贺兰山水系流域数值地貌特征及其构造指示意义-论文.pdf

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1、第35卷第3期予鼻函地理Vo1．35No．32012年5月ARIDLANDGE0GRAPHYMav．2012贺兰山水系流域数值地貌特征及其构造指示意义李宗盟，高红山，潘保田，张忱，刘芬良，管东升(兰州大学西部环境教育部重点实验室，甘肃兰州730000)摘要：基于Arcgis9．3与ASTERGDEM数据，提取了贺兰山两侧主要水系及其流域边界，根据河流及流域指标提取河流纵剖面、流域的Strahler曲线，并计算其面积高度积分值(HypsometricInterg．ra1)、河流纵剖面的凹度值(Concavity)

2、。通过肼值、凹度值同河流落差、河流长度、流域面积之间相关性分析发现，后3种地貌参数与肼值、凹度值间的相关性较差。对比分析贺兰山两侧河流椰值及凹度值发现：贺兰山东侧北段活动性大于南段，西侧构造活动性分布规律不明显。结合9条河流所处流域的Strahler曲线、河流纵剖面形态和Ⅲ值、凹度值分析发现：汝箕沟及其以北贺兰山地区处于地形演化的老年期，汝箕沟以南贺兰山段处于均衡调整的壮年期。关键词：面积高度积分；凹度；构造活动；贺兰山中图分类号：P931．2文献标识码：A文章编号：1000—6060(2012)03—0422

3、—08(422—429)流域地形及其相关的构造、侵蚀之间的关系是近：lLJt东向的断层组成：西麓主要是4条近南北向地貌学研究的核心内容之一1J。通过对河流地貌的断层组成，以逆断层为主“；对于该区河流水因子的提取与分析，有助于对某一区域的构造活动系及流域的研究，有助于我们对构造活跃区地貌演历史的认识。HORTONR．E．[3J运用地貌形态数化的深入认识。本文基于Arcgis9．3和ASTER(Ad．量分析的方法，以美国的数十个流域为载体，开拓了vancedSpacebomeThermalEmissionandRe

4、flection地貌学的定量化研究。STRAHLERA．N．、4继承并Radiometer，先进星载热发射和反射辐射仪)30m空发展了HORTON的思想，在对美国西部山区河流的间分辨率的GDEM(GlobalDigitalElevationModel，研究中，将高程分析同流域面积相结合，探讨区域的全球数字高程模型)数据，提取贺兰山河流水系及地貌演化，创立了面积高度积分法。LIFTON和其流域，以面积高度积分法为主，结合河流纵剖面凹CHASE对美国加州南部的圣盖博山断层系统的度进行分析，探讨贺兰山区域构造活动状况

5、及其流研究中，运用数字地貌模拟发现，面积高度积分与抬域地形发育阶段。升速率有很好的正相关；HURTREZ等对尼泊尔中部的Siwalik山研究发现，抬升速率为控制流域面1研究区概况积高度积分的主因；因此，面积高度积分法是一个区分区域构造活动性差异的有效工具¨。贺兰山位于我国南北构造带的北端，构造上位于贺兰山西邻阿拉善地块，东隔银川断陷盆地与阿拉善地块和鄂尔多斯地块的结合部位，是一个经历鄂尔多斯台地相接，紧邻青藏高原向北东方向扩展了长期构造演化的板内变形带，经历了多次开裂、闭的前缘——青藏高原东北缘，受到青藏高原东

6、北缘合的“多旋回”构造活动，新生代以来以大陆内部的伸的强烈挤压作用，新生代以来发生了强烈的构造隆展变形为主，受青藏高原东北缘的挤压，形成一系列升]。伴随着板块挤压和构造隆升，山体周边发内部断裂J。贺兰山东部以活动正断层与银川盆地育一系列断裂构造，贺兰山东麓阶梯状断层由3条相接，西部发育活动的挤压逆冲断层。贺兰山山地主收稿日期：2011—08—19；修订日期：2011—1l～l8基金项目：国家自然科学基金(41071007)；国家杰出青年科学基金(40925001)；国家重点基础研究发展计划资助(201lCB40

7、3301)；国家创新研究群体科学基金(40721061)共同资助作者简介：李宗盟(1987一)，男，河南人，在读硕士研究生，主要从事河流地貌演化研究．Email：lizm09@lzu．cn通讯作者：高红山(1977一)，男，山东人，副教授，主要从事地貌演化与第四纪环境研究．Email：gaohsh@lzu．edu．cn424干旱区地理35卷程分析曲线(亦称Strahler曲线)表示。Strahler曲r而JodY，(1)线可以用图3简单的表示：．y式中：为流域实际地形体积。面积高度积分表示1．O了流域实际地形和

8、未经侵蚀的完整地形体积之比，反映了流域未被侵蚀的量。Pike和Wilson通过数学推导证明，面积高度积分值(HypsometricIntegral，＼HI)的计算可用以下经验公式代替《0．5口一口此iHI=_————alt“一0i式中：为流域平均高程，口、0分别为流域内O0．51．O最大和最小高程。a／A图3Strahler曲线示意图利用空间分析模块中的Tabulateareas工具进