黄河晋陕峡谷1.1 Ma阶地的形成及其构造背景*

对黄河晋陕峡谷河曲、黑峪口、延水关和壶口等4个地区进行了详细的野外考察。河曲地区共发现3级河流阶地,更高的则为唐县期宽谷;唐县期宽谷的海拔高度约1000m(拔河高度150m),而3级河流阶地的拔河高度分别约为110m、80m和12m。黑峪口地区也存在唐县期宽谷,宽谷之下发育5级河流阶地,唐县期宽谷西高东低,海拔高度位于970m和940m之间,5级河流阶地的拔河高度分别约为130m,80m、50m、12m和4m。延水关地区共发现6级河流阶地,全部为第四纪期间形成,6级河流阶地的拔河高度分别为180m、130m、95m、50m、20m和4m。壶口地区共存在8级阶地,也全部为第四纪期间的阶地,阶地的拔河高度分别约为260m、210m、180m、120m、80m、60m、35m和15m。对壶口最高阶地进行了地层学研究,发现这一阶地上覆厚度约110m的黄土地层,黄土层的最底部为L13,古地磁研究结果和古土壤断代都指示了这一阶地的形成时间在距今1.1Ma左右。综合晋陕峡谷地区现有的研究结果认为,3.3Ma之前,鄂尔多斯地块内部构造极为稳定,发育了唐县期夷平面,古黄河在此夷平面上主要以侧蚀拓宽为主,下蚀极其微弱;3.3-1.1Ma,鄂尔多斯地块的构造稳定可能被打破,黄河小幅度下切;而1.1Ma以来,受鄂尔多斯地块快速抬升的影响,黄河发生剧烈下切,1.1 Ma阶地和晋陕峡谷的主体在这一时期形成。     

晋陕峡谷北段保德-府谷地区唐县面上冲积物的特征及其地貌意义

晋陕峡谷是研究黄河演化的关键河段之一,许多学者对晋陕峡谷以及黄河的演化进行了研究,但还没有形成统一认识,特别是晋陕峡谷区唐县面上是否存在古黄河沉积物以及唐县面是否属于黄河阶地,学术界尚存在不同见解.本文以晋陕峡谷北段保德-府谷地区唐县期基岩侵蚀面上18个沉积剖面的野外观察为基础,在各露头剖面砾石层及现代黄河中采集21个样品进行砾石特征统计分析,结果表明:保德-府谷地区存在与现代黄河峡谷延伸方向一致的唐县期基岩宽谷,其形成时代至少在8.0Ma之前.唐县期宽谷底部各剖面砾石成分复杂性指数大多高于1.5,平均磨圆度接近2或在2以上,以次圆和圆为主,但磨圆度方差在0.5以上,砾石中远源组分比例大,具有长距离搬运和来源丰富的特征,由此推断该地区在中新世中期已经存在一条规模较大的河流,是现代黄河贯穿之前的一部分,即古黄河.晋陕峡谷的下切使唐县期宽谷高出现代河面约170m,成为该地段黄河的最高一级阶地.该地区红土层中下部的砾石透镜体,砾石成分简单,复杂性指数在1左右,磨圆普遍较差,除个别剖面,平均磨圆度都在1.5以下,以次棱角状为主,且不同砾石磨圆程度相差不大,磨圆度方差在0.32以下,具有近源堆积的特点,应该是来自河谷两侧支流的洪积物.     

TIME-SLICE OF THE FLUVIAL EVOLUTION IN THE NORTHERN JINSHAAN GORGE DURING LATE CENOZOIC

晋陕峡谷黄河形成的时代是地学界十分关注的科学问题,长期存在比较大的意见分歧,至今没有得到比较好的解决.山西保德地区发育—套晚中新世-早上新世的河湖相沉积,年代为＞8.3 ～3.7Ma,地貌与地层分析表明,它们是唐县期夷平面的相关沉积.河湖相地层所含砾石层的组构和岩性统计揭示,当时汇入古湖的河流是发源于周围抬升区的短小河流,形成一个局地规模的湖泊水系.晋陕峡谷北段唐县期夷平面之上分布两期红粘土覆盖的河流砾石层,形成年代分别在4.9Ma前和3.7Ma前;砾石组构和岩性统计揭示,它们所指示的河流流向向北,与黄河流向相反,是一个不同于现代黄河的古河流,它将保德古湖水系与河套盆地联系起来.3.7Ma前,强烈的地面上升导致河湖相沉积结束和唐县期夷平面抬升,风成红粘土堆积其上,地形起伏增大,河流溯源侵蚀加剧,水系进入重新组织阶段;1.2Ma前,黄土高原南部的河流将原北流水系袭夺,黄河形成;最近1.2Ma的强烈地面上升,导致黄河不断下切并发育多级阶地,逐渐形成现代壮观的深切峡谷地貌.     

黄河晋陕峡谷河流阶地和鄂尔多斯高原第四纪构造运动

本文通过黄河晋陕峡谷河段21个地点的阶地横剖面观察和阶地对比研究,确定出6级宽谷阶地序列,同时,依据17个放射性测年数据对阶地定年。6级宽谷阶地序列揭示了鄂尔多斯高原第四纪区域造陆隆起和局部构造变形,区域造陆隆起的发生时间比之青藏高原隆起要滞后0．113～0．25Ma,而且,平均区域造陆隆起量比之青藏高原的内部和边缘的隆起量小得多。晋陕峡谷河段发生过3期加积作用幕,指示着造陆隆起景观中的气候变化时间线。渭河盆地北缘的韩城断裂悬崖带记录着构造基准面下降,影响的河流长度仅为21～127km。     

黄河源区河流阶地特征及源区黄河的形成

提要：本文通过对黄河源区河流阶地的系统测量和研究,认为黄河源区黄河阶地主要由堆积阶地组成,少量侵蚀阶地,阶地拔河高度低,阶面比较开阔平坦。黄河自源头至入扎陵湖段仅发育一级河流阶地,从鄂陵湖出水口至黄河乡段发育两级河流阶地,从黄河乡以下至久治县东段发育三级河流阶地。结合ESR测年结果,黄河源区河流阶地形成的时间主要为中更新世晚期—全新世,T1河流阶地的形成时代约为1万年;T2河流阶地的形成时代为5.8～1.9万年;T3河流阶地的形成时代为16.1～2.5万年。河流阶地研究表明,黄河在源区形成较晚,可能为晚更新世晚期。     

赣东北乐安江德兴铜矿段河流阶地的发育及环境意义

乐安江是德兴铜矿地区的主要水系,为查明乐安江德兴铜矿段河流阶地发育情况及其所产生的环境效应,对乐安江海口镇—泗州镇坑口段—乐平市洺口镇戴村村段及大坞河与浮溪河所发育的河流阶地进行划分,并运用光释光(OSL,Opically Stimulated Luminesecence)测年方法对此段乐安江低阶地的形成时代进行测定。得到以下认识:研究区乐安江至少发育五级阶地,T5拔河高度约50 m,T4拔河在28~40 m之间,T3拔河在20~30 m之间,T2拔河高度在12~22 m之间,T1拔河高度在6~15 m之间;另外研究区乐安江支流大坞河与浮溪河,也有3~5级阶地发育。该段乐安江三级阶地上沉积物的OSL年龄为(120.6±5.8)~(153.6±8.1)ka,二级阶地上沉积物OSL年龄为(43.0±1.8)~(109.9±4.6)ka,一级阶地上沉积物OSL年龄为(0.9±0.1)~(1.2±0.1)ka。四级阶地可能形成于倒数第二次间冰期。以上认识填补了乐安江河流阶地研究的空白,为今后研究区第四纪地质的研究奠定了一定的基础。结合大坞河一、二级阶地上土壤、种植物中重金属含量分析,认为研究乐安江德兴铜矿段及其支流的河流阶地对确定德兴铜矿所排放出的酸性废水的影响范围及该地区的农业区划具有重要意义。     

黄河上游物质在新近纪未流入晋陕峡谷*

河流的出现是其流域内构造活动和气候变化综合作用的结果。晋陕峡谷位于黄河上游和中游的衔接部位,对于研究上游黄河何时进入晋陕峡谷具有无可替代的地理位置优势。目前对于黄河何时进入晋陕峡谷一直存有较大争议,存在中新世、上新世和更新世几种主要观点。基于此,作者对晋陕峡谷北段新近纪地层开展碎屑锆石U-Pb年龄分析和沉积相观察。首次报道了磨扇沟、大烟墩、高家窨子3个剖面270颗碎屑锆石 U-Pb 年龄结果。通过和区域内潜在源区进行对比,以及古流向都是自东向西的现象,判定磨扇沟和大烟墩2个剖面的物质来自近源的吕梁山北段; 高家窨子剖面底部的砂岩流向为自南向北,其物源区来自鄂尔多斯地块北部中生代地层。结合这些地层已经报道的古地磁年龄,认为晋陕峡谷北段在6.2~3.7 Ma期间以近源堆积为主,是对青藏高原隆升远程效应和东亚夏季风增强的沉积响应,而和黄河上游物质不存在物源联系。     

黄河上游物质在新近纪未流入晋陕峡谷*

河流的出现是其流域内构造活动和气候变化综合作用的结果。晋陕峡谷位于黄河上游和中游的衔接部位,对于研究上游黄河何时进入晋陕峡谷具有无可替代的地理位置优势。目前对于黄河何时进入晋陕峡谷一直存有较大争议,存在中新世、上新世和更新世几种主要观点。基于此,作者对晋陕峡谷北段新近纪地层开展碎屑锆石U-Pb年龄分析和沉积相观察。首次报道了磨扇沟、大烟墩、高家窨子3个剖面270颗碎屑锆石 U-Pb 年龄结果。通过和区域内潜在源区进行对比,以及古流向都是自东向西的现象,判定磨扇沟和大烟墩2个剖面的物质来自近源的吕梁山北段; 高家窨子剖面底部的砂岩流向为自南向北,其物源区来自鄂尔多斯地块北部中生代地层。结合这些地层已经报道的古地磁年龄,认为晋陕峡谷北段在6.2~3.7 Ma期间以近源堆积为主,是对青藏高原隆升远程效应和东亚夏季风增强的沉积响应,而和黄河上游物质不存在物源联系。     

冀西北康保、沽源一带新构造运动特征

冀西北坝上高原是河北省的三大地貌单元之一,新构造活动强烈,间歇性断块升降十分明显,主要表现为多级层状地貌、强烈的火山活动、盆地迁移、断裂活动及地震等。区内发育北台期及唐县期两期夷平面,其海拔高度分别为1 700 m、1 500 m左右,其形成时代分别为晚白垩纪—始新世初和中新世未—上新世初。区内发育Ⅰ~Ⅲ级阶地,Ⅰ级阶地河拔高度为1~2 m,形成于晚全新世早期;Ⅱ级阶地河拔高度为6~12 m,形成于早全新世初期;Ⅲ级阶地河拔高度为25~30 m,形成于晚更新世晚期。     

黄河中游响应气候变化和地表相对抬升发育阶地研究

揭示河流系统响应气候变化和地表抬升的机制是理解流域地貌演化以及水系发育过程的基础,其核心难题是如何充分认识它们在阶地发育中扮演的角色。以往的研究倾向于分开讨论气候变化和地表抬升在河流阶地发育中的作用,认为河流堆积/侧蚀和下切行为分别与冰期和间冰期气候对应,或者将阶地作为地表抬升的直接证据。首先,从上下游河段对比的视角初步解释了黄河中游响应气候变化和地表相对汾渭盆地抬升发育阶地的过程。1.2 Ma以来黄河下蚀鄂尔多斯地块和峨眉台地分别形成了7级阶梯状阶地和6级堆积阶地序列。黄土地层分析结合年代学研究揭示这些阶地面都直接上覆一层古土壤,指示它们形成于气候由冰期向间冰期的过渡阶段,即使在沉降的盆地依然如此。然而,黄河中游并没有在1.2 Ma以来的每一次冰期向间冰期转换都发育阶地,说明气候虽能通过控制河流堆积-侧蚀与下切行为的转换决定阶地的形成时代,但其本身并不是阶地形成的唯一控制因素。在峨眉台地沉降的背景下,黄河无法形成正常的阶梯状阶地序列,取而代之的是堆叠的阶地序列（阶地越年轻拔河高度越大）;而当鄂尔多斯地块相对汾渭盆地抬升缓慢时,黄河仅能在极为干旱的冰期向间冰期过渡阶段形成阶地;相比之下,它们相对汾渭盆地抬升速率都足够快速时,驱动黄河近乎对每一次的冰期向间冰期转换都能做出响应而发育阶地。以上黄河中游阶地与气候和地表抬升的对比模式揭示出,快速地表抬升也是阶梯状阶地序列发育不可或缺的因素,能驱使河流在冰期向间冰期过渡阶段显著下切,拉大相邻阶地面垂直距离从而利于后期保存。因此,研究认为黄河中游发育的系列阶地是响应气候变化和地表相对汾渭盆地抬升的结果。     

中更新世晚期以来高阶地发育与中游黄河贯通

黄河的形成演变,是综合反映东亚构造地貌和自然环境变迁的重大地质事件,中游是黄河演化的关键河段,也是研究意见分歧集中的河段。发育于晋陕峡谷北段的寺沟T5阶地代表了晋陕峡谷未沟通前的雏形黄河发育阶段,T4阶地代表了黄河的贯通形成。文中选择了自三门峡峡谷至河曲寺沟间不同地貌部位的5个T5阶地和1个T4阶地典型剖面进行了系统研究,通过对阶地上覆黄土野外地层划分、OSL和ESR年代测定及磁化率测试结果与黄土高原段家坡典型黄土地层的对比,确定T5阶地和T4阶地上覆黄土最底部地层分别为S2和S1古土壤层,由黄土地层年代序列确定两级阶地分别形成于250~200 ka BP和130~80 ka BP。根据阶地的分布和沉积特征,认为250 ka BP前后的构造活动是T5阶地形成的主因,此时雏形黄河自三门峡溯源侵蚀到了河津地区,但未沟通河套盆地。形成于130~80 ka BP期间的T4阶地发育,代表晋陕黄河北段与河套盆地得以沟通,现今黄河最终形成。     

黄河上游第四纪河流地貌演化--兼论青藏高原1∶25万新生代地质填图地貌演化调查

在青藏高原1∶25万地质填图中,新生代地貌演化调查方法是查明地貌组成的形态、分布、形成年代等特征,分析地貌成因类型,研究地貌与构造、气候、沉积的关系,通过夷平面、河流阶地等反映隆升过程的标志性地貌面调查,分析地貌发展阶段,建立区域地貌演化史.由黄河上游羊曲段阶地地貌调查结果,推断黄河在0.03 Ma才切开共和南山.对比黄河上游不同发育地段阶地,表明黄河上游地貌演化过程是伴随高原阶段隆升而向上游阶段性溯源侵蚀发展的.1.6 Ma黄河稳定出现在民和-兰州-临夏,1.1 Ma切开积石峡到达化隆-贵德,0.15 Ma切开龙羊峡出现于共和盆地,约0.03 Ma经历最新抬升事件,切开贵南南山及西秦岭,并沟通若尔盖盆地抵达黄河源区.     

青藏高原东北缘岷县—武都地区构造地貌演化与高原隆升

西秦岭武都-岷县地区位于青藏高原东北缘,是中国两大构造地貌单元的转换过渡带。构造地貌研究表明,该地区发育四级夷平面,分别是Ⅰ级夷平面(山顶面)、Ⅱ级夷平面(主夷平面)和Ⅲ、Ⅳ级夷平面(剥蚀面),分别形成于 K2-E3之前、3．6Ma、2．5Ma、1．8Ma。主要河流发育4-7级基座阶地,并且四级及其以下低级阶地的特征具有相似性。夷平面和阶地的高程变化,指示了该地区地壳的隆升具有多阶段性和不均匀性,3．6Ma以来平均隆升速率在0．42- 0．57mm/a,3.6-1.8Ma是地壳快速隆升期,1．8Ma以来隆升速度减缓,但晚更新世(0．15Ma)以来,隆升明显加速,显示出青藏高原目前正处于新的加速隆升期。     

六盘山东西两侧第四纪以来构造差异隆升速率递变性

河流阶地作为第四纪以来较新的沉积地貌单元,在研究区域构造隆升和区域断裂活动性方面扮演重要角色.本文利用前人对六盘山东西两侧黄河、渭河及泾河地区阶地研究成果,借用古地磁及14C等方法测定阶地形成年龄和实测阶地拔河高度已有数据,引进构造差异隆升速率(△UT)参数来反映区域构造隆升强弱.通过对兰州黄河阶地、陇西渭河阶地与泾河阶地的构造差异隆升速率对比研究表明,第四纪以来,兰州黄河阶地与泾河阶地4个期次平均构造差异隆升速率(△UT)分别为76.87mm/ka、42.88mm/ka、421.06mm/ka和1050mm/ka;平均值为397.70mm/ka;陇西渭河阶地与泾河阶地3个期次内(△UT)分别为177.37 mm/ka、171.83 mm/ka和168.27mm/ka;平均值为172.49mm/ka.说明六盘山西侧总体活动性要强于六盘山东侧,同时六盘山构造带北段较南段活动性强,并有逐渐增强趋势.其主要原因可能是六盘山西侧区域系列NWW、NNW活动构造发育对应力的转换和吸收占据重要位置,而六盘山东侧依附于较稳定的鄂尔多斯地块,对区域应力的转换和吸收不明显.     

祁连山东南缘基于RGMAP的数字化地貌研究

在RGMAP平台下, 以数字高程模型DEM为基础, 结合野外路线调查、图切构造地貌剖面, 较系统地研究了青藏高原东北缘祁连山东南麓(达坂山—拉脊山) 地区典型层状地貌分布发育特征, 初步识别出了调查区的两级夷平面(一级夷平面海拔3000m、二级夷平面4000m左右)、多级山足剥蚀面(1~ 11级) 及主要入海水系如黄河及其支流, 如湟水河、大通河发育的河流阶地系列, 其中湟水河发育7级河流阶地, 黄河5级河流阶地, 黄河干流于盐锅峡段贯通之前, 湟水河一度为黄河上游源头.结合野外调查和室内分析, 本文详细描述了各级层状地貌分布特征、沉积学、形成时代及其与新构造运动的关联, 说明典型层状地貌的发育是青藏高原晚新生代以来间歇性构造抬升的结果.      

长江三峡地区夷平面分布特征及其形成年代

通过野外路线考察,典型地区填图,地质、地形图判读,航片、卫片验证、核对及前人资料分析和年代学方法,对长江三峡地区的地貌进行了研究。结果表明:该区现代河谷之上存在两级夷平面和一级剥夷面。高夷平面分布高度为海拔1700～ 2000m,完成于老第三纪末;低夷平面分布高度为海拔1200～ 1500m,完成于上新世末;剥夷面分布高度海拔为800～ 1200m ,形成年代为3. 4～ 1. 8Ma B. P. 。高夷平面在地貌上表现为宽浅的坳谷洼地与低矮的缓丘相结合,呈现一派波状起伏的老年期地貌景观; 低夷平面多表现为高大的岩溶丘陵与大型洼地相组合的岩溶台面,洼地两侧多有水平溶洞发育;剥夷面可以岩溶盆地、山间盆地、岩溶台面、河谷盆地、岩溶洼地及河流宽谷等多种地貌形式存在,没有大范围可比性。      

祁连山北麓祁青地区河流阶地沉积特征及成因

对祁连山北麓祁青地区河流阶地进行野外测量和调查,获得了北大河、朱陇关河、小柳沟河阶地的拔河高度、结构、发育及沉积特征等资料。探讨了祁青地区河流阶地类型,为进一步研究北祁连河流阶地的发育成因及对古气候的沉积响应提供了科学依据。分析得出该地区河流阶地发育有基座阶地T4,堆积阶地T3、T2、T1,其年龄分别为70.00、30.00、10.78、5.77 ka BP。结合古构造运动、古气候环境以及对阶地沉积特征的观察,认为基座阶地T4主要受白杨河运动形成,而堆积阶地T3、T2、T1主要受气候变化的影响。     

鄂尔多斯地块西南缘千河水系变迁与新构造运动

鄂尔多斯地块西南缘新构造运动活跃,其河流阶地发育过程和水系演化历史蕴藏了丰富的新构造运动信息.发育于鄂尔多斯西南缘的千河水系两岸不对称分布5级河流阶地,通过野外调查和钻探揭露,厘清了阶地结构和发育特征,利用电子自旋共振(ESR)测年、光释光(OSL)测年和黄土地层对比定年,分析了阶地形成的时代和下切速率,结合区域地质背...     

关于黄河形成时代的一些认识

以黄河中游河套盆地-晋陕峡谷-三门峡盆地-三门峡峡谷-郑州邙山段黄河形成时代为主要研究内容,辅以黄河上游兴海盆地-共和盆地段黄河出现的时代来探讨统一黄河形成的时代.黄河上游兴海盆地共发育9级黄河阶地,ESR和OSL年代结果表明,最高三级阶地分别形成于200ka,100ka和80ka;中游河套盆地普遍发育一套湖相沉积,其中盆地东南端托克托台地郝家窑剖面湖相沉积的亮度和烧失量数据呈现一致的由下向上波动上升变化趋势,反映沉积物碳酸盐含量在不断增高,湖水盐度在增大,可能指示了湖泊处于封闭的环境,OSL结果显示湖相沉积结束的年代在100ka前后;三门峡盆地东端发育的最高黄河阶地年代为150ka,而指示古三门湖湖水外泄的河湖相白砂层结束时间是200ka.文章总结对比前人的研究成果,认为共和运动才是形成统一黄河的主因,尽管如此,上游兴海-共和河段及中游三门峡河段黄河(分别形成于200ka和200～ 150ka)出现要早于河套地区(100ka),而晋陕峡谷最晚贯通.也就是说,现今统一的黄河形成于100ka前后.     

大渡河金川-巴底河段河流地貌特征研究

对大渡河中游金川-巴底河段水系格局、河谷形态、河流阶地及第四纪沉积物进行研究,分析河流地貌的发育特征、影响因素以及发育演化史,为区域稳定性评价提供依据。研究表明,该区域为具有夷平面的深切峡谷地貌区,发育三级夷平面和4~6级阶地,河流地貌发育经历三个阶段,河流地貌的形成与演化受构造、岩性影响明显。