五台山北麓南峪口段晚第四纪洪积作用与影响因素分析

山前洪积作用受控于构造活动、气候变化与基准面变化等因素,区分各因素的贡献是河流地貌学的研究热点.山西地堑系五台山北麓地区,山前断裂活动强烈,晚第四纪垂直滑动速率不小于1mm/a；另外,研究区为半干旱地区,第四纪黄土地层中黄土与古土壤颜色反差大,反映该地区第四纪气候波动显著,为开展研究热点提供了理想的条件.本研究通过野外调查与探槽建立了五台山北麓晚第四纪洪积台地与全新世洪积扇的地层层序,并通过碳同位素测年对沉积地层进行精细断代,发现距今3.5万年以来山前洪积作用具有强弱交替的特征,较强的洪积作用发生在距今32ka至29ka之间、距今7.5ka至4.7ka之间和距今1ka以来,在山前形成了粗碎屑堆积,沉积速率高；其他时间段为弱洪积期,在山前形成了细粒堆积,沉积速率低,地层土壤化程度高.与中国北方高分辨率晚第四纪气候记录的对比表明,这3个较强的洪积期在时间上对应于气候从温暖期到寒冷期的快速转变阶段或温暖气候鼎盛期后的剧烈波动阶段,其共同特点是气候波动剧烈,波动幅度远大于其他时期.根据前人对五台山北麓断裂全新世古地震研究,2次地震在时间上对应强洪积期,1次地震在时间上对应弱洪积期.尽管地震可能导致崩塌、滑坡等地质灾害,增加山区河床碎屑物源,有助于山前洪积作用,但根据目前有限的古地震研究资料尚看不出大地震对山前洪积作用的显著影响.初步认为,断层活动为山前洪积作用提供了空间与河床坡降,气候变化则是控制山前洪积作用强弱交替的主导因素.进入气候波动最剧烈的时期,地表植被退化严重,物理风化强烈,在暴雨作用下易发山洪,有利于山区的侵蚀作用和山前的洪积作用.该项研究深化了对半干旱地区山前洪积作用影响因素的认识.

LATE QUATERNARY ALLUVIAL PROCESSES IN THE NORTH PIEDMONT OF WUTAI MOUNTAIN AND THE INFLUENCING FACTORS