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构造-地貌-气候-生态系统科学研究中心

青藏高原东部第四纪河流阶地成因与地貌演化研究。对河流阶地和风化壳原位宇宙成因核素10Be和26Al深度剖面法进行了详细的分析,提出了三维可视化图解对深度剖面法中三个自由参数(暴露年代、侵蚀速率、继承性浓度)的最优拟合求解。探讨了高原东部地区地形地貌演化、河流动力学、构造抬升和气候变化的相关性。提出了在短时间尺度内,河流的下切作用主要是受气候条件控制的,而在长时间尺度上,河流的下切速率主要受构造抬升的作用影响。

青藏高原东南缘流域侵蚀速率及其控制因素的研究。对雅鲁藏布江沿线不同流域原位宇宙成因核素10Be和26Al进行了系统的分析,定量得到了流域侵蚀速率变化范围为10-3000 mm/kyr,它们在空间上的差异性主要受到地形地貌、构造条件的控制。

• 青藏高原东南缘深部流体的来源以及深源二氧化碳的释放通量研究。分析了鲜水河-安宁河-小江-则木河大型走滑断裂带及其附近地表流体中气体组分和同位素组成,探讨了深部二氧化碳气体在地表的空间分布特征、释放通量及其控制因素。

• 青藏高原东南缘与走滑剪切带相关的时空剥蚀差异。山脉或高原地貌的形成是岩石圈构造运动和大气圈以及地表过程联合作用的结果。青藏高原东南部三江地区在新生代经历了强烈变形,发育的诸多走滑剪切带,在陆陆碰撞及其后汇聚过程中起着重要的调节作用。在剪切带内外采集了多条构造热年代学剖面,利用锆石U-Pb,黑云母40Ar/39Ar测年方法及磷灰石和锆石(U-Th)/He低温热年代学方法和Pecube模拟计算,展示构造带不同位置,剥蚀速率和剥蚀量可能存在较大的时空差异,突出了构造背景在解释热年代学数据中的重要性,剥蚀历史推演时需慎重考虑其所处的构造和地貌背景。

• 青藏高原大型断裂滑动速率研究:利用机载LiDAR获取的高精度DEM数据,结合14C、10Be深度剖面和光释光等多种测年方法,利用阶地面重建模式得到自~26 ka以来海原断裂老虎山段5.0-8.9 mm/yr的滑动速率,晚第四纪以来活动速率在时间域稳定但在空间上呈向东略微递减的趋势。

 

近期代表性研究成果:

1) Spatio-temporal variation in rock exhumation linked to large-scale shear zones in the southeastern Tibetan Plateau.

Ge Y., Liu-Zeng J., Zhang J., Wang W., Tian Y., Fox M., Zeng L., Shen X., Wang H., Su Z., Xie K. (2020

Science China Earth Sciences 63: 512-532.

2) Combined unsteady denudation and climatic gradient factors constrain carbonate landscape evolution: new insights from in situ cosmogenic 36Cl. 

Yang Y., Lang Y.-C., Xu S., Liu C.-Q., Cui L.-F., Freeman S., Wilcken K. (2020

Quaternary Geochronology, https://doi.org/10.1016/j.quageo.2020.101075.  

3) Paleoseismologic record of earthquakes along the Wuzunxiaoer section of the Altyn Tagh fault and its implication for cascade rupture behavior. 

Yuan Z., Liu-Zeng J., Zhou Y., Li Z., Wang H., Yao W., Han L. (2020

Science China Earth Sciences 63: 93-107.

4) New constraints on the late Quaternary landscape evolution of the eastern Tibetan Plateau from 10Be and 26Al in-situ cosmogenic nuclides.

Yang Y., Liu C.-Q., Van der Woerd J., Xu S., Cui L.-F., Zhao Z.-Q., Wang Q.-L., Jia G.-D., Chabaux F. (2019

Quaternary Science Reviews 220: 244-262

5) Evolution of coal-bed methane in Southeast Qinshui Basin, China: Insights from stable and noble gas isotopes.

Chen B.-Y., Stuart F.M., Xu S., Gyӧre D., Liu C.-Q. (2019

Chemical Geology 529: 119298.

6) Reevaluation of the Late Pleistocene slip rate of the Haiyuan fault near Songshan, Gansu province, China.

Yao W., Liu‐Zeng J., Oskin M.E., Wang W., Li Z., Prush V., Zhang J., Shao Y., Yuan Z., Klinger Y. (2019)

Journal of Geophysical Research 124: https://doi.org/10.1029/2018JB016907.

7) Strain rate distribution in south-central Tibet from two decades of InSAR and GPS. 

Wang H., Wright T.J., Liu-Zeng J., Peng L. (2019)

Geophysical Research Letters 46: https://doi.org/10.1029/2019GL081916.

8) Late Pleistocene-Holocene slip rate along the Hasi Shan restraining bend of the Haiyuan fault: implication for faulting dynamics of a complex fault system. 

Matrau R., Klinger Y., Van der Woerd J., Liu-Zeng J., Li Z., Xu X., Zheng R. (2019

Tectonics 38: https://doi:10.1029/2019TC005488.

9)Multiple episodes of fast exhumation since Cretaceous in the Three Rivers region, SE Tibet, revealed by low-temperature thermochronology.

Liu-Zeng J., Zhang J.Y., McPhillips D., Reiners P., Wang W., Pik R., Zeng L.S., Hoke G., Xie K.J., Xiao P., Zheng D.W., Ge Y.K. (2018)

Earth and Planetary Science Letters 490: 62-76.

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