青衣江河流沉积与阶地特征及其成因演化

在系统整理分析前人成果资料基础上,对龙门山西南部与古青衣江改道相关的名山-邛崃砾石层和丹棱-思濛砾石层的砾石成分、砾度及砾向等统计资料进行分析和总结,讨论了砾石层的物源区、成因、形成时代等特征;结合对青衣江干流阶地最新的调查和测量结果,梳理总结了河流阶地的分布特征、高度、结构、发育程度和年龄等资料数据,并利用卫星遥感图像和数字高程模型（DEM）数据提取构造地貌和水系特征,发现青衣江流域地形是梯级降低的,其穿过的褶皱形成时间应该早于第四纪,并且第四纪时期青衣江形成的阶地是可连续对比的,其中宝兴-芦山段的阶地有过抬升,可能与该区的盲逆冲断层活动有关。依据青衣江流域的阶地特征,对水系演化变迁过程进行综合分析后提出,青衣江改道很可能是由于新构造期间河流多次袭夺造成的,其中龙门山西南段的盲逆冲断层活动引起的局部隆升为袭夺提供了构造条件。      

云南三江一河典型地区河谷第四系发育特征

三江一河（金沙江、怒江、澜沧江、红河是流经云南境内的４条主体水系，将上述４条河流河谷第四系的野外观察加以总结得出；金沙江河谷局部发育早一中更新世的湖相层和河湖相层，常形成晚期阶地的基座，晚更新世至全新世冲积层构成四级阶地；怒江河谷第四系发育较差，在六库的上游河谷中冲积层极不发育，只有局部地方有少量的河漫滩砂砾层（全新世），在六库至过街河段中，尤其是过街盆地，发育有中更新世至全新世的冲积层和洪积层，前者构成五级阶地，后者形成巨大的洪积扇分布在河流右岸的谷底或苍坡上；澜沧江除景洪、勐罕（橄榄坝）盆地外，其它河段主要为峡谷，第四系很少，在景洪盆地中发育有第二、第一级阶地和河漫滩冲积层；红河的第四系有中更新世至全新世的冲积层，并构成五级阶地。基于上述第四系特点，简要地讨论了这４条河流的形成时代。     

川西硕曲河流阶地及其对山地抬升和气候变化的响应

山地抬升和气候变化是影响内陆地区河流地貌发育的两个关键因素,不同地区的河流对它们的响应方式多种多样.位于川西高原西部活动构造区的硕曲河谷下游亚金段保留有6级河流阶地,运用ESR和TL技术对其中T₂到T₆级阶地的砾石层及邻近的冰碛物进行了测年,并结合阶地沉积物特征分析了阶地对山地抬升和气候变化的响应.结果表明:亚金T₂～T₆级阶地砾石层均堆积于冰期;阶地基座均形成于间冰期-冰期过渡时段;形成这些阶地的下切过程均开始于冰期晚期,可分别与深海同位素阶段的MIS 2、6、8、14和16阶段晚期相对应.自MIS16阶段晚期以来,硕曲河谷亚金段平均下切速率约为1.22 mm·a^-1,小于该地区山地同期平均抬升速率2 mm·a^-1,这与"河谷下切速率不大于山地抬升速率"一致.     

末次冰期晚期半干旱环境下黄河阶地上的河流与风沙沉积交互过程

风沙与河流地貌过程的交互作用是半干旱环境典型的地表过程。位于半干旱区的黄河兰州至银川段,现代风沙与河流沉积过程相互影响剧烈,而该区域地质历史时期风沙与河流交互过程的沉积记录还鲜有报道。文章对该区域黄河二级河流阶地堆积序列(河道砾石-具水平层理砂层-沙丘砂-条带状粉砂)进行了详细的沉积学分析。结果表明,流水作用形成的水平砂层之上覆盖的厚2~3.8 m的沙丘,由成分均匀的极细砂和粗粉砂组成;发育块状结构,而未见流水沉积结构;为典型风成沙丘。其上覆盖的粉砂层,粒度组成与该地区砂质黄土有相似性,以粗粉砂颗粒为主;但其还含有少量的粘土和极细砂组分,分选差,且发育薄层条带状纹层(层厚约5~10 cm);为河漫滩环境下主要为风尘输入的颗粒在静水条件下沉降形成的河漫滩相沉积。风成沙丘的众数粒度值略小于下伏水平状河流砂众数粒度,而粗颗粒组分和细颗粒组分含量都略小于下伏河流砂,表明风成沙丘可能是由风力分选、搬运下伏河流砂,就地堆积形成。风成沙丘与下伏河流砂的主量元素组成基本一致,而与该区域物质来源于较大范围的风成砂黄土主量元素的组成相差较远,也表明该阶地堆积序列中发育的风成沙丘物质来源于局地下伏的河流砂层。光释光年代测试的结果表明,风成沙丘堆积于距今约21~16 ka期间,而上覆河漫滩堆积于距今约14~13 ka期间。末次盛冰期,干旱气候和强劲的冬季风导致早期河漫滩上发育风成沙丘,而随后的冰消期夏季风的加强和相对暖湿的气候,使得末次盛冰期形成的沙丘被河漫滩沉积覆盖。该区域黄河二级阶地由辫状河砾石(夹砂透镜体)-河漫滩砂-风成沙丘-河漫滩粉砂构成的沉积序列是该区域末次盛冰期以来风沙与河流交互作用形成的良好记录,反应了半干旱地区地表过程(风沙和河流交互)对气候环境变化的响应。     

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。     

末次间冰期以来西宁市河谷沉积与环境

在西宁市区开展的钻探工作,获得了河谷平原区第四系的分布及沉积特征。通过对沉积厚度最大部位的2个钻孔岩芯的地层岩性、年代测试、孢粉组合及粒度分析等,探讨了西宁河谷平原区晚第四纪沉积与环境的关系。认为现今西宁市河谷平原内的主体沉积——低阶地沉积及上覆黄土堆积主要是末次间冰期旋回形成,在暖湿气候条件下沉积河流相砂砾石层,在干冷气候期接受风成黄土堆积,推测T3阶地形成于距今7.4万年前后气候由暖湿向干冷的过渡时期。     

青藏高原东部牙着库河流阶地研究

构造运动和气候变化是制约内陆地区河流阶地发育的两个关键因素,而不同地区的河流对它们的响应方式多种多样.研究区海子山位于青藏高原东部的沙鲁里山中段,在第四纪期间经历了大幅度构造抬升及第四纪冰川作用.海子山北缘牙着库河谷保留着6级河流阶地,南缘稻城河谷完好地保留着第四纪冰川作用遗迹.本研究运用电子自旋共振技术对牙着库4级高阶地(第3～第6级)的砾石层及稻城河谷的第四纪冰川沉积物进行了测年,并对这4级阶地的形成过程进行了分析.结果表明,牙着库3～6级阶地基座及相应的砾石层均形成于冰消期,分别与深海氧同位素2、6、12、16阶段晚期相对应.待气候进一步变暖而逐渐进入间冰期,海子山冰川消融殆尽,下伏地壳负荷锐减,构造抬升效应的释放结合冰川均衡抬升使得牙着库河谷梯度增大,而同期的河流沉积物通量较小,结果导致流水切割前期加积的沉积物及其下伏基座形成一级新的河流阶地.牙着库河谷自深海氧同位素16阶段后期以来的平均下切速率为0.43 mm/a左右,小于海子山的平均抬升速率2 mm/a,与"河谷下切速率不大于山地抬升速率"一致.     

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。     

山西省第四纪全新世选仁组沱阳组的建立

以代县选仁村古文化遗址剖面为层型，在前人工作的基础上，将河流Ⅰ级阶地堆积建立选仁组。该组二元结构清晰，地貌特征明显，有同位素测年数据，与下伏峙峪组为侵蚀不整合接触。据地貌单元和测年资料，该组时限１２０００—２３００ａ，为全新世早期。将高河漫滩阶地和现代河床堆积建立沱阳组，属河流最新堆积，地貌特征明显，系明显切割选仁组（Ⅰ级阶地）地层之后再堆积而成，其下限年龄２３００ａ，为全新世晚期地层。以上两组的建立代表山西省全省范围内全新世地层的划分     

构造运动和气候变化对天山北麓奎屯河阶地发育的影响作用

奎屯河出天山后,强烈下切形成深达300m的河谷,在河谷两侧发育多级河流阶地.在遥感解译和野外测量的基础上,获得了河流阶地平面分布图和阶地位相图.根据奎屯河阶地的平面特征与剖面特征,将河流阶地由新到老分为T1,T2,T3,T4和T5等5组.前人用10Be测年数据认为T4阶地堆积于深海氧同位素(MIS)第2阶段,奎屯河强烈...     

利用粒度分析青衣江河流地貌面的新老关系

通过河流阶地的变形特征来分析区域构造活动已得到广泛应用,但同级阶地的对比方法仍存在很多问题,尤其是在缺少标志地层、风化严重的地区。文章通过横穿青藏高原东缘龙门山南段的青衣江河流地貌研究,探讨了粒度分析在阶地、冲积扇面等河流地貌面对比研究中的应用。研究结果表明:河流沉积物中砾石之间基质砂的粒度,很好地区分了同一地区的不同级阶地,粒度呈现出规律的渐变特征;另外,在不同河谷的同级河流地貌面之间存在较大差别,主要与河谷的大小规模相关。这表明,基质粒度的变化反映了河流沉积物随年龄增加而风化程度变大的规律;另一方面,从新到老的河流沉积物剖面中基质的颜色有明显的渐变特征,可以应用于野外初步识别地貌面。这些成果为河流地貌面的对比研究提供了新的简便、可行的方法。     

江汉—洞庭盆地下更新统地层划分与对比——“白沙井砾石层”再研究

洞庭盆地周缘尤其是长沙一带"白沙井砾石层"和上覆"网纹红土"之间的接触关系存在分歧,由此产生了区内第四系更新统地层系统划分与对比的巨大差异。上世纪60年代以后,沈永欢、芮耀俊等将"白沙井砾石层"和"网纹红土"视为河流阶地二元结构的两个单元,并由此以阶地分析方法为理论基础,将长沙一带不同高程上分布的砾石层和网纹红土分别建立了诸多独立的岩石地层单位,并以其披覆的网纹红土为依据将其形成时代划为中更新世早期,并被广泛参考使用,由此造成了洞庭盆地内地层划分和对比的巨大困难。区域研究认为,江汉—洞庭盆地周缘发育一系列下更新统冲积扇或坡麓堆积,并向盆地内部倾向,这些冲积扇或坡麓堆积理应成为区内地层划分和对比的依据。长沙一带的砾石层是古湘江或其支流的冲积扇和在冲积扇基础上的辨状河流堆积,下游方向则发育湖泊三角洲沉积(汨罗组);网纹红土是在"白沙井砾石层"沉积并经剥蚀之后的堆积物,二者不是同时形成的,白沙井砾石层形成于早更新世(Q1),而上覆的网纹红土则形成于中更新世(Q2)。以阶地分析方法研究江汉—洞庭盆地下更新统应予以摒弃,而以阶地分析方法为基础建立的"洞井铺组"、"新开铺组"和"白沙井组",造成区内地层划分对比的混乱,应予以废止。建议将洞庭盆地周缘的下更新统砾石称之"常德组"和汨罗组(湖泊三角洲相),并将黄姑山组、陈家咀组、湖仙山组与下更新统汨罗组和"常德组"进行对比。洞庭盆地周缘的下更新统砾石层可与江汉平原周缘的下更新统云池组和阳逻组对比,马王堆组则与善溪窑组对比。     

砂矿钻进工艺试验

一、工区地层情况工区地形属冲积绿洲平原，局部洼沟最大高差2～4m，稍加修整，汽车可以通行。钻孔穿过的地层，有冲积物，洪积物和风积物构成的河漫滩，其间以砂砾石层、砾石层为主，砂土层仅在部分Ⅰ级阶地和Ⅱ级阶地出现100～500mm；砾石有花岗岩、闪长岩、石英岩、花岗片麻岩和脉石英等；砾石度（从浅井中得知）大于100mm的占63％，大于300mm的占23％；从河漫滩观察，磨盘大的砾石，亦是星罗棋布，由此给施工带来困难，打半节孔的机会很多。     

青藏高原东南缘河谷堆积物的复杂性:以金沙江中游为例

河流阶地是地表最常见的地貌之一,常被用作研究新构造、气候事件的材料之一。青藏高原东南缘山高坡陡,有多条强烈活动的大型断裂,是强震多发区,区内的河流往往流经高山峡谷。因此,河谷堆积物除正常河流相堆积外,还有多种其他成因。文章以金沙江中游地区河谷堆积物为研究对象,根据沉积特征和测年结果,对其成因进行了探讨,发现有以下的非正常河流相堆积：1)由于河道宽窄相邻,可形成短期雍水湖,从而产生的沉积;2)高山峡谷或地震带附近的河道,因滑坡堵塞河道成堰塞湖,发育堰塞湖沉积;堰塞湖溃坝后,在下游也可产生溃决洪水堆积;3)河道两侧高大雪山冰川导致的冰水相堆积。因此,在高山峡谷地区根据阶地来研究新构造、气候事件时需要极其慎重。研究结果表明,洪水堆积物由于存在不充分曝光,其释光、电子自旋共振年龄会明显偏老、大于下伏正常的河流相样品年龄;金沙江中游涛源一带有高差达400 m、发育在不同高程的同期湖相层,应为同个堰塞湖沉积物;大洼村可见特大滑坡,滑坡体从左岸冲到右岸,滑坡坝拔河高在600 m以上、宽度在2～3 km之间,可以形成巨大的堰塞湖,涛源古湖可能与大洼滑坡相关。     

大别山南麓阳逻组砾石层砾石形貌学研究

阳逻组砾石层分布于大别山南麓长江北岸地区,是长江中游地区一个重要的第四纪地层单位。其成因主要有两种观点:一种观点认为阳逻组砾石层为古长江冲积物,后期经过构造抬升而在长江北岸形成阶地;另一种观点认为其为大别山南麓河流冲积扇。砾石层中的砾石形貌记录了砾石的演化历史,对砾石进行形貌学研究可以用来进行古环境重建。文章选取武汉地区黄陂区横店镇、新洲区阳逻镇附近的25个砾石剖面中的2693颗砾石的外形参数进行测量。其中横店14个剖面中1377颗砾石、阳逻11个剖面中1316颗砾石。Zingg分类显示砾石以扁长形为主,砾石层在Sneed-Folk三角图中的主要分布于过渡相和河流相,砾石层中存在的大量片岩。这些特征均指示阳逻组砾石层是的物源区为大别山地区,它是大别山南麓河流形成的冲洪积扇堆积物。     

依据孢粉记录初探青海湟水流域二级阶地的成因

青藏高原边缘河流阶地的成因一直是研究的热点。对湟水流域二级阶地形成时的孢粉分析结果表明:该时期湟水流域存在明显的垂直植被带且结构简单,山地高处生长着以云杉为主的森林,谷地则生长以蒿属、藜科为主要类型的草本植被。同时结合该时期相邻地区的孢粉资料并和现代植被特征比较,湟水流域二级阶地的植被显示出冰期的植被特征,阶地冲积物也是在冰期堆积的,河流可能在间冰期下切。气候变化在阶地形成过程中可能有一定的作用。     

基于无人机遥感的河流阶地提取

河流阶地记录了河流演变过程中因构造抬升或气候变化引起的侵蚀基准面变化的信息,阶地的提取与划分对于新构造研究与古气候重建有着重要的意义,在分析传统阶地提取方法不足的基础上,提出了一种利用无人机遥感进行阶地提取的新方法.该方法利用无人机航拍影像和高精度地面控制点,通过基于计算机视觉的多视立体运动恢复结构(structure from motion with multi-view stereo, SfM-MVS)技术自动生成研究区高分辨率的正射影像和数字表面模型(digital surface model,DSM),在此基础上根据河流阶地的几何特征,利用高程、坡度及影像灰度等统计量实现阶地信息的提取.利用这一方法对汉江支流蛮河下游河段的阶地进行了提取试验.结果表明,该方法能够提取到两级河流阶地和一级河漫滩信息,提取结果与野外实测结果有较好的一致性.与传统阶地提取方法相比,该方法具有精度好、效率高、可视化效果全面直观等优势,显示出无人机遥感在河流地貌学研究中的巨大优势和广阔应用前景.      

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。     

甘肃省礼县田家河砂金矿床地质特征及富集规律

阐述了甘肃省礼县田家河一带砂金矿床的地质特征、第四系地质、地貌条件与成矿特征,分析了各类型松散堆积物的成因、分布特征,对砂金的富集规律和成矿特征进行了总结,通过对混合砂含砾率、砾石度、含泥量等进行了测定,对矿体厚度、品位在纵向上、垂向上的变化特征进行了分析。探讨了成矿物质来源、砂金富集部位和补给方向及搬运距离。田家河砂金矿床产于第四系全新统河床相及河漫滩相中,成因类型属河流冲积型,形态类型属河床、河漫滩型,成矿时代为第四纪全新统;全新世开始,地壳上升幅度极小,河流侧蚀作用增强,使含金地质体和各级阶地的剥蚀物被搬运、分选,并在谷底堆积形成田家河砂金矿。该砂金矿的发现和评价为该区寻找相似类型的砂金矿床提供了找矿标志和找矿模式。     

青海共和贵德两盆地间上新世黄河古河道的发现——兼论龙羊峡形成与“共和运动”

共和盆地与贵德盆地位于黄河源头和上游的接合部位,是青藏高原东北缘两个由巨厚的晚新生代沉积所充填的中型断陷盆地。而作为划分黄河源头与上游分界线并分隔共和与贵德两盆地的龙羊峡,则为一长近40km、最深逾700 m的基岩大峡谷。由于共和盆地大部由厚层的河湖相新近纪曲沟组与含早、中更新世哺乳动物化石的共和组及覆于其上的河流相砾石层所组成,且后期形成的多级黄河阶地被14C、热释光(TL)、光释光(OSL)、电子自旋共振(ESR)等方法测得其年龄数据多为0.15～0.1Ma以来,因而人们多将黄河贯穿共和盆地、形成龙羊峡谷和黄河源头段,归因于10到15万年前的地壳运动所引起的溯源侵蚀,并命名为"共和运动"。然而,作者在龙羊峡段黄河之北,发现了一条由厚逾200 m、主要由分选与磨圆良好、砾石成分复杂的大型河床相砾石层夹少量砂层与顶部河漫滩相砂层所组成的古河道,自共和古湖东北端的尕海以东,经多隆沟,并横穿曲乃亥盆地,流向贵德盆地。作者将这条古河道命名为古多隆河。其上段夹于青海南山与瓦里关山之间,河谷狭窄,只有2km或稍宽。该古黄河砾石层与砂层或称曲乃亥组,其顶面在曲乃亥地区高达海拔3150 m,已高出附近龙羊峡段黄河河面约768 m。而位于龙羊峡南岸、最高可达海拔3108 m的黄河阶地T21顶面,只高出附近黄河河面不到718 m。显然,后者是由于共和与贵德两盆地随地壳下沉而湖底与湖面上升至接近和达到其最高堆积位置时——共和古湖所能达到的最高湖面,约为现今海拔(3160±10)m,共和古湖的湖水在现今龙羊峡所在的最高基岩谷肩处向东溢出,从而在瓦里关山南侧的低洼处所产生的一条新河道——龙羊峡段黄河所堆积。由于龙羊峡直接沟通共和与贵德两盆地,其距离要比迂回瓦里关山之北的古多隆河近得多,故按照地貌学的河流"截弯取直"原理及来自青海南山和拉脊山南麓洪积物的堆积,其北的古多隆河必然被堰塞、淹没并最后废弃。随着青藏高原及其东北部地壳运动性质由总体上升但存在若干断陷盆地转为整体隆升仅极少数盆地继续断陷,黄河水系因之下切,龙羊峡的基岩峡谷及共和贵德两堆积盆地持续至今的切割由之形成,完全不必用"共和运动"及其所引起的溯源侵蚀来加以解释。根据曲乃亥剖面曲乃亥组古河道砾石层与砂层及各相关地层砂质样品的石英热活化ESR法测年结果,该古河道发育于(3.79±0.34) Ma与(2.95±0.25) Ma之间的上新世中晚期。曲乃亥组古黄河砾石层下伏的河流相浅砖红色砂砾石互层,其顶部样品的年龄为(4.49±0.38)Ma,也应是早、中上新世古黄河——早期古多隆河所堆积。覆于古河道砾石层之上的巴卡台组洪积砾石层则堆积于(2.95±0.25) Ma与(2.63±0.23) Ma之间的上新世末期。位于龙羊峡南岸的最高黄河阶地T21,其年龄为(2.47±0.22) Ma的早更新世初。二塔拉(T19)及铁盖乡剖面T18至T7(T6以下已被龙羊峡水库所淹没)的年龄为(2.36±0.20)Ma以来的第四纪,表明龙羊峡的切割发生于整个第四纪时期,与前人用其它方法所获得的测年结果明显不同。这些地层与地质事件因测年方法的不同所导致的年龄差异及与哺乳动物化石鉴定结果的矛盾,值得深入探讨和今后进一步研究。