黑河流域基岩回弹值(施密特锤)的空间分布特征及其指示意义
发布时间：2022-02-13 15:51
基岩风化体现了构造与气候对地貌演化过程的共同作用。晚新生代的强烈构造抬升和干旱的气候条件,使得祁连山成为研究基岩风化与地貌演化过程的理想场所。借用施密特锤系统地研究了基岩回弹值（R）在黑河流域内不同海拔高度内的变化,结果显示流域平均的R值与侵蚀速率具有较好的相关性,意味着R值可以作为风化强度空间变化的代用指标。研究区内各种岩石类型的R值变化相差不大,说明岩性对R值的影响较小。进一步将R值与气候因子和区域地形进行比较发现:气温、降水与NDVI对R值的影响较强;坡度与局地高差对R值影响较弱,高程与R值在海拔小于3 800 m时呈现负相关关系,在大于3 800 m时呈现正相关关系。
【文章来源】：冰川冻土. 2019,41(02)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
本文后续的相关性分析不包括此流域图3侵蚀速率与基岩回弹值关系散点图Fig．3ＲelationbetweenvalueＲand10Beerosionrate注:
图4祁连山与龙首山地貌景观照片中的基岩露头Fig．4PhotosshowingthelandscapeoftheQilianMountains(left)andtheLongshouMountain(right)withobviousoutcrop表3研究区不同海拔下各岩石类型的NDVI范围及Ｒ值Table3NDVIrangeandvalueＲofvariousrocksatdifferentaltituderangesinthestudyarea岩石类型海拔分段/mNDVI范围Ｒ值(min)Ｒ值(max)Ｒ值(mean)砂岩1738～40960．15～0．7926．2150．4137．961000～20000．23～0．2715．9659．4037．512000～30000．15～0．6314．2075．5544．433000～50000．44～0．7913．7556．5533．58大理岩2946～35110．52～0．7320．1846．9732．58花岗岩1259～17530．10～0．4825．3857．7642．49结晶灰岩1719～28100．17～0．2928．6654．2541．341000～20000．22～0．2825．4071．1342．102000～30000．17～0．2936．7271．6749．9砾岩1561～22560．10～0．2524．1150．0036．591000～20000．10～0．2516．1764．1729．162000～30000．16～0．2529．939．0734．47千枚岩2147～36600．23～0．7326．5150．0537．992000～30000．23～0．5016．4547．0525．233000～50000．7327．3027．3027．30回弹值相差不大。对比各类型岩石在不同的海拔范围下与Ｒ值的相关性也较弱。说明在空间尺度较大的区域内，岩性对Ｒ值的空间变化影响有限。3．3Ｒ值与气候因子和地形因子的比较将研究区内各流域中可能对Ｒ值产生影响的气候因子和地形因子分别与基岩回弹值比较后发现，气候因子与Ｒ值均呈现出较良好的相关性(图5)。其中，气温与Ｒ值呈正相关关系，相关性系数为Ｒ2=0．57;NDVI和降水量与
图5地形与气候因子与基岩回弹值关系散点图Fig．5ValueＲchangingwiththemeanslope(a)，thelocalrelief(b)，temperature(c)，thenormalizeddifferencevegetationindex(NDVI)(d)andprecipitation(e)图6祁连山流域单一采样点海拔与基岩回弹值关系散点图(a)以及BJS(北疆寺)流域单一采样点海拔与基岩回弹值关系散点图(b)Fig．6ValueＲchangingwithaltitudeforsamplingsitesintheQilianMountains(a)andinBeijiangsi(b)4讨论研究区各流域平均的Ｒ值与气温和降水等气候因素表现出了较好的相关性，黑河上游祁连山内单一采样点基岩回弹值Ｒ体现出了明显的海拔高度控制，Ｒ值在3800m附近最小，表明风化强度最大，暗示着祁连山风化过程中基岩回弹值的变化可能主要由气温控制。Hales等［31］认为，当岩体温度在－3℃到－8℃时，岩体中冻融作用强烈，是寒冻风化作用发育的最佳条件，强烈的寒冬风化作用可导致基岩碎屑坡广泛发育。祁连山北坡气温随海拔升高而呈下降趋势，年均气温在海拔每升高100m时气温下降0．52℃;当海拔达到3000m时，年均气温下降至零下［32］。祁连山植被垂直带谱从3700m到4000m表现为高寒草甸、高寒流石坡以及高山裸岩［33］。岩体裂隙中水的冻融作用使基岩破碎，张富广等［16］研究了祁连山寒冻荒漠分布带，认为海拔3700m～4100m是寒冻荒漠的073冰川冻土41卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]近30年祁连山东段冷龙岭地区寒冻荒漠分布范围及其对气候变化的响应[J]. 张富广,曾彪,杨太保. 水土保持研究. 2017(06)
[2]祁连山东段基岩河道宽度对差异性构造抬升的响应[J]. 李琼,潘保田,高红山,胡小飞,温振玲. 第四纪研究. 2015 (02)
[3]宇宙成因核素10Be揭示的北祁连山侵蚀速率特征[J]. 胡凯,方小敏,赵志军,Darryl Granger. 地球科学进展. 2015(02)
[4]祁连山北坡气候梯度变化对比研究[J]. 牛赟,刘贤德,敬文茂,雷军,车宗玺. 甘肃农业大学学报. 2013(02)
[5]地质构造对安宁磷矿区磷块岩风化的影响[J]. 贺瑾瑞,朱杰勇,刘益,常苏娟. 矿业工程. 2010(06)
[6]大陆风化与全球气候变化[J]. 陈骏,杨杰东,李春雷. 地球科学进展. 2001(03)
[7]祁连山地区植被特征及其分布规律[J]. 陈桂琛,彭敏,黄荣福,卢学峰. 植物学报. 1994(01)
[8]干旱区盐风化过程的初步研究[J]. 徐叔鹰. 干旱区地理. 1993(02)
[9]云南滇池尖山磷块岩风化程度与地质构造的关系[J]. 田升平. 化工地质. 1991(04)
[10]岩体质量及其指标判定的研究[J]. 付永胜. 西南交通大学学报. 1991(02)
硕士论文
[1]祁连山中段榆木山地区地貌指数分析及其活动构造意义[D]. 张忱.兰州大学 2012
本文编号：3623475
【文章来源】：冰川冻土. 2019,41(02)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
本文后续的相关性分析不包括此流域图3侵蚀速率与基岩回弹值关系散点图Fig．3ＲelationbetweenvalueＲand10Beerosionrate注:
图4祁连山与龙首山地貌景观照片中的基岩露头Fig．4PhotosshowingthelandscapeoftheQilianMountains(left)andtheLongshouMountain(right)withobviousoutcrop表3研究区不同海拔下各岩石类型的NDVI范围及Ｒ值Table3NDVIrangeandvalueＲofvariousrocksatdifferentaltituderangesinthestudyarea岩石类型海拔分段/mNDVI范围Ｒ值(min)Ｒ值(max)Ｒ值(mean)砂岩1738～40960．15～0．7926．2150．4137．961000～20000．23～0．2715．9659．4037．512000～30000．15～0．6314．2075．5544．433000～50000．44～0．7913．7556．5533．58大理岩2946～35110．52～0．7320．1846．9732．58花岗岩1259～17530．10～0．4825．3857．7642．49结晶灰岩1719～28100．17～0．2928．6654．2541．341000～20000．22～0．2825．4071．1342．102000～30000．17～0．2936．7271．6749．9砾岩1561～22560．10～0．2524．1150．0036．591000～20000．10～0．2516．1764．1729．162000～30000．16～0．2529．939．0734．47千枚岩2147～36600．23～0．7326．5150．0537．992000～30000．23～0．5016．4547．0525．233000～50000．7327．3027．3027．30回弹值相差不大。对比各类型岩石在不同的海拔范围下与Ｒ值的相关性也较弱。说明在空间尺度较大的区域内，岩性对Ｒ值的空间变化影响有限。3．3Ｒ值与气候因子和地形因子的比较将研究区内各流域中可能对Ｒ值产生影响的气候因子和地形因子分别与基岩回弹值比较后发现，气候因子与Ｒ值均呈现出较良好的相关性(图5)。其中，气温与Ｒ值呈正相关关系，相关性系数为Ｒ2=0．57;NDVI和降水量与
图5地形与气候因子与基岩回弹值关系散点图Fig．5ValueＲchangingwiththemeanslope(a)，thelocalrelief(b)，temperature(c)，thenormalizeddifferencevegetationindex(NDVI)(d)andprecipitation(e)图6祁连山流域单一采样点海拔与基岩回弹值关系散点图(a)以及BJS(北疆寺)流域单一采样点海拔与基岩回弹值关系散点图(b)Fig．6ValueＲchangingwithaltitudeforsamplingsitesintheQilianMountains(a)andinBeijiangsi(b)4讨论研究区各流域平均的Ｒ值与气温和降水等气候因素表现出了较好的相关性，黑河上游祁连山内单一采样点基岩回弹值Ｒ体现出了明显的海拔高度控制，Ｒ值在3800m附近最小，表明风化强度最大，暗示着祁连山风化过程中基岩回弹值的变化可能主要由气温控制。Hales等［31］认为，当岩体温度在－3℃到－8℃时，岩体中冻融作用强烈，是寒冻风化作用发育的最佳条件，强烈的寒冬风化作用可导致基岩碎屑坡广泛发育。祁连山北坡气温随海拔升高而呈下降趋势，年均气温在海拔每升高100m时气温下降0．52℃;当海拔达到3000m时，年均气温下降至零下［32］。祁连山植被垂直带谱从3700m到4000m表现为高寒草甸、高寒流石坡以及高山裸岩［33］。岩体裂隙中水的冻融作用使基岩破碎，张富广等［16］研究了祁连山寒冻荒漠分布带，认为海拔3700m～4100m是寒冻荒漠的073冰川冻土41卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]近30年祁连山东段冷龙岭地区寒冻荒漠分布范围及其对气候变化的响应[J]. 张富广,曾彪,杨太保. 水土保持研究. 2017(06)
[2]祁连山东段基岩河道宽度对差异性构造抬升的响应[J]. 李琼,潘保田,高红山,胡小飞,温振玲. 第四纪研究. 2015 (02)
[3]宇宙成因核素10Be揭示的北祁连山侵蚀速率特征[J]. 胡凯,方小敏,赵志军,Darryl Granger. 地球科学进展. 2015(02)
[4]祁连山北坡气候梯度变化对比研究[J]. 牛赟,刘贤德,敬文茂,雷军,车宗玺. 甘肃农业大学学报. 2013(02)
[5]地质构造对安宁磷矿区磷块岩风化的影响[J]. 贺瑾瑞,朱杰勇,刘益,常苏娟. 矿业工程. 2010(06)
[6]大陆风化与全球气候变化[J]. 陈骏,杨杰东,李春雷. 地球科学进展. 2001(03)
[7]祁连山地区植被特征及其分布规律[J]. 陈桂琛,彭敏,黄荣福,卢学峰. 植物学报. 1994(01)
[8]干旱区盐风化过程的初步研究[J]. 徐叔鹰. 干旱区地理. 1993(02)
[9]云南滇池尖山磷块岩风化程度与地质构造的关系[J]. 田升平. 化工地质. 1991(04)
[10]岩体质量及其指标判定的研究[J]. 付永胜. 西南交通大学学报. 1991(02)
硕士论文
[1]祁连山中段榆木山地区地貌指数分析及其活动构造意义[D]. 张忱.兰州大学 2012
本文编号：3623475
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