苏马姆盆地（阿尔及利亚）的活跃构造运动与地壳分段：一种地貌构造与岩石学研究方法

《Geomorphology》：Active tectonics and crustal segmentation in the Soummam Basin (Algeria): A morphotectonic and structural approach

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　　Soummam Basin位于阿尔及利亚中央Tell Atlas地区，是一个地质活动频繁的区域，其地貌形态受到非洲板块与欧亚板块持续汇聚的影响。本研究通过结合地貌形态分析、结构图件绘制以及实地调查，评估新生代构造活动和活跃地壳变形在塑造该地区景观中的作用。研究中使用了30米分辨率的SRTM/DEM数据和TopoToolbox工具在GIS环境中，提取并分析了关键的地貌形态指数，包括高程积分（HI）、归一化河道陡度（Ksn）指数和Chi（χ）指数。这些分析得到了纵向剖面解读和断面特征（knickpoint）绘制的补充。

研究结果表明，这些地貌形态指数在空间上存在显著变化，并且与主要断层系统紧密相关，如北Tell断层和南Kabyle主要断层。高Ksn值和地质独立的断面特征，暗示了由持续构造抬升驱动的活跃侵蚀作用。Chi（χ）指数的绘制和分水岭迁移向量的分析，揭示了显著的排水系统失衡现象，特别是在Djurdjura和Biban山脉区域，表明地壳结构具有分段性和动态演化特征。实地调查进一步证实了构造影响下的地貌形态，包括错位的洪积扇和与断层平行的阶地。这些发现表明，Soummam Basin当前的地貌形态是继承性构造分段与持续变形作用在NW–SE方向压缩背景下的动态结果。本研究强调了将地貌形态工具与地质和地貌数据相结合的重要性，以评估新生代构造活动，为地震灾害评估和区域地貌演化提供了有价值的见解。

近年来，许多研究聚焦于排水模式分析和地貌构造因素，以探讨侵蚀动力学与构造过程在地貌演化中的关系。这些研究强调了内生构造力与外生侵蚀和沉积过程之间的相互作用。这种关系进一步受到气候条件和基底岩石性质的影响，两者在地形演化分析中起着至关重要的作用。此类研究通常通过实地调查来识别影响研究区域的构造阶段，特别关注新生代构造活动如何改变地貌标记，如排水网络重组、洪积阶地、洪积扇和断面特征。

Tell Atlas是一条从东向西沿阿尔及利亚边缘延伸的山脉链。其形成源于非洲板块与欧亚板块的持续汇聚，这一过程始于古新世并延续至今，平均速度为每年5毫米，具有NW–SE方向的构造趋势。Tell Atlas的结构可以划分为两个明显的区域：北部为内部区域（或Kabylides），属于AlKaPeCa（阿尔伯兰、Kabylides、佩洛里塔因和卡拉布里亚）微大陆的一部分，该微大陆从欧洲板块分离并迁移至西地中海的整个区域；南部为外部区域，由内部区域在中新世期间与非洲板块粘合形成的Tellian岩席组成。这些构造活动不仅塑造了Tell Atlas的地形，还影响了周边地区的地质结构。

Soummam Basin位于阿尔及利亚北部的中央地带，其地貌特征受到该地区复杂的构造背景影响。Sahel和Soummam河流沿着南Kabyle主要断层（SKMF）流动，该断层代表了Kabyle地块从AlKaPeCa向非洲边缘的缝合带。研究区域内的地震活动水平较低至中等，尽管历史记录中有一些重要的地震事件，如1887年Bordj Bou Arréridj地区的Mansourah地震、1860年Bejaia地区的Akbou地震以及1910年和1886年Bouira地区的Aumale地震（震级为6）。在Biban山脉东部地区，地震活动同样处于中等水平，特别是在Beni Ourtilane地区的Tachaouaft逆断层区域。

Soummam Basin的地貌特征表明，其地貌形态与构造活动密切相关。该盆地的地貌演化与中新世以来的构造活动和侵蚀过程相互作用，形成了独特的地形格局。盆地的左侧属于内部区域，而右侧则属于外部区域（Tell岩席）。山谷两侧主要由海洋和大陆来源的中新世沉积物以及更新世洪积层组成。Sahel-Soummam河具有四个洪积阶地，其中左侧尤为发育，而右侧则以洪积扇为主要特征。这些地貌形态不仅反映了构造活动的影响，也显示出该地区在不同地质时期的沉积演化过程。

本研究的主要目标是理解这一地区自中新世以来的演化过程，以及构造和侵蚀作用在塑造地貌中的角色。此外，我们还分析了排水系统和地貌标记对构造和侵蚀作用的响应，并识别出受到活跃断层影响的区域。为了实现这一目标，我们使用了GIS环境和30米分辨率的SRTM（航天飞机雷达地形任务）DEM数据，提取了高程积分（HI）、归一化河道陡度（Ksn）指数、Chi（χ）指数、纵向剖面和断面特征。这些指数有助于回答我们的研究问题。分析工作还通过实地调查和地貌结构分析进行补充，以识别与构造阶段相关的变形特征，以及新生代构造活动在塑造当前地貌中的作用。

在研究过程中，我们采用了多种方法来确保数据的准确性和分析的全面性。首先，我们利用SRTM/DEM数据构建了区域的数字高程模型，为后续的地形分析提供了基础。这些数据具有高分辨率，能够捕捉到地表微小的变化，从而帮助识别地貌特征和构造活动的影响。其次，我们使用TopoToolbox工具对数字高程模型进行处理，提取了关键的地貌形态参数。这些参数不仅有助于理解地形演化过程，还能为构造活动的识别提供依据。通过这些数据，我们能够分析河流的纵向剖面，并识别出断面特征，从而揭示构造活动对地形的影响。

此外，我们还进行了详细的实地调查，以补充和验证通过遥感和GIS分析得到的结果。实地调查包括对洪积扇、阶地、断层特征等地貌标记的观察，这些地貌标记能够直观地反映构造活动的影响。通过实地调查，我们能够确认某些地貌形态确实是由构造活动塑造的，例如错位的洪积扇和与断层平行的阶地。这些观察结果不仅增强了我们对研究区域构造活动的理解，还为后续的分析提供了重要的实地数据支持。

在分析过程中，我们还考虑了气候条件和基底岩石性质对地形演化的影响。气候条件，如降雨量、温度变化等，直接影响侵蚀和沉积过程，从而影响地貌形态的演变。基底岩石性质，如岩石的硬度、裂隙发育程度等，也对地形演化起着重要作用。这些因素共同作用，使得Soummam Basin的地貌演化过程更加复杂。因此，在研究中，我们不仅关注构造活动的影响，还综合考虑了其他地质和环境因素，以确保分析的全面性和准确性。

研究结果表明，Soummam Basin的地形演化过程受到多种因素的共同影响。首先，构造活动是主导因素，特别是在NW–SE方向的压缩背景下，构造活动对地形的塑造起着决定性作用。其次，侵蚀和沉积过程在一定程度上影响了地形的演变，特别是在河流的纵向剖面和断面特征上。此外，气候条件和基底岩石性质也在地形演化中起着重要作用，使得地形的形成和演变更加复杂。这些因素的相互作用，使得Soummam Basin的地貌形态具有高度的动态性和变化性。

通过本研究，我们不仅揭示了Soummam Basin的地形演化过程，还为地震灾害评估和区域地貌演化提供了新的视角。研究中使用的地貌形态指数，如高程积分（HI）、归一化河道陡度（Ksn）指数和Chi（χ）指数，能够有效识别活跃构造活动的影响区域。这些指数的分析结果表明，Soummam Basin的地形演化过程中存在明显的排水系统失衡现象，特别是在Djurdjura和Biban山脉区域，显示出该地区地壳结构的分段性和动态演化特征。此外，研究还表明，构造活动对地貌标记的影响是显著的，特别是在洪积扇和阶地的形成过程中。

本研究的发现对于理解Soummam Basin的地形演化过程具有重要意义。通过综合分析地貌形态指数和地质数据，我们能够更准确地识别构造活动的影响，并为地震灾害评估提供依据。研究结果表明，该地区虽然整体地震活动水平较低至中等，但在特定构造背景下仍可能发生具有破坏性的地震事件。因此，了解构造活动的分布和影响范围，对于地震灾害的预防和管理具有重要的现实意义。

在研究过程中，我们还考虑了不同地质时期的沉积物特征对地形演化的影响。例如，中新世沉积物的分布和特征反映了构造活动的阶段性变化，而更新世洪积层的形成则表明了近期构造活动的持续性。这些沉积物特征不仅有助于理解地形的形成过程，还能为构造活动的识别提供依据。通过分析这些沉积物的分布和特征，我们能够更全面地了解Soummam Basin的地形演化历史。

此外，研究还强调了将地貌形态分析与地质调查相结合的重要性。地貌形态分析能够提供宏观的地形特征，而地质调查则能够揭示微观的构造活动信息。通过两者的结合，我们能够更准确地识别构造活动的影响区域，并为地震灾害评估提供更全面的数据支持。这种综合方法不仅提高了研究的科学价值，还为未来的研究提供了新的思路和方法。

总之，Soummam Basin的地形演化过程受到多种因素的共同影响，包括构造活动、侵蚀和沉积过程、气候条件以及基底岩石性质。通过综合分析这些因素，我们能够更全面地理解该地区地貌的形成和演变，并为地震灾害评估和区域景观演化提供有价值的见解。研究结果表明，该地区是一个地貌活动频繁的区域，构造活动在塑造当前地貌中起着主导作用。未来的研究可以进一步探索这些因素之间的相互作用，以更深入地理解Soummam Basin的地形演化过程。