青藏高原锡铁山—格尔木—亚东剖面地温分布特征

以青藏高原锡铁山—格尔木—亚东剖面作为研究对象,测定不同深度土层的温度。结果表明,除北部柴达木地块地温高出其它地块外,该剖面总体上呈现出青藏高原各地块地温状况南高北低的现象:以拉萨—冈底斯地块的地温为最高,其次为喜马拉雅地块,北部的羌塘地块、可可西里-巴颜喀拉地块、昆仑地块的地温依次降低。测量结果较好地对应于各地块及断裂带的划分,断裂带温度明显高出相邻低温地块温度,并且以狮泉河—雅鲁藏布江断裂带为最高。该试验方法较好地反映了青藏高原热活动状况,为青藏高原热动力学研究提供了依据。     

青藏高原全新世气候环境变化的冰川、冰缘和湖泊沉积记录

全新世是地球历史上最新的一个间冰期,历时已有一万余年。期间,伴随着气候与环境的快速变化,人类文明也呈现出快速的演化,当前全球气候变暖导致人类生存环境的急剧变化已引起全球各国政府和科学家的广泛而深刻的关注和研究。然而,全新世期间曾多次出现气候波动阶段,对全新世这一间冰期气候与环境变化过程和机制的研究就有着十分重要的意义,可为现代气候变暖及其影响提供科学借鉴。地处中低纬度的青藏高原这一高耸的巨大地块,堪称"地球第三极",是一个集冰川、多年冻土、湖泊同时共存的特殊区域,受人类活动直接影响较弱,其冰川进退变化、多年冻土形成与消融、湖泊扩张与萎缩的变化过程则敏感地记录着气候与环境的自然变化。在多年对青藏高原冰川、冰缘和湖泊沉积与地貌的考察研究资料基础上,把冰川进退、冰缘地貌的发育和湖泊连续沉积的记录进行综合分析、相互对比印证,指出青藏高原全新世间冰期气候与环境变化的不稳定性,期间明显存在着千年和百年的波动变化,在距今8000～8500年、6000～5500年、4000～4500年左右、3000～2000年左右以及600～100年都存在明显的冷期。因此,在青藏高原,全新世气候存在着较大幅度的波动,从冰川前进幅度所需零平衡线下降值和多年冻土下界下降幅度来大致估算,温度的波动幅度至少也在3.5～5.0℃左右,甚至更大。     

昆仑山世界地质公园冰川冰缘地貌的科学价值及其保护开发研究

昆仑山世界地质公园,是青藏高原上第一个申报成功的世界地质公园.青藏高原的崛起,造就了公园内的繁多的冰川冰缘地貌.论文从昆仑山地质公园的自然地理、地质景观分析入手,研究了公园重要冰川冰缘地貌地质遗迹景观特征和成因演化,进行了地质遗迹景观的国际对比分析与评价,充分展现了这些遗迹重要的科学价值.在此基础上,针对公园客观条件的...     

昆仑山世界地质公园冰川冰缘地貌的科学价值及其保护开发研究

昆仑山世界地质公园,是青藏高原上第一个申报成功的世界地质公园。青藏高原的崛起,造就了公园内的繁多的冰川冰缘地貌。论文从昆仑山地质公园的自然地理、地质景观分析入手,研究了公园重要冰川冰缘地貌地质遗迹景观特征和成因演化,进行了地质遗迹景观的国际对比分析与评价,充分展现了这些遗迹重要的科学价值。在此基础上,针对公园客观条件的局限性,对公园保护开发存在的问题进行了剖析,针对公园保护发展所存在的问题,提出了:强化科学研究,坚持先保护后开发的原则,制定保护法规,进行科普宣传,实行分级保护的建议。     

辽东山地老秃顶子冰缘地貌特征及其环境意义

通过对以老秃顶子为中心的辽东冰缘地貌分布区考察研究, 发现区内广泛发育的冰缘地貌类型为石河、石流坡、石海, 偶见石堡、雪蚀洼地、寒冻风化崩坍崖和倒石堆. 砾石大小不一, 堆积混杂无序, 在地表径流的作用下, 具有潜在的移动性. 风化淋溶以石流坡地貌最为显著, 土壤营养元素含量及成壤作用均以石河最优. 石下暗河发育, 上覆植被多样, 植被类型随海拔自高向低可划分为灌草丛、灌丛、矮曲林、暗针叶林、针阔混交林、落叶阔叶林, 其群落类型变化与冰缘过程趋于复杂化具有一致的发展趋势. 由于该区生境条件苛刻, 植被演替极慢且容易发生山地灾害, 建议加强人为干预, 改善植被覆盖状况, 促进演替进度, 以提高此冰缘地貌的稳定性.     

青藏高原土壤湿度-气候相互影响研究进展

土壤湿度作为一个具有“记忆性”的重要气候变量,可以通过改变地表的能量和水分交换,进而影响局地乃至全球的大气环流,因此受到全球气候观测系统计划的重视。近年来青藏高原土壤湿度观测网（站）建设发展迅速,为局地陆气相互作用研究提供了可靠的数据支撑。本文从不同的土壤湿度资料在青藏高原的适用性、高原土壤湿度的时空变化特征及其对气候的影响综述了近年来的国内外研究进展。由于土壤湿度在时空上的高度变异性,现有相关研究大多使用再分析资料、陆面数据同化资料和卫星遥感数据来补充观测资料进行青藏高原土壤湿度与气候的相互影响研究。但模式选择、算法和实验方案的不同,导致青藏高原土壤湿度的补充资料适用性不同,使得前人对高原土壤湿度如何影响中国及全球气候得出不同结论,故相关问题需要进一步讨论,并提出了后期青藏高原土壤湿度研究需要解决的关键问题。     

青藏高原隆升对中国构造-地貌形成、气候环境变迁与古人类迁徙的影响

对中国新生代以来构造-地貌形成的认识,必须建立新生代重大环境事件的年代序列,既需要不同地区构造变形、隆升年代学的依据,又需要宏观背景的把握。现今中国大陆构造-地貌格架及相关问题,诸如青藏高原的隆升、西部北西西向盆-山地貌和东部北北东向阶梯状盆-山地貌的形成时代、发育过程等,一直是地学界关注但尚未得到统一认识的一些重要科学问题。20世纪70年代以来通过青藏高原隆升的研究、提供了大量隆升年代学和古高程信息的数据,使得对其开展定量分析成为可能。青藏高原何时形成现今的高原面貌?这是国内外学者长期争议的科学问题。笔者从20世纪80年代对柴达木盆地及其邻区开展了20余年研究,发现柴达木作为一个现今的高原盆地经历了青藏高原隆升的全过程,高原隆升和环境变迁的所有事件,在盆地的沉积、构造上都有比较完整的记录,因此它可以作为青藏高原隆升大阶段划分的最佳参考时空坐标,并依此提出古近纪期间(55~24 Ma)青藏高原整体并未隆升;青藏—闽粤高原的初次隆升发生在中新世早—中期(23~17 Ma),上新世晚期—早更新世基本被夷平;形成现今高原面貌的末次快速隆升发生在上新世晚期—早更新世(3.6~0.8 Ma)和中更新世之间。新生代以来由于青藏高原的隆升和中国构造-地貌格架的形成,直接影响了中国和全球气候环境的变迁以及古人类迁徙的路径,因此需要地质学家、古气候和古人类学家共同探索,对中国及亚洲新生代以来古地貌、古气候变迁的历史和中国古人类的发源与迁徙得出科学的结论。本文通过青藏高原分阶段隆升依据的论证,阐明青藏高原隆升与中国构造地貌形成、气候环境变迁的关系,并探讨中国古人类迁徙的可能路径。     

青藏高原(东北部)现代植物碳同位素组成特征及其气候信息

分析了青藏高原(东北部)现代植物(全部为C3植物)全木混合样的碳同位素组成(其δ13C值分布范围一般为-235‰~-308‰,平均值为-266‰),对影响其变化的各种环境因素进行了探讨.研究表明,降雨量及大气压力是影响该区植物δ13C值变化的最重要环境因素.一方面,降雨量增大,空气相对湿度增大,植物的δ13C值降低(偏负);另一方面,大气压力降低,植物的δ13C值增大(偏正).可见,植物中保存着自然环境变化的大量信息.     

青藏高原西部蛇绿岩中玻安岩(boninite)及其地质意义

简要报道了在青藏高原西部班公湖蛇绿岩带和狮泉河蛇绿岩带之间的火山岩中识别出的玻安岩。玻安岩是俯冲岩浆作用的产物,在青藏高原东部及周边地区已有玻安岩或玻安岩系岩石存在的报道。结合西部出现的玻安岩说明青藏高原地区俯冲作用普遍存在。玻安岩的形成时代为J₂-K₁,埃达克岩的形成时代为K₁,由J₂-K₁,的玻安岩至K₁的埃达克岩反映冈底斯北部岛弧带由不成熟的洋内弧向成熟岛弧转变的过程,它们是中生代冈底斯北部大陆水平生长(侧向增生)的记录。     

青藏高原北缘昆仑-羊湖地区构造运动及其地质意义

昆仑-羊湖地区位于青藏高原北缘昆仑山脉中段之南侧,经历了早海西旋回、晚海西旋回和印支旋回洋陆转换阶段的发展及板内造山演化历程,发育早海西运动、晚海西运动、印支运动和燕山运动-喜马拉雅运动,它们分别是洋陆转换和板内造山事件的具体表现。     

青藏高原岩石圈演化与地球动力学过程——亚东—格尔木—额济纳旗地学断面的启示

笔者等完成的亚东—格尔木和格尔木—额济纳旗地学大断面揭示出青藏高原岩石圈的基本结构、组成、演化和地球动力学过程,发现了印度板块在南缘向喜马拉雅山下俯冲、阿拉善地块在北缘向高原下楔入的证据,它们构成了使高原隆升的主要驱动力。多学科研究表明,青藏高原是一个由8个地体拼合的大陆。高原内部地壳20～30km深度附近普遍发育低速高导层,它是构造应力去偶层,其上地壳脆性变形,逆冲叠覆,缩短增厚;其下地壳结构横向变化大,韧性变形。藏南下地壳(50～70km)速度发生逆转;而藏北下地壳速度增高并呈梯度变化,具有双莫霍面特征。高原莫霍面起伏变化大,南北边缘山脉山根特征明显,在高原内部缝合带两侧莫霍面多有断错。虽然高原地壳巨厚,但是岩石圈地幔并没有增厚。高原隆升经历了俯冲碰撞(K_2—E_2)、会聚挤压(E_3—N_1)、及均衡凋整(N_2—Q)3个阶段。青藏高原岩石圈现今处于双向挤压的动力学环境,莫霍面的不稳定变化,岩石圈地幔下沉等因素引起的壳幔之间和岩石圈与软流圈之间的相互作用,地壳的走滑与拉伸作用,是维持高原现今高度和范围的主要动力学因素。     

Periglacial phenomena and their significance as climatic and edaphic indicators

As formed by frost-action and the presence of intensely frozen ground periglacial phenomena, especially microrelief features, are good examples for geomorphic phenomena as being clearly dependent upon specific climatic conditions. Whereas climate controls and delimits the formation and occurrence of periglacial phenomena at a zonal and regional scale, non-climatic vegetational, topographical and edaphic factors are significant within the climatically defined boundary conditions at a smaller scale. It can be shown that each type of periglacial phenomenon is dependent on specific climatic and edaphic conditions. Data on these conditions are compiled in several tables. On the other hand, because of this dependence on specific environmental conditions periglacial phenomena are at the same time diagnostic indicators for such conditions. As to climate they are indicators for specific climatically defined types of frozen ground and for thermal conditions in terms of mean values, such as mean air temperatures, freezing and thawing indexes. Spatial associations of genetically different types of periglacial phenomena indicate the extent and regional subdivision of the periglacial environment and its climatic limits. The definition of the climate-diagnostic value of present periglacial phenomena is an essential perequisite for the palaeoclimatic interpretation phenomena are sensitive to climatic variations of small amplitude and as such they are also indicators of recent short-term climatic changes. As to edaphic conditions they indicate frost-action potential of the groud and various soil properties which have practical implications. As edaphic indicators periglacial phenomena are of significance for terrain evaluation programmes in the Arctic for practical purposes.     

青藏公路沿线多年冻土对气候变化和工程影响的响应分析

青藏公路沿线工程和气候变化影响下多年冻土变化监测表明,多年冻土对工程活动和气候变化的响应过程存在着较大差异,不同年平均地温的多年冻土使这种差异变得更为明显.分析结果表明:气候变化下低温多年冻土变化要大于高温多年冻土,工程状态下低温多年冻土变化要小于高温多年冻土;气候变化引起的低温多年冻土变化要大于工程对其的影响,而高温多年冻土正好相反.造成这一结果原因主要是由于在工程建设完成初期,相对于气候影响,工程作用对多年冻土的影响具有放大作用,这使得工程状态下多年冻土对气候变化基本没有响应.按照气候影响下多年冻土温度年变化速率来推测,低温多年冻土表面温度升温到工程状态需要50a左右时间,高温多年冻土需要20a左右.6m深的低温多年冻土温度升温到工程状态需要20a,高温多年冻土仅需要5~8a.     

青藏高原多年冻土活动层厚度对气候变化的响应

活动层厚度变化将会对多年冻土区生态系统、地气间能水平衡和碳循环等产生重要影响。利用Stefan公式模拟了1981-2010年青藏高原多年冻土区活动层厚度的分布和空间变化特征。结果表明：多年冻土区活动层厚度平均为2.39 m,活动层厚度在羌塘盆地最小,在多年冻土区边缘、祁连山、西昆仑山、念青唐古拉山活动层厚度较大。在气候变化条件下,青藏高原多年冻土区活动层厚度呈整体增大趋势,在1981-2010年,活动层厚度的变化量为-1.54~2.24 m,变化率为-5.90~10.13 cm·a^-1,平均每年变化1.29 cm。活动层增厚趋势与年平均气温增大的趋势基本一致,这说明气候变化对活动层厚度变化有很大的影响。     

青藏公路工程活动对沿线植被覆盖的影响

利用2000-2012年的MODIS 增强植被指数（Enhanced Vegetation Index,EVI）数据,结合研究区3个气象台站长期的气象数据,分析了青藏公路沿线植被变化总体趋势,以及不同整修措施对周边植被覆盖带来的不同影响.通过实地考察,选取了16个受工程活动影响的典型路边样方,3个铁路边样方和8个远离公路铁路的自然样方,对比路边和自然样方,分析植被的自我恢复能力以及4个主要影响因子.结果表明：青藏公路沿线植被覆盖变化是在整个气候变化的背景下,叠加了工程活动的影响.植被的恢复能力与其所在路段的地形、植被覆盖度、气候条件、以及工程活动的强度均有关系,抑制植被生长的因素越多,植被恢复越慢.     

Tectonic Landform of Quaternary Lakes and Its Implications for Deformation in the Northern Qinghai-Tibet Plateau

The Hohxil region in the northern Qinghai-Tibet Plateau is occupied by numerous plateau lakes,which have long been inferred as being tectonic products.However,so far little evidence has been found to support this tentative inference.Field survey and morphotectonic analysis of TM satellite images in the eastern segment of the Hohxil region revealed that Kusai Lake and Yelusu Lake are S- shaped pull-apart basins,which were dominated by left strike-slip master faults trending WNW-ESE. The pull-apart distanc...     

青藏公路低温多年冻土温度的多时间尺度分析

利用小波变换分析方法, 对青藏公路风火山监测场地天然状态下和路基中心下15 a的低温多年冻土温度时间序列进行了多时间尺度分析和趋势预测. 结果表明: 天然地表和路基下部多年冻土温度变化具有多时间尺度特征, 二者多时间尺度周期的时频分布特征存在较大差别. 天然地表具有简单的规律性, 路基中心的规律相对较复杂, 主要体现在冻土上限附近. 天然地表下当前均处于暖期, 深层主要受气候长周期波动控制, 使其在进入冷暖期的时间上滞后于上层; 路基中心下浅层和深层的冷暖期相反, 浅层处于暖期, 深层处于冷期, 其长度随热交换量大小和热量积累的变化也不统一, 给路基的稳定性带来了更大的隐患, 但也为控制、减少和治理冻土路基中的病害提供了新依据.     

不同地表条件下青藏公路对多年冻土的热影响差异研究北大核心CSCD

在多年冻土区,道路工程会对周边的多年冻土产生热影响,但不同地表条件下的多年冻土对道路热影响的反馈差异尚不完全清楚。本研究基于青藏公路沿线两处监测场地的多年冻土监测数据,研究了不同地表条件下青藏公路对多年冻土的热影响差异。结果表明,青藏公路对多年冻土的热影响因地表条件的不同而存在差异。与植被覆盖率较高的监测场地相比,在植被覆盖率较低的监测场地,其多年冻土年平均地温更高、多年冻土活动层厚度更大,且青藏公路对多年冻土的水平热影响范围也相对更大。此外,在植被覆盖率较低的监测场地最靠近坡脚的位置处,由于地表条件的不同,其浅层土壤更易受到外界扰动,导致该位置浅层土壤与外界的热交换特征迥异于其他监测位置,这可能也是导致两处监测场地多年冻土的热状态存在差异的原因。目前,青藏工程走廊内各线性工程密布,工程间的相互影响及其与多年冻土间的关系已成为必须考虑的问题。本研究工作对于青藏高原多年冻土区工程走廊内线性工程之间的合理间距设定,以及即将建设的青藏高速公路双向路基间的合理距离设计都可提供参考,以达到减少工程热扰动,保障工程安全运营的目的。     

青藏高原羌塘高压变质带的特征及其构造意义

羌塘高压变质带分布于龙木错-双湖板块缝合带的南侧．西起红脊山．经片石山、蓝岭、角木查尕日、纳若．到双湖以东的才多茶卡,长约500km。向东已经延伸到巴青以北和昌都的吉塘地区,再向南进入滇西与澜沧江蓝片岩带共同构成一条断续延伸近2000km的高压变质带。羌塘高压变质带主要由蓝片岩和榴辉岩构成,蓝闪石片岩中蓝闪石和多硅白云母同位素定年结果为223-215Ma,榴辉岩的变质年龄为243-217Ma。估算蓝片岩的变质温度为410-460℃,变质压力为0．67-0．75GPa：榴辉岩相的变质作用温度不超过5000C,压力为1．56-2．35GPa。羌塘高压变质岩定年研究结果确定龙木错-双湖板块缝合带最终碰撞闭合发生在晚三叠世早期。羌塘高压变质带是冈瓦纳与欧亚大陆汇聚事件的重要记录。     

青藏铁路沿线的大风特征及风压研究

选取青藏高原及周边66个气象站资料, 分析了青藏高原及青藏铁路沿线1971-2000年大风日数的空间分布特征及建站以来大风和风向特征, 计算了百年一遇的最大风速和风压. 分析发现: 青藏高原大风日数主要集中在青藏铁路沿线地区, 年际和年代际变化明显; 铁路沿线极端最大风速和历年平均最大风速都出现在铁路中部的托托河, 风向多为偏西风; 铁路沿线50 a、 100 a一遇的10 min平均最大风速和风压都出现在安多地区. 以新疆达扳城为参考站, 推算出青藏铁路沿线各站的列车停驶临界风速. 为确保列车运营安全, 建议在昆仑山口至错那湖间的高山地段风口和列车转弯处建造防风设施.