贝宁沿海沉积盆地中上白垩统及古新世-始新世含水层的结构、几何形态及自流特性的研究
《Results in Earth Sciences》:Characterization of the structure, geometry and artesianism of Upper Cretaceous and Paleocene-Eocene aquifers in the coastal sedimentary basin of Benin
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时间:2025年10月10日
来源:Results in Earth Sciences
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Dibang河流域的地形与构造活动分析表明,集成遥感与MATLAB方法揭示了高阶河曲、地形不对称及断层控制下的河流迁移现象,支持区域持续构造活动的假说。
在印度东北部的阿鲁纳恰尔喜马拉雅地区,研究者们对迪邦河流域的结构和地貌构造特征进行了系统分析,旨在揭示该地区活跃的地壳运动对河流系统和地形演变的影响。通过整合MATLAB进行地貌分析、卫星遥感技术和实地调查,研究团队评估了迪邦盆地的地质活动性,并发现了多个与断层和地形突变相关的地貌特征。
迪邦河是布拉马普特拉河的一个重要支流,其源头位于西藏的冰川,流经陡峭且复杂的地形,最终汇入布拉马普特拉河的冲积平原。该河流的长度约为195公里,且受到大量支流的影响,形成了高度辫状的河床结构。由于其既受冰川又受降雨补给,迪邦河在雨季时会出现显著的水位上涨,从而导致严重的洪水和河岸侵蚀现象。研究团队通过分析河流的纵向剖面、地貌指数以及断层活动,来识别该区域的地壳变形特征。
在地貌分析中,研究团队计算了八个子流域的地形地貌指数,包括纵向河流剖面、地形高程积分、流域不对称性、横向地形对称因子、河流长度-坡度指数(SL)和归一化河床陡度(Ksn)。这些参数不仅有助于量化地质活动对地形演化的影响,还能揭示河流系统在不同地貌阶段的演变趋势。纵向河流剖面显示,河流存在从低于30米到高达845米的地形突变(即“急流点”或“急流带”),这些突变主要集中在断层带,表明地壳活动对地形具有显著控制作用。
地形高程积分(Hi)的范围为0.47至0.50,表明该地区的地貌处于从年轻到成熟的阶段。同时,流域不对称性(Af)和横向地形对称因子(T)的数值在0.28至0.59和0.13至0.33之间,显示出所有子流域存在系统性的右向倾斜。这些数值的变化不仅反映了断层活动的影响,也暗示了地壳运动对河流形态的塑造作用。此外,SL指数和Ksn异常值的分布表明,某些区域的地形活动异常强烈,与主要断层和急流带的空间分布高度一致。
研究团队还通过实地调查观察到多种地貌特征,如倾斜的河阶地、陡峭的断崖以及差异性抬升现象。在迪邦河的支流德帕尼和伊菲帕尼上,共识别出三个河阶地层,而在西里基纳拉(Sirki Nala)上则发现两个河阶地层,这些结果表明该地区经历了周期性的抬升过程。特别值得注意的是,伊菲帕尼河的河阶地沉积物被混合断层抬升了约50米,这可能是由于该区域断层活动导致的地壳变形。这些地貌特征与断层的活动性紧密相关,进一步支持了该区域的地壳活动性。
此外,研究团队还对迪邦河流域的河床迁移进行了分析。从1986年到2021年,利用历史的Landsat影像和Google Earth Engine脚本,研究人员发现迪邦河的河床呈现持续的右向迁移趋势。这种迁移被认为是由于山前断层带的构造变形所致。通过将地形地貌指数与河床迁移模式进行对比,研究团队发现这些地貌特征与地壳活动之间存在密切的联系,尤其是在断层活动频繁的区域,地形和河流形态的变化更为显著。
在地质背景方面,迪邦流域位于喜马拉雅构造带的东部,该区域由于印度板块与欧亚板块的碰撞,形成了复杂的地质结构。断层带的活动不仅影响了河流的地形演变,还导致了区域内的地震活动。例如,历史上曾发生过1950年的阿萨姆-西藏地震(震级约为8.6)和1947年的阿鲁纳恰尔地震(震级7.7)等重大地震事件,这些地震进一步加剧了该地区的地质活动性。研究团队通过结合地质数据和地貌分析,揭示了这些地震事件对河流地貌的影响,以及断层活动如何塑造该地区的地形特征。
通过将高分辨率数字高程模型(DEM)与MATLAB等工具相结合,研究团队能够更精确地计算和分析地貌指数。同时,结合实地调查和遥感数据,研究人员不仅能够识别河阶地的分布,还能评估断层活动对地形抬升的影响。此外,研究还发现,某些地貌异常可能并非完全由构造活动引起,而是受到局部地质条件和气候变化等因素的影响。因此,研究团队强调了在分析地貌特征时,需要综合考虑多种因素,以确保对地壳活动的准确识别。
总体而言,该研究通过多学科方法,揭示了迪邦河流域的地壳活动性及其对地貌和河流形态的影响。研究结果不仅有助于理解喜马拉雅构造带的地质演化过程,也为未来的地质调查和灾害评估提供了重要的参考。通过这些分析,研究人员能够更全面地认识地壳运动如何影响河流系统和地形演变,从而为相关地区的地质灾害防治和土地利用规划提供科学依据。
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