六盘山东麓泾河上游河流阶地的形成年代及新构造运动意义

六盘山是研究青藏高原东北缘隆升与构造变形的关键部位,其东麓泾河河流阶地是第四纪以来六盘山构造隆升的地貌载体。通过对泾河上游河流阶地的剖面实测,厘定了河流阶地的级序,泾河上游主要发育5级河流阶地T5-T1,不同地段阶地的形态类型不同,柳树沟T5、T4和T3为堆积阶地,T2和T1为基座阶地,高家山均为侵蚀或基座阶地;利用光释光(OSL)、电子自旋共振(ESR)测年并与黄土-古土壤序列进行对比,建立了河流阶地的年代格架,T5-T1年代分别为541 ka B.P.、477 ka B.P.、279 ka B.P.、60 ka B.P.和8 ka B.P。阶地的形态类型、形成年代与气候阶段的对应关系研究表明,泾河上游河流阶地以构造隆升驱动为主,气候变化影响为辅;541~279 ka B.P.期间柳树沟地区为堆积区,堆积速率为0.31 m/ka,而高家山为构造隆升区,河流下切速率为0.37 m/ka,堆积速率与侵蚀速率基本一致,说明T5、T4和T3阶面上较厚的砾石层是六盘山隆升的相关沉积;279 ka B.P.时期由于六盘山快速隆升驱使山前柳树沟地区由堆积区转为侵蚀区,河流侵蚀作用加强造成T2、T1平均下切速率增大为1.13 m/ka,这次地貌转换事件是在青藏高原扩展隆升的背景下六盘山向东挤出隆升的结果。研究结果为青藏高原东北缘以面积和体积扩张的观点提供了新的依据。     

北京平谷山前河流阶地发育序列、形成时代及地质意义

河流阶地是研究河流演化、构造运动的良好载体, 虽然北京地区第四纪地质研究程度较高, 但北京东部地区对河流阶地的相关研究资料较少。本文以北京平谷燕山山前发育的泃河、黄松峪石河、将军关石河为研究对象, 通过野外地质调查、光释光测年技术（OSL）详细划分了上述河流阶地的发育序列, 在此基础上讨论了部分河流阶地的形成时代、阶地成因及河流阶地对燕山隆升的响应等地质问题, 认为泃河南岸发育有3级阶地, 北岸发育2级阶地;黄松峪石河最多发育有6级阶地;将军关石河发育有5级阶地。将军关石河至晚形成于中更新世晚期（161. 7±7. 7 ka BP）, 黄松峪石河至晚形成于晚更新世早期（121. 2±5. 4~100. 3±4. 1 ka BP）, 泃河至晚形成于晚更新世中期（79. 4±3. 3~70. 8±3. 4 ka BP）。泃河、黄松峪石河、将军关石河各级阶地的形成受到了古气候变化和燕山隆升的双重影响, 平谷地区燕山在中更新世晚期以来, 一直处于隆升的状态, 晚更新世早期时隆升速率达到最大, 可达0. 24~0. 34 mm/a, 晚更新世中期时隆升速率降低, 0. 18~0. 24 mm/a。以上成果对研究北京东部河流阶地发育特征、形成时代具有重要参考价值, 也为中更新世晚期以来燕山的隆升提供了新的证据。     

阴山西段河流阶地发育的年代序列及其对构造隆升的指示意义

阴山位于河套断陷带北部,晚新生代以来,构造运动非常活跃,阴山持续不断隆起,河套随之不断下陷,作为地貌响应之一,阴山河谷中发育了一系列河流阶地。本文通过详细的野外地质调查,结合地貌学、沉积学及年代学方面的研究,厘定了阴山西段河谷普遍发育的4~5级河流阶地;并利用光释光(OSL)测年方法,恢复了其堆积-下切历史,建立了河流阶地年代框架:T4、T3、T2、T1级阶地大致形成时间分别为58.00ka BP、46.25ka BP、32.19ka BP、15.79ka BP之后;分析了本区河流阶地的成因:阴山的构造隆升为本区河流下切提供动力基础,是形成河流阶地的主要驱动力,气候变化通过改变水流流量与沉积物通量的比率影响阶地的堆积-下切行为的转换,是河流阶地形成的重要影响因素;进而利用河流侵蚀速率差异性讨论了晚更新世以来阴山西段的构造隆升模式:51.61~41.28ka BP之间,阴山西段隆升以中部高于东西部的穹窿式差异性隆升为主,23.22ka BP之后,阴山西段的隆升区段差异性减小,趋向于整体隆升。     

祁连山东段童子坝河阶地对气候变化与新构造运动的响应

通过对祁连山东段童子坝河各级阶地的年代和变形程度进行测定,得到了河流阶地的形成年代和过程,推算出民乐—大马营逆断裂的活动强度和速率,并分析了阶地形成和气候变化之间的关系。童子坝河5级阶地(年龄分别为16.70±1.81 calka BP、10 092.5±27.5 cal a BP、8127.5±72.5 cal a BP、2900±60 cal a BP、282.5±17.5 cal a BP)均形成于气候由冷转暖的阶段,属于气候成因阶地。基于断裂两侧阶地面的平面几何形态并结合上、下盘阶地横剖面同级阶地的高差,得到T4、T3、T2和T1阶地在民乐—大马营断裂处的垂直位错分别为10.6±3.1m、5.0±2.6 m、2.0±1.9 m和1.9±1.3 m,推算出全新世以来民乐—大马营断裂的垂直滑动速率为1.05±0.31 mm/a,水平缩短速率为1.02±0.60 mm/a。     

天山开都河流域河流阶地形成年代与新构造运动意义

天山开都河流域河流阶地序列及形成时代研究对揭示天山山脉新生代构造隆升意义重大。据野外工作确定开都河流域发育7级河流阶地,类型以堆积阶地为主,对具代表性的河流阶地采集10个ESR样品,测试成果表明,阶地形成时代为(3.6±0.3)ka~(653.7±65)ka。开都河流域河流阶地与天山北麓玛纳斯河流域河流阶地形成具可对比性,表明天山地区中更新世至全新世普遍存在河流下蚀作用。结合河流阶地高程,用线性回归定量计算出河流下切速度为0.101 m/ka,能约束天山山脉新构造时期的隆升速率。研究表明开都河流域河流阶地受构造隆升和气候变化共同控制,河流下蚀作用的地质营力来源于地壳的整体隆升。     

西昆仑山前河流阶地的形成及其构造意义

西昆仑山前河流普遍发育6级阶地,利用光释光（OSL）与热释光（TL）方法对采自西昆仑山前几条主要河流的低阶地堆积物样品进行年代测定。研究结果显示,主要河流低阶地的形成具有同时性,构造活动是河流阶地形成的主要控制因素。河流阶地的年龄测定结果表明,西昆仑山前河流阶地最早形成于约1.2Ma,T4、T3、T2阶地分别形成于约39ka、18ka和5ka。多级阶地的形成反映了河流自早更新世中期开始下切于活动抬升的西昆仑山。河流阶地的发育及区域对比揭示了西昆仑第四纪晚期以来的隆升过程,区域构造活动明显地影响河流的形态与行为。河流阶地的分布、地貌特征及区域对比表明,河流阶地的形成与演化受新构造活动、山脉隆升、气候变化等多种因素的影响。     

太行山南缘晚更新世以来河流阶地的发育及其新构造运动意义

太行山南缘的武家湾河流经太行山与华北平原两大地貌单元的过渡地带,较太行山内部其他水系对新构造运动的响应更为敏感,能较好地记录区域地壳抬升历史。以武家湾河下游平甸河为研究重点,通过野外河流阶地级序及沉积特征的调查并结合光释光（OSL）测年结果,厘定了平甸河4级河流阶地,T4、T3、T2及T1阶地河拔高度分别为61～96 m、35～54 m、19～43 m、3～5 m,分别形成于974 kaBP、739 kaBP、483 kaBP、23 kaBP,根据对阶地成因的探讨,认为T4、T3、T2阶地为构造阶地,T1阶地为气候阶地,阶地资料揭示晚更新世（Qp3）太行山南缘经历3次间歇性构造抬升后至少隆升了90 m: 第一次抬升26～42 m、抬升速率111～179 mm/a,第二次抬升11～27 m、抬升速率043～105 mm/a,第三次抬升16～39 m、抬升速率035～085 mm/a。本研究为河流阶地对新构造运动的响应研究提供了实际材料,对晚更新世太行山的形成及演化研究具有较重要的参考价值。     

祁连山大通河河流阶地形成时代及地质意义

祁连山是研究青藏高原隆升与构造变形的关键部位,其中大通河河流阶地是祁连山地区早更新世以来构造隆升和气候变化的载体,厘定大通河河流阶地的形成时代及地质意义对于分析祁连山地区的区域构造和气候环境改变具有重要意义。通过ESR测年技术,并对大通河流域江仓区域的剖面样品实测,获取岩层形成时代数据,分别为(42±4) ka B.P.、(71±5) ka B.P.、(121±12) ka B.P.、(210±20) ka B.P.和(602±60) ka B.P.。根据测年结果,确认剖面为河流相沉积环境,形成时代对应中晚更新世酒泉砾岩和戈壁砾岩时期,表明大通河河流阶地在542~662 ka B.P.之前就已经形成,推测其可能是受到中新世白杨河组之后的盆山运动或早更新世祁连山的褶皱变形影响而形成的。利用测年数据计算抬升速率,从中更新世晚期到晚更新世中期,抬升速率加快,反映了大通河流域的构造运动和气候变化加强,祁连山江仓地区在此期间快速隆升,为青藏高原东北缘以面积和体积扩张的观点提供了新的依据。     

黄河共和-贵德段河流阶地对青藏高原东北缘晚期隆升的指示

实测黄河共和-贵德段4个河流阶地剖面,并对采自4个剖面的20个砂样进行了电子自旋共振波谱测年(ESR)。结果显示,T3～T9的形成时代分别为:0.134Ma B.P.、 0.176Ma B.P.、 0.228.1Ma B.P.、 0.41Ma B.P.、 0.82Ma B.P.、 0.93Ma B.P.、 1.32 Ma B.P., T11～T20阶地的形成时代分别为1.71Ma B.P.、 1.75Ma B.P.、 1.88Ma B.P.、 1.94Ma B.P.、 2.01Ma B.P.、 2.12Ma B.P.、 2.23Ma B.P.、 2.31Ma B.P.、 2.36Ma B.P.、 2.47 Ma B.P.。结合各级阶地拔河,综合分析共和-贵德河流阶地下蚀速率,探讨青藏高原东北缘第四纪以来隆升过程。认为青藏高原东北缘2.47Ma以来以阶段性隆升的模式隆升至现今高度,总隆升量为647m,平均隆升速率为0.26 mm/a,其中2.47～1.71 Ma期间,隆升速率约为0.51mm/a;1.71～0.41 Ma期间,构造隆升活动减缓,速率下降至约0.09mm/a;而0.41Ma之后隆升又开始加速至0.35mm/a。推断青藏高原东北缘祁连山地区在中新世中期之前海拔较低(小于2000m),中新世中晚期以来快速隆升了2000多米。     

小江断裂带巧家段晚第四纪走滑速率研究

鲜水河-小江左旋走滑断裂系是调节青藏高原东南部物质向东南挤出的大型边界断裂。云南巧家断裂作为小江断裂带北段,其晚第四纪走滑速率是认识川滇地块东部边界应变调节方式的关键。本文利用无人机航摄和地面激光扫描技术,获取了该断裂段穿过金沙江河谷区红路和蒙姑两处的高分辨率地形数据,恢复出断层错动T2和T3两期阶地陡坎上缘的左旋位错量分别为120±5～128±1 m和193±1～202±1 m。根据T3中次生碳酸盐的AMS-¹⁴C法测年结果,结合已有的类似阶地年龄数据,并经气候曲线校正后认为,区域上T2和T3被废弃应分别发生在冰后期和末次盛冰期末期,时间为8.5～11.2 ka BP和18.6～21.4 ka BP。据此估算,小江断裂带巧家段的晚第四纪平均走滑速率为10～13 mm/a。进一步统计分析小江断裂带的晚第四纪走滑速率,发现巧家至宜良以北的段落,总体保持着10～15 mm/a的高走滑速率。但从宜良向南,断裂走滑速率出现了分段递减的特征,至建水以南快速减小到中-北段的近十分之一。小江断裂带中-北段的高走滑速率以及向南的分段式递减现象,反映在宜良以北,小江断裂带的走滑剪切...     

班戈错晚第四纪湖泊发育、湖面变化与藏北高原东南部末次大湖期湖泊演化

班戈错是因湖面阶段性下降而于晚更新世末期从母湖色林错东部分离出来的小离湖.2003年5-7月,我们对班戈湖沿岸进行了详细的地貌与第四纪地质调查,湖面高程及6条剖面湖岸阶地的水准测量,并采集了沿岸及邻区的湖相沉积物样品进行U系年龄测定.研究结果表明,班戈错湖岸阶地共6级,其中T1为与色林错分离后所形成,T2至T6的拔湖高...     

贵州涟江惠水段河流阶地特征与地貌演化研究

贵州涟江惠水段级次清晰的四级阶地是流域地貌阶段性演化的直观记录。笔者等利用差分GPS测量法精确厘定了涟江阶地的级序和高程,结合剖面观测发现从上游到下游,涟江惠水段阶地标高和级差逐渐降低,地貌面整体呈“收拢”趋势;阶地沉积物呈现砾石层厚度变小,砾石含量降低、砾径减小,砂质沉积占比增大趋势;阶地类型从基座阶地为主向堆积阶地为主演变。光释光（OSL）测年显示,T1阶地埋藏年龄31.2±2.0 ka BP到14.7±1.3 ka BP,T2阶地122.4±8.5 ka BP到66.9±3.8 ka BP,阶地年龄与贵州高原其他流域十分相近,具有同步演化特征。结合阶地时代和发育特征,认为贵州高原河流阶地是构造运动的产物。涟江四级阶地记录了在更新世以来四次构造抬升背景下,流域经过多期自北向南“削高补低”的地貌改造,逐步由构造洼地演变为山间盆地的地貌过程。     

贵州涟江惠水段河流阶地特征与地貌演化研究

贵州涟江惠水段级次清晰的四级阶地是流域地貌阶段性演化的直观记录。笔者等利用差分GPS测量法精确厘定了涟江阶地的级序和高程,结合剖面观测发现从上游到下游,涟江惠水段阶地标高和级差逐渐降低,地貌面整体呈“收拢”趋势;阶地沉积物呈现砾石层厚度变小,砾石含量降低、砾径减小,砂质沉积占比增大趋势;阶地类型从基座阶地为主向堆积阶地为主演变。光释光(OSL)测年显示,T1阶地埋藏年龄31.2±2.0 ka BP到14.7±1.3 ka BP,T2阶地122.4±8.5 ka BP到66.9±3.8 ka BP,阶地年龄与贵州高原其他流域十分相近,具有同步演化特征。结合阶地时代和发育特征,认为贵州高原河流阶地是构造运动的产物。涟江四级阶地记录了在更新世以来四次构造抬升背景下,流域经过多期自北向南“削高补低”的地貌改造,逐步由构造洼地演变为山间盆地的地貌过程。     

Ages and genesis of terrace flights in the middle reaches of the Yarlung Zangbo River,Tibetan Plateau,China

Field investigation has shown that the middle reaches of the Yarlung Zangbo River, in Tibet (known as the Bhramaputra River in reaches downstream) has 11 terraces. The ages of these terraces were determined as follows: T₁₁>2000 ka, T₁₀ = 1783 ka, T₉ = 1238 ka, T₈ = 683 ka, T₇ = 382 ka, T₆ = 150 ka, T₅ = 82 ka, T₄ = 67 ka, T₃ = 43 ka, T₂ = 28 ka and T₁ = 10 ka. These terraces formed during several stages of the Quaternary when the Tibetan Plateau was uplifting, recording tectonic–climatic cycles or subcycles of 1.2, 0.4, 0.1, 0.04 and 0.02 million years duration. The tectonic–climatic cycles identified by this study are correlated with red soil and palaeosol records. The preservation of the Oligocene to Early Miocene conglomeratic Dazhuka Formation, close to the present altitude of the main planation surface of the Tibetan Plateau and occurring only in the Yarlung Zangbo valley, suggests that this river has existed since at least 7 Ma. Discoveries of old and thick fluvial gravel layers extending to within 630 m of the valley floor show that the Yarlung Zangbo River was already incised by 2000 m or more below the surface of the Tibetan Plateau, that much of the incision from plateau to valley floor had been accomplished and that the plateau was already substantially uplifted prior to the Quaternary. In addition to its importance for understanding the evolution of the Tibetan Plateau, this study documents the impact of varying rates of tectonic uplift on river development.     

Impact of phased uplift of Tibetan Plateau on environmental changes since late Middle Pleistocene: Palynological records in the three terraces of Middle Shiquan River

Three fluvial terraces in Porougong River in the middle reach of Shiquan River were identified, and the palynological records were investigated to decipher the paleoenvironmental changes in the west inland of the Tibetan Plateau. Three phases of uplift in the west inland of the Tibetan Plateau are suggested to be associated with the third, second, and first fluvial terraces (T₃, T₂, and T₁) being formed at ca.126-25.1 ka B.P., 25.1-4.5 ka B.P., and 4.5-1.3 ka B.P., respectively. The differentiated uplift rate infers that the inland Tibetan Plateau shows an earlier uplift than the surroundings. Coincident with the phased uplift, three episodes of the changes in paleovegetation and paleoclimate since late Middle Pleistocene could be identified by the spore-pollen records, including the forests under the warm-wet climate featured by the assemblage of Picea + Pinus-Betula-Ulmus-Chenopodiaceae-Epheara in the third terrace, the forest-grassy vegetation under the semi-arid and semi-wet climate as shown by the Picea + Pinus-Chenopodiaceae-Epheara assemblage in the second terrace, and the grassland under the cold-dry climate indicated by the Chenopodiaceae-Artemisia-Ephedra assemblage in the first terrace. The association of the paleovegetation and paleoclimate changes with the phased uplift of the fluvial terraces has revealed the important impact of the Plateau uplift.     

西秦岭北缘漳县韩家沟砾岩对青藏高原东北缘地壳隆升的约束

对西秦岭北缘漳县地区上新统韩家沟砾岩的地貌特征、高程分布、沉积特征、构造变形等研究表明：1）该套砾岩分布受西秦岭北缘断层系F₂逆冲断层控制,主要由巨砾-中砾砾岩组成,有近源快速磨拉石沉积的特征,代表了上新世以来西秦岭地块沿北缘断层向北逆冲挤出形成的再生前陆磨拉石盆地,指示了西秦岭地块上新世以来的一次强烈的构造隆升。2）这套砾岩出露高程及宏观地貌特征指示了其形成之后又与西秦岭地块一起经历了侵蚀夷平,形成了现今海拔2 600 m 左右统一的夷平面。该夷平面的整体隆升和解体、韩家沟砾岩雅丹地貌形成和发育六级侵蚀阶地或基座阶地的漳河水系形成才真正标志着西秦岭及北缘区域的整体隆升。现今海拔1 800 m 漳河河床与2 600 m 山顶夷平面之间的高差反映了西秦岭及其北缘第四纪以来至少相对隆升了800 m。3）西秦岭北缘漳县韩家沟砾岩下伏的渐新统-中新统红层盆地沉积序列具有伸展断陷盆地充填特征,指示了这个时期西秦岭北缘处于拉张伸展构造状态,也就是说以构造挤压缩短为动力学背景下的青藏高原隆升和构造变形在渐新世-中新世时期尚未扩展至西秦岭北缘区域。尽管该断陷盆地最上部河流相-洪泛相粗碎屑沉积增多和之后地层掀斜及褶皱缩短有可能反映了中新世末或上新世初西秦岭北缘由伸展到挤压的构造转换和构造隆升,但这并不是西秦岭及北缘区域的一次强烈隆升。综上所述,我们认为西秦岭北缘上新统韩家沟砾岩出现标志着西秦岭地块向北强烈逆冲和构造隆升,但西秦岭的这次强烈隆升仅持续到上新统韩家沟砾岩沉积结束,之后西秦岭地块和北部的再生前陆磨拉石盆地一起经历了整体隆升和侵蚀夷平,形成了上新世末或第四纪初的统一夷平面。该山顶夷平面是西秦岭及其北缘区域最后整体强烈隆升的起点。韩家沟砾岩雅丹地貌形成、发育六级侵蚀阶地或基座阶地的漳河水系形成真正指示了西秦岭及北缘区域的整体隆升过程。如果西秦岭及其北缘新生代以来隆升过程在青藏高原东北缘具有代表性,那么就说明青藏高原东北缘真正隆升成为现今青藏高原系统组成部分只是上新世末期或第四纪以来地质事件。