青藏高原可可西里卓乃湖溃堤成因及其影响分析

受青藏高原暖湿化趋势的影响,近年来高原湖泊水位普遍上涨,湖泊溃堤时有发生.利用青藏高原可可西里卓乃湖、库赛湖、海丁诺尔湖和盐湖所在区域的TM（ETM+）等历史文献数据和环境减灾卫星（HJ1A/B） CCD数据,结合五道梁气象站气温、降水资料,分析了卓乃湖周边湖泊面积变化情况.结果表明：1961-2014年近54 a来,可可西里地区持续增加的降水是卓乃湖溃堤的基础,2011年8月22日之前的两次强降水过程和之后的持续降水是导致卓乃湖湖水大量外泄,并最终溃堤的主要原因;溃堤前的两次地震可能对卓乃湖的湖盆结构产生了一定的影响,从而加速了溃堤过程.溃堤导致湖岸线退缩,并产生大片的沙化土地,恶化了藏羚羊的产仔环境,对周边草地生态环境和重大工程设施产生了不利影响.     

青藏高原可可西里盐湖水位上涨趋势及溃决风险分析

2011年位于可可西里腹地的卓乃湖溃决引起的盐湖水位上涨和面积增大趋势仍在快速发展。遥感资料显示,卓乃湖溃决后,盐湖面积持续增加,从2012年的134.1 km²一直持续增大到2018年的197.5 km²,尤其是2016-2018年增加较快,面积增加了42.0 km²,即平均每年增加14.0 km²。水位监测数据显示,2016年5月20日至2018年11月11日期间,盐湖水位共上升了8.241 m,年平均上升2.747 m。目前盐湖的面积仅比模拟的溢出面积小19.3~21.1 km²;湖泊水位仅比分水岭最低处低4.09 m。按照2016-2018年面积和水位变化趋势,预计盐湖将在未来1~2年内可能发生溢水溃决。研究表明：近年来区域降水增加、卓乃湖溃决后地下水释放、上游湖泊出水口可能存在侵蚀扩大导致湖水继续向下输送等原因是导致盐湖水位持续上涨和面积快速增大的主要原因。利用水库溃坝预测分析模型,对盐湖溢水溃决冲沟形成时洪峰流量预测表明,盐湖溢水溃决时将形成巨大的洪峰流量,洪水将对青藏公路、青藏铁路和兰西拉光缆等造成危害,建议尽快开展盐湖潜在的湖水外溢途径地质条件调查,并设计防治措施。     

1976-2017年柴达木盆地湖泊面积变化及其成因分析

高原湖泊是反映气候变化敏感的指示器。利用1976-2017年的多源资料对柴达木盆地湖泊面积动态进行了监测。结果表明：近50多年来,柴达木盆地气候呈现气温升高,降水普遍增加的增暖增湿趋势,21世纪以来这一趋势更为明显,但存在地区差异,年平均气温升温速率自东向西趋于增加,降水增加速率自东向西趋于减小;柴达木盆地外围东部的托素湖面积1956-2017年总体呈弱的减小趋势,减速为0.41 km²·a^-1。但2005-2017年期间湖面以1.34 km²·a^-1的增速呈明显扩张趋势,中部的小柴旦湖面积与过去13年同期平均相比,扩大了19.87 km²,而西部的尕斯库勒湖呈先增加后减小的趋势。柴达木盆地气候变化、植被面积、入湖径流等因子是导致湖泊面积变化的主要原因。     

青藏高原北部可可西里地区新生代钾质火山岩地球化学特征及成因

青藏高原北部可可西里地区分布的中新世钾质火山岩(7.77～17.82Ma)主要为粗面安山岩、粗面岩和少量次火山相的流纹斑岩.主量、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究表明,该套钾质火山岩强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素,明显亏损Nb-Ta-Ti元素,具有较高的87Sr/86Sr:0.707346～0.714915,较低的εNd值:-3.70～-6.97,和较高的放射性成因Pb同位素组成(207Pb/204Pb=15.65～15.76,208Pb/204Pb=38.98～39.35,206Pb/207Pb=18.67～18.78).上述特征指示岩浆源区可能是与古俯冲消减物质有关的EMⅡ型富集地幔.三大岩类的地球化学成分变异表明:该钾质火山岩系列是富集地幔(金云母-尖晶石二辉橄榄岩和金云母-石榴石二辉橄榄岩)低度部分熔融产生的母岩浆经过较强结晶分异形成的,其中流纹斑岩在岩浆后期可能经历了更为复杂的地壳混染和结晶分异过程.     

青海可可西里盐湖水化学及硼同位素地球化学特征

本文主要依据2009—2010年间的考察对可可西里地区盐湖进行了水化学及硼同位素分布特征研究。结果表明,除前人发现的5个盐湖外,可可西里东部新发现的多秀湖、茶错、布查湖和果木错玛德日4个湖泊也属于盐湖;勒斜武担湖为氯化物型盐湖,其余8个盐湖均为硫酸盐型盐湖;盐湖及周围水体皆富集B、Li元素,形成以盐湖为中心的含量高值区,且B-Li元素对显示出协同消长关系,表明在该地区这两种元素的物质来源、搬运条件及富集环境具有相似性;正热电离质谱法测量结果显示,本区盐湖δ11B值的变化范围在+4.77‰~+12.52‰之间,远低于海水δ11B值,证明这些盐湖均属陆相成因,与前人对青藏高原地区盐湖成因的研究结果相一致;勒斜武担湖和布查盐湖北部均出露有大量泉水,水化学分析和硼同位素分析数据表明,勒斜武担湖和布查盐湖分别与各自周围的泉水具有同源性,认为这些泉水是这两个盐湖的主要物质来源;根据区域地质构造特征和硼同位素地球化学数据,可判断出新青峰喷泉中的硼主要来自于深部火山岩溶滤。     

青藏高原北部可可西里盆地第三纪风火山群沉积环境分析

青藏高原北部的可可西里盆地是高原腹地最大的第三纪沉积盆地,分布着沉积厚度达 4 782.8m的早始新世-早渐新世风火山群灰紫色砂岩、泥岩和砾岩,其沉积环境演化经历了四个阶段,从早期 56.0～ 52.2Ma河流为主的环境,到中期 52.2～ 4 3.1Ma的湖泊环境和 4 3.1～ 3 8.3Ma的河流与扇三角洲环境,演变到晚期 3 8.3～ 3 2.0Ma河流为主的环境。古水流方向也由北东向变为南东向,到晚期又转变为北向为主,反映盆地沉积中心逐渐向东向北迁移。这种沉积环境演化和盆地沉积中心迁移可能受青藏高原早期隆升的影响.     

可可西里卓乃湖溃决后湖区环境变化及盐湖可能的溃决方式

2011年9月卓乃湖溃决后引发的区域沙漠化灾害现象对区域生态环境已经造成了一定影响。同时下游的盐湖在接收洪水后水位持续上涨, 对青藏公路工程走廊内管线工程运行安全造成了重大的威胁。本文根据野外考察资料对卓乃湖的溃决过程和溃决后的影响进行了简要分析, 并对下游盐湖可能的溃决方式进行了分析。卓乃湖的溃决是由于湖区降水增多导致湖水外溢, 冲垮湖堤造成的。卓乃湖溃决后出露湖底成为沙尘暴的策源地, 出露湖底和周边草场形成了大面积的沙漠化区域。随着卓乃湖湖水不断排出, 洪水对出水口和下游河道进行着持续的冲蚀作用, 一方面导致湖底出露面积进一步扩大, 湖区沙漠化现象加剧, 另一方面导致下游河道侵蚀加深加宽, 对区域地形破坏进一步加强。对比卓乃湖区地形条件和水平衡特征, 盐湖的溃决方式将与卓乃湖类似, 洪水对下游的破坏作用要大于库赛湖区和海丁诺尔湖区。由于盐湖每年可排出的水量大于卓乃湖区, 当盐湖溃决后, 后期洪水对河道的冲蚀作用要大于卓乃湖区。     

青藏高原湖泊面积变化规律及影响要素分析

青藏高原是气候变化的敏感区域,在全球气候变暖的背景下,高原湖泊发生明显变化。本文利用基于青藏高原湖泊遥感数据,分析了1970 s—2021年青藏高原大于1 km²的湖泊面积的时空变化特征。研究结果表明：(1)青藏高原的湖泊面积和数量均呈现先减少后增加的态势,1995年前大部分湖泊呈现萎缩状态,1995年之后青藏高原湖泊数量(16.5个/a)和面积(472 km²/a)都呈现增加趋势,并在2019年达到最大值。西藏湖泊数量增加远大于青海省湖泊数量的增加。不同面积湖泊中,(1,100] km²湖泊数量增加最迅速,占总增加数量的77.2%。(2)青藏高原湖泊面积与气温的相关性(R=0.821 3)要比与降水的相关性(R=0.584 7)高。其中分区间研究表明,西藏湖泊面积与气温的相关性(R=0.807 2)更好,这与青藏高原的变化规律一致。而青海省则不同,与降水的相关性较高(R=0.679 1),可能是由于西藏地区冰川和多年冻土面积占比较大。     

青藏高原冬春积雪年际振荡成因分析

通过对高原冬春积雪异常年气温、降水和环流特征的分析,结果发现:从年际变化来讲,高原冬春积雪和冬春气温是明显的负相关,与降水呈正相关,高原冬春积雪的年际变化与前冬11月、12月高原降水的变化基本一致;1983年前,高原冬春积雪的偏多主要对应于高原冬春气温的偏低,积雪的偏少则主要对应于高原冬春降水的偏少;而自1984年后,高原冬春积雪的偏多主要对应于高原冬春降水的偏多,积雪的偏少则主要对应于高原冬春气温的偏高.多雪年前冬,副热带高压明显偏强,欧洲槽加深,乌山脊加强,东亚大槽从东北向西南明显倾斜,我国南海和阿拉伯海西岸各有一反气旋距平环流,而高原南部、印度半岛到孟加拉湾为一明显的气旋距平环流,有利于洋面暖湿气流抬升爬上高原;另一方面,从西伯利亚向我国出现北风距平,同时我国北方地区出现东风距平,这一形势使得西伯利亚冷空气多流向高原,冷暖空气在高原交汇,产生降雪.同时这种冷空气流保证了高原温度偏低,因而冬春高原多雪;少雪年前冬,副热带高压明显偏弱,欧洲槽变浅,乌山脊减弱,东亚大槽比较竖直,南海地区和阿拉伯海为气旋环流距平,而高原南侧为反气旋环流距平,西伯利亚为南风距平,形势基本与多雪年相反.     

1976-2014年黄河源区湖泊变化特征及成因分析

选取黄河源区1976-2014年Landsat系列卫星影像, 解译了该区域1 km²以上的42个湖泊水面. 结果表明: 除鄂陵湖外, 扎陵湖和其他中小湖泊在过去的38 a间总体上存在稳定(1976-1994年)-萎缩(1994-2004年)-扩张(2004-2010年)-稳定(2010-2014年)四个阶段的变化过程, 湖泊总面积2004年最小, 2007年已经超过1976年. 扎陵湖和鄂陵湖2004年面积仅较1994年萎缩了1.4%, 萎缩幅度很小. 2005年, 扎陵湖水面已恢复到萎缩前的水平. 鄂陵湖在2005年以后水位开始快速上升, 2007年7月上升至海拔4 270 m以上, 2008-2014年的平均水位达到海拔4 270.58 m, 较1986-1999年的平均值(海拔4 268.25 m)上升了2.33 m, 湖面较1994年扩张了30.0~45.2 km². 中小湖泊面积1994-2004年从288.0 km²萎缩到193.0 km², 萎缩幅度33.0%, 2004年是萎缩速度最快的一年, 2005年即迎来了快速增长, 这两年中小湖泊面积的年均变化率分别达到-14.5%·a^-1和 32.9%·a^-1, 变化速率远大于其他年份. 1956-2014年的气候水文变化显示, 58 a来研究区气温上升趋势显著, 变化倾向率达到了0.32℃·(10a)^-1. 2003、2004和2005年蒸发能力、降水量、径流量开始依次显著增加, 至2014年, 平均较前分别偏多53.8 mm(6.9%)、57.4 mm(18.5%)和 3.523×10⁸ m³(52.7%). 湖泊面积对气候、水文变化以及人类活动的响应关系表明, 作为特大型外流湖, 扎陵湖、鄂陵湖受降水径流补给变化的影响相对较小, 鄂陵湖2005年后的扩张是下游黄河源电站抬高水位所致. 中小湖泊面积变化与降水、径流有密切的关系, 近期扩张是由降水、径流显著增加引起. 流域尺度上, 气温上升、蒸发能力增强不是2005年以后湖泊扩张的直接原因.     

青藏高原北部可可西里库赛湖年纹层微区分析及形成机理

湖泊年纹层是进行高分辨率古气候环境研究的重要载体之一,其形成机理的研究能够为高分辨率古气候环境信息的提取提供重要的依据。本文以青藏高原北部可可西里库赛湖沉积的年纹层为研究对象,通过纹层薄片显微镜观察,以及纹层的扫描电镜、X衍射和同步辐射X射线荧光等微区分析,对库赛湖沉积年纹层的形态、沉积和成分特征进行了研究,以探讨库赛湖年纹层形成过程和机理。结果表明:年纹层层偶由深浅相间的微层组成,深色层主要由灰褐色—黑褐色的粗颗粒物质组成,磨圆中等、分选性差,矿物以石英、长石、白云母、黏土矿物等为主,其中石英含量占73%左右,且具有明显的风力搬运特征;浅色层呈灰白色,矿物颗粒较细,除石英、长石、白云母、黏土外,还有自生的文石,同时浅色层中含有大量的枝角类碎片和半月形介形类生物壳体。研究认为,库赛湖冬季温度低、风力强劲,风的机械搬运作用使大量的陆源物质在冰面堆积,等到春季湖泊开封,冰面上粗颗粒物质沉积到湖底形成库赛湖年纹层的深色层(粗颗粒层);夏季温度升高,冰雪融化,降水增加,河流搬运的陆源粗颗粒物质由于重力作用先在湖泊边缘沉积,而黏土矿物等细颗粒物质则在湖泊中心沉积,同时夏季湖水温度升高,蒸发作用加强,生物活动增强,湖泊自身的生物、化学作用加强,从而形成以细碎屑矿物、生物残体、自生碳酸盐沉积为主的浅色层(细颗粒层)。因此,库赛湖的年纹层层偶是由冬季冰面风成物质形成的粗颗粒深色层(冰融化后,风成物质沉降至湖底堆积)和夏季沉积的细颗粒浅色层两者交替而形成的。     

青藏高原可可西里带西段卧龙岗二长花岗斑岩锆石SHRIMPU-Pb定年及其地质意义

对可可西里带西段卧龙岗二长花岗斑岩岩体进行锆石SHRIMPU-Pb年龄测定,获得212.5Ma±3.6Ma的岩体结晶年龄.认为黑石北湖-三道河子岩浆岩带经历了晚三叠世同碰撞造山作用.     

青海西部可可西里湖地区晚三叠世诺利期地层的厘定及其意义

三叠纪巴颜喀拉山群是可可西里湖地区最为发育的海相沉积地层,主要分布于可可西里一巴颜喀拉沉积盆地内。通过1：25万可可西里湖幅区域地质调查,在饮马湖、马兰山一带发现了三叠纪地层最高层位,取得了丰富的沉积岩相资料。采集到大量古生物化石,其时代定为晚三叠世诺利期。种种迹象显示,巴颜喀拉山群顶部这套陆棚-海陆交互相的进积型沉积应为该盆地闭合期的产物。     

Paleoclimate Changes during the Early Oiigocene in the Hoh Xil Region, Northern Tibetan Plateau

Sedimentological, cyclic-stratigraphic, paleomagnetic, and clay-mineralogical studies on the early Oligocene Yaxicuo Group in the Hoh Xil Basin, the largest Cenozoic sedimentary basin in the hinterland of the Tibetan Plateau, provide abundant information of paleoclimate changes. A 350-m thick section in the middle-lower Yaxicuo Group was analyzed to reveal the climatic history that occurred in the Hoh Xil region during the early Oligocene interval 31.30-30.35 Ma, dated with the paleomagnetic chronostratigraphy. The results indicate that add and cold climate dominated the Hoh Xil region during the early Oligocene in general, being related to the global cooling and drying events that occurred in the earliest Oligocene. Within this period, relatively warm and wet climate accompanied by strong tectonic activity occurred in the 31.05-30.75 Ma interval; while add and cold climate and relatively inactive tectonics occurred in the 31.30-31.05 and 30.75-30.35 Ma intervals. Furthermore, spectral analyses of high-temporal resolution paleoclimatic records show orbital periods including eccentricity, obliquity, and precession. It is concluded that paleoclimate changes during the early Oligocene in the Hoh Xil region were forced by both tectonic activity and orbital periods.     

可可西里地区湖泊深钻揭示的中更新世以来环境变化

以青藏高原腹地可可西里地区湖泊沉积钻孔BDQ06（35°13'05"N,93°55'52"E;孔深106 m）为研究对象,基于古地磁测年建立的年代框架,通过对BDQ06孔沉积物粒度、总有机碳、有机碳同位素（δ¹³C_org.）及C/N值等气候环境代用指标的分析,重建了可可西里地区中更新世以来的古气候古环境演化序列。根据各环境指标的变化特征将中更新世以来古气候演化划分为5个阶段：929~660 ka B.P.,气候以暖湿冷干交替变化为主;660~480 ka B.P.,与前一阶段相比气候暖湿程度降低;480~360 ka B.P.,气候较为干旱;360~160 ka B.P.,气候不稳定、波动幅度增大;160~5 ka B.P.,气候再次转为暖湿冷干的变化特征。929~610 ka B.P.期间气候出现4次明显的冷干时期,时间上与MIS 22、MIS 20、MIS 18和MIS 16阶段相对应,此后气候表现出明显的趋冷、趋干特征,可能主要受全球变冷的"中更新世革命"（MPT）的影响;360 ka B.P.开始出现频率增强的暖湿气候波动,说明气候不稳定,显示出明显的区域性特征;160 ka B.P.左右出现的较为干冷的时段,与倒数第二次冰期气候相一致,之后环境温度呈现出快速上升的趋势,气候演化进入末次间冰期-末次冰期模式,表现出全球气候一致的特征。整体上,BDQ06孔记录的气候环境演变特征与全球气候变化在冷暖事件上保持一致,但在持续时间、变化强度上存在一定区域性差异。

     

Paleoclimate Changes during the Early Oligocene in the Hoh Xil Region, Northern Tibetan Plateau

Sedimentological, cyclic-stratigraphic, paleomagnetic, and clay-mineralogical studies on the early Oligocene Yaxicuo Group in the Hoh Xil Basin, the largest Cenozoic sedimentary basin in the hinterland of the Tibetan Plateau, provide abundant information of paleoclimate changes. A 350-m thick section in the middle-lower Yaxicuo Group was analyzed to reveal the climatic history that occurred in the Hoh Xil region during the early Oligocene interval 31.30-30.35 Ma, dated with the paleomagnetic chronostratigraphy. The results indicate that arid and cold climate dominated the Hoh Xil region during the early Oligocene in general, being related to the global cooling and drying events that occurred in the earliest Oligocene. Within this period, relatively warm and wet climate accompanied by strong tectonic activity occurred in the 31.05-30.75 Ma interval; while arid and cold climate and relatively inactive tectonics occurred in the 31.30-31.05 and 30.75-30.35 Ma intervals. Furthermore, spectral analyses of hig