河西走廊北山地區構造變形影響下的地貌演化過程研究

《河西走廊北山地區構造變形影響下的地貌演化過程研究》是依託蘭州大學，由潘保田擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：河西走廊北山地區構造變形影響下的地貌演化過程研究
• 依託單位：蘭州大學
• 項目負責人：潘保田
• 項目類別：面上項目

項目摘要

構造變形模式與過程深刻地影響著地貌演化過程，而它是怎樣影響的一直是地貌學關注的主題之一。近30年以來，各種斷裂相關褶皺幾何學模型與運動學過程不斷提出並得到套用，地貌學研究中也開始利用物理模型來描述地貌現象並逐漸引入數值模型的方法模擬地貌演化過程。這兩方面研究的發展為構造變形影響下的地貌演化研究提供了新的思路與方法，所以本項目擬以構造變形幾何學模型與運動學過程為構造研究內容，以地貌演化物理模型和數值模擬為研究方法，對河西走廊北山地區地貌演化過程進行研究。走廊北山（這裡主要研究金塔南山和合黎山）抬升時間較晚（第四紀或晚上新世以來），構造變形歷史較短，變形過程相對簡單，並有大量的沖、洪積地貌面與沉積物的分布，為實施本研究提供了理想的實驗區域。擬通過地層與地貌面變形、宇生核素暴露與埋藏測年、地貌面與沉積物演化序列，獲得區域構造變形模式與地貌演化歷史，再利用數值模擬方法再現區域地貌演化過程。

結題摘要

構造活動影響著山體的隆升和水系演化過程，決定著活動造山帶的地貌格局和地表形態特徵。位於青藏高原東北緣的河西走廊北山地區屬於乾旱區幼年期山體，區域內氣候差異較小、構造活動相對簡單，是探討構造活動如何影響地貌演化歷史的理想區域。本研究首先通過調查河流階地變形特徵建立了金塔南山地區的褶皺變形幾何學模型，發現金塔南山北緣斷裂為鏟式逆沖斷裂，其相關褶皺作用控制著金塔南山階地面及下伏基岩的變形特徵。其次通過階地序列的詳細調查與年代學研究，獲得金塔南山西段河流平均下切速率為0.23-0.25 mm/a。最後，基於Landlab平台構建的地貌演化數值模型重現了北山地區局地地形的演化歷史，通過模擬地形與真實地形的對比，以準周期性谷間距等地形特徵指標為判識標準，推算了北山地區典型區域山體隆升的時代與速率，結果表明北山地區合黎山、金塔南山東段和金塔南山西段的地表隆升速率分別為0.4 mm/a、0.3 mm/a和0.2 mm/a，地表起始隆升時間為1570 ka、305 ka和405 ka。數值模擬結果與本研究實測的河流下切速率、以及前人研究獲取的斷層活動速率具有較好的一致性，表明通過地貌演化數值模型可以評價年輕山地的隆升速率和起始時代，而準周期性谷間距是研判模擬結果與真實地形相似性的有效工具。