引自文献［１３］）
是一致的，但在某些区域却与实际情况不符．为了使沟谷提取结果符合实际情况，在数据处理过程中需要对不同地貌区分别设置阈值，并将所得沟谷信息与遥感影像、１∶１０万地形图和野外调查记录进行反复对比．在此工作的基础上，将沟谷稀疏的干燥地貌区和风成地貌区的阈值设置为１０万，提取所有大于该阈值的栅格，代表汇水面积大于９０ｋｍ２的沟谷；将沟谷较为发育的黄土地貌区的阈值设置为１万，代表汇水面积大于９ｋｍ２的沟谷；最后，结合１∶１０万地形图，对研究区的沟谷结构进行校正．图２研究区沟谷折线沟谷提取并校正完成后需要对沟谷走向给以数量上的定义，以便进行统计分析．借鉴艾南山等［６］对沟谷走向的统计方法，将沟谷的自由端或者干、支流交汇处作为结点，然后将这些结点有序地连接起来，弯曲的沟谷就变成了折线，折线的方向即表示沟谷的走向．绘制结果如图２所示，沟谷折线Ａ、Ｂ分别代表不同阈值下的沟谷走向，折线Ａ代表风成地貌区与干燥地貌区汇水面积大于９０ｋｍ２的沟谷，共计２８５条；折线Ｂ代表黄土地貌区汇水面积大于９ｋｍ２的沟谷，共计１０４４条．１．５沟谷走向优势方向的确定目前，沟谷走向优势方向的确定有以下４种方法：１）选用一种理论分布，通过最大似然法进行函数极值的运算，即统计的参数估计方法［６］；２）将沟谷类比节理，套用通过节理计算应力场主应力方向的计算程序，计算沟谷走向的优势方向［３］；３）使用数学确定性方法，引入密集度的概念提取沟谷走向的优势方向［１９］；４）借助玫瑰花图，将所有沟谷的走向在玫瑰花图中展示出来，观察其优势方向［２０］．本文选用最直观的玫瑰花图
第３期戈嘉璐等：毛乌素地区沟谷走向对基底断裂的响应关系３５９ａ．风成地貌区沟谷频度玫瑰花图；ｂ．风成地貌区沟谷累积长度玫瑰花图；ｃ．干燥地貌区沟谷频度玫瑰花图；ｄ．干燥地貌区沟谷累积长度玫瑰花图；ｅ．黄土地貌区沟谷频度玫瑰花图；ｆ．黄土地貌区沟谷累积长度玫瑰花图．图３研究区沟谷走向玫瑰花图对应关系较差，即沟谷没有沿北西向断裂的构造薄弱带发育，由此推测，北西向断裂对沟谷走向的影响较小，可能只是在北东向断裂控制的基础上起一定的促进作用．这一结论与前人［９，１４，１７］的研究结果一致．风成地貌区北部亚区的基底断裂分布较少，仅在该区东北部有一条性质不明的断裂，且该断裂与沟谷没有明显的相关关系；该亚区沟谷的走向主要与该区西北高、东南低的地势格局有关，而这种地势格局的形成又与定边—乌审旗、王家川—刁兔和环县—大同等北东向断裂有关；由此推测，风成地貌区北部亚区的沟谷走向可能也主要受北东向断裂控制．风成地貌区是毛乌素地区的主体，该区冬季盛行西北风，夏季盛行东南风．不难发现，沟谷的优势方向与盛行风方向大致平行，这可能暗示了二者存在某种成因上的联系．结合该区的地貌特征、风力状况和地表物质组成推测，这可能是由于冬季在西伯利亚高压的控制下，西北风风力强劲，而该区地势总体由西北向东南倾斜，且地表覆盖较厚的河湖相和风成沙等松散沉积物，这些松散沉积物极易在风力作用下向海拔较低的下风向地区进行侵蚀，加之这些地带抗侵蚀能力弱，对北西西—南东东向沟谷的形成和发育可能具有一定的促进作用．２．２干燥地貌区由图３－ｃ、ｄ可知，干燥地貌区沟谷分布较为分散，规律性较差，这可能与干燥地貌区地表基岩裸露不易侵蚀、
【参考文献】：
期刊论文
[1]走滑构造变形特征及其形成圈闭分布[J]. 李明刚,吴克强,康洪全,贾怀存,程涛. 特种油气藏. 2015(02)
[2]鄂尔多斯盆地基底断裂及其现代活动性[J]. 马润勇,朱浩平,张道法,潘爱芳. 地球科学与环境学报. 2009(04)
[3]无定河流域产沙量变化的淤地坝效应分析[J]. 王随继,冉立山. 地理研究. 2008(04)
[4]鄂尔多斯盆地基底断裂在上三叠统延长组石油聚集中的控制作用[J]. 赵文智,胡素云,汪泽成,董大忠. 石油勘探与开发. 2003(05)
[5]河流地貌对构造活动的响应[J]. 史兴民,杨景春. 水土保持研究. 2003(03)
[6]鄂尔多斯盆地北部航磁反映的构造特征[J]. 丁燕云. 物探与化探. 2000(03)
[7]江西临川市水系沟槽及新构造应力场[J]. 戴东升,朱诚,张金城. 山地研究. 1998(02)
[8]鄂尔多斯盆地基底结构特征及其对古生界天然气的控制[J]. 贾进斗,何国琦,李茂松,周鼎潮,张林祥. 高校地质学报. 1997(02)
[9]晋陕地区地质构造演化与油气聚集[J]. 王同和. 华北地质矿产杂志. 1995(03)
[10]水系展布方式与断裂活动程度的关系[J]. 尹克坚. 华南地震. 1991(01)
本文编号：3133058
【文章来源】：北京师范大学学报(自然科学版). 2019,55(03)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１研究区位置（基底断裂分布位置引自文献［１３］）
是一致的，但在某些区域却与实际情况不符．为了使沟谷提取结果符合实际情况，在数据处理过程中需要对不同地貌区分别设置阈值，并将所得沟谷信息与遥感影像、１∶１０万地形图和野外调查记录进行反复对比．在此工作的基础上，将沟谷稀疏的干燥地貌区和风成地貌区的阈值设置为１０万，提取所有大于该阈值的栅格，代表汇水面积大于９０ｋｍ２的沟谷；将沟谷较为发育的黄土地貌区的阈值设置为１万，代表汇水面积大于９ｋｍ２的沟谷；最后，结合１∶１０万地形图，对研究区的沟谷结构进行校正．图２研究区沟谷折线沟谷提取并校正完成后需要对沟谷走向给以数量上的定义，以便进行统计分析．借鉴艾南山等［６］对沟谷走向的统计方法，将沟谷的自由端或者干、支流交汇处作为结点，然后将这些结点有序地连接起来，弯曲的沟谷就变成了折线，折线的方向即表示沟谷的走向．绘制结果如图２所示，沟谷折线Ａ、Ｂ分别代表不同阈值下的沟谷走向，折线Ａ代表风成地貌区与干燥地貌区汇水面积大于９０ｋｍ２的沟谷，共计２８５条；折线Ｂ代表黄土地貌区汇水面积大于９ｋｍ２的沟谷，共计１０４４条．１．５沟谷走向优势方向的确定目前，沟谷走向优势方向的确定有以下４种方法：１）选用一种理论分布，通过最大似然法进行函数极值的运算，即统计的参数估计方法［６］；２）将沟谷类比节理，套用通过节理计算应力场主应力方向的计算程序，计算沟谷走向的优势方向［３］；３）使用数学确定性方法，引入密集度的概念提取沟谷走向的优势方向［１９］；４）借助玫瑰花图，将所有沟谷的走向在玫瑰花图中展示出来，观察其优势方向［２０］．本文选用最直观的玫瑰花图
第３期戈嘉璐等：毛乌素地区沟谷走向对基底断裂的响应关系３５９ａ．风成地貌区沟谷频度玫瑰花图；ｂ．风成地貌区沟谷累积长度玫瑰花图；ｃ．干燥地貌区沟谷频度玫瑰花图；ｄ．干燥地貌区沟谷累积长度玫瑰花图；ｅ．黄土地貌区沟谷频度玫瑰花图；ｆ．黄土地貌区沟谷累积长度玫瑰花图．图３研究区沟谷走向玫瑰花图对应关系较差，即沟谷没有沿北西向断裂的构造薄弱带发育，由此推测，北西向断裂对沟谷走向的影响较小，可能只是在北东向断裂控制的基础上起一定的促进作用．这一结论与前人［９，１４，１７］的研究结果一致．风成地貌区北部亚区的基底断裂分布较少，仅在该区东北部有一条性质不明的断裂，且该断裂与沟谷没有明显的相关关系；该亚区沟谷的走向主要与该区西北高、东南低的地势格局有关，而这种地势格局的形成又与定边—乌审旗、王家川—刁兔和环县—大同等北东向断裂有关；由此推测，风成地貌区北部亚区的沟谷走向可能也主要受北东向断裂控制．风成地貌区是毛乌素地区的主体，该区冬季盛行西北风，夏季盛行东南风．不难发现，沟谷的优势方向与盛行风方向大致平行，这可能暗示了二者存在某种成因上的联系．结合该区的地貌特征、风力状况和地表物质组成推测，这可能是由于冬季在西伯利亚高压的控制下，西北风风力强劲，而该区地势总体由西北向东南倾斜，且地表覆盖较厚的河湖相和风成沙等松散沉积物，这些松散沉积物极易在风力作用下向海拔较低的下风向地区进行侵蚀，加之这些地带抗侵蚀能力弱，对北西西—南东东向沟谷的形成和发育可能具有一定的促进作用．２．２干燥地貌区由图３－ｃ、ｄ可知，干燥地貌区沟谷分布较为分散，规律性较差，这可能与干燥地貌区地表基岩裸露不易侵蚀、
【参考文献】：
期刊论文
[1]走滑构造变形特征及其形成圈闭分布[J]. 李明刚,吴克强,康洪全,贾怀存,程涛. 特种油气藏. 2015(02)
[2]鄂尔多斯盆地基底断裂及其现代活动性[J]. 马润勇,朱浩平,张道法,潘爱芳. 地球科学与环境学报. 2009(04)
[3]无定河流域产沙量变化的淤地坝效应分析[J]. 王随继,冉立山. 地理研究. 2008(04)
[4]鄂尔多斯盆地基底断裂在上三叠统延长组石油聚集中的控制作用[J]. 赵文智,胡素云,汪泽成,董大忠. 石油勘探与开发. 2003(05)
[5]河流地貌对构造活动的响应[J]. 史兴民,杨景春. 水土保持研究. 2003(03)
[6]鄂尔多斯盆地北部航磁反映的构造特征[J]. 丁燕云. 物探与化探. 2000(03)
[7]江西临川市水系沟槽及新构造应力场[J]. 戴东升,朱诚,张金城. 山地研究. 1998(02)
[8]鄂尔多斯盆地基底结构特征及其对古生界天然气的控制[J]. 贾进斗,何国琦,李茂松,周鼎潮,张林祥. 高校地质学报. 1997(02)
[9]晋陕地区地质构造演化与油气聚集[J]. 王同和. 华北地质矿产杂志. 1995(03)
[10]水系展布方式与断裂活动程度的关系[J]. 尹克坚. 华南地震. 1991(01)
本文编号：3133058
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