湖北宜昌地区第四纪沉积物中锆石的U-Pb年龄特征及其物源意义

对于长江三峡的贯通近年来基本认为是第四纪以来的事件,但在具体贯通时间的认识上仍存在差异。紧邻三峡出口、具有第四纪以来完整地层和较好出露层位的江汉盆地西缘宜昌地区的第四纪沉积物沉积特征及测年资料显示,该地区的云池组为冲积扇—扇三角洲相沉积,善溪窑组下部为扇三角洲沉积,上部为湖相沉积。对云池组、善溪窑组、长江5级和4级阶地的015,024,YC02,00B剖面等4个典型剖面砾石层中砂质填隙物的锆石进行矿物学研究和LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,发现015,024剖面中锆石主要来源于三峡以东的黄陵穹窿、武当地块,少量来自鄂陕边境的庙川地区和湘鄂交接的华容地区,均为三峡以东的物质来源。而长江第5,4级阶地沉积物中的锆石不仅存在上述三峡以东物源区的物质,同时出现三峡以西米仓山—大巴山地区、龙门山—攀枝花地区,以及川西巴塘—德格地区岩浆岩物源的物质,也具有来自峨眉山玄武岩的特征岩浆锆石的存在,从而证实了以015,024剖面为代表的沉积并非前人认为的长江阶地产物,同时也表明三峡的贯通应在024剖面沉积结束以后,YC02剖面沉积以前,即长江三峡贯通的时间应该在0.75 Ma以后。     

大渡河中游泸定-石棉段阶地特征及河谷发育史探讨

基于大渡河中游泸定一石棉河段野外观察和阶地沉积物研究,分析河流的发育特征,影响及其发育演化史。研究表明,该区存在多级构造裂点或岩性裂点,发育有三级夷平面和4～6级阶地,并对阶地沉积物的ESR年代测定,结合前人的阶地测年的数据,阐述了大渡河河谷第四纪的形成过程和青藏高原形成的响应。     

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.     

黄河兰州段河谷演化研究与认识

兰州盆地作为黄河自青藏高原流入黄土高原的转折点,其河谷演化对黄河水系在不同地貌单元的演化研究有承上启下的意义。兰州黄河河谷演化研究至今已有近100年的历史,在研究过程中取得了重要的研究成果和认识:①兰州盆地黄河河谷之上发育1级剥蚀面,河谷中发育了宽广连续的9级阶地;利用多种测年技术较系统地测定了1级剥蚀面和9级黄河阶地的年代。②提出兰州黄河基座阶地的形成模式——在长期地面抬升的背景下,气候变化控制阶地形成的年代,抬升速率影响阶地的级数。③兰州至其上游各盆地内黄河最高级阶地年代逐渐年轻化,揭示现代黄河上游水系格局的形成是黄河自兰州盆地不断溯源侵蚀,逐渐贯通上游内流盆地的结果。同时,阶地序列年代学仍需继续深入,区域构造抬升变形特征缺乏直接证据,阶地发育模式需要模型模拟进行验证,水系变化的地貌响应不清楚,以及阶地河漫滩沉积记录的河流过程缺乏关注,这些问题将是今后研究的重点。     

川西高原岷江上游河流阶地初步研究

基于岷江上游干流阶地地貌的野外观察和阶地沉积物的ESR年代测定,结合前人阶地测年数据,阐述了岷江上游干流晚第四纪阶地的形成过程和河谷下切历史,探讨了阶地演化对岷山和龙门山构造带隆升的响应过程。      

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.     

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。     

北京西山大石河山峡阶地发育特征

大石河山峡总体上阶地较发育,阶地类型以基座阶地为主。下游陈家台—红煤场一带1~4级阶地发育较全,上游至庄户台一带,阶地数量减少,仅见一级阶地。上游沉积物多为砾石,砂、粘土等含量较少;而至下游,沉积物中砂、粘土组分的含量增加。红煤厂四级阶地棕红色泥质含砾粉砂中获得ESR年龄567±56ka,显示大石河河谷在第四纪中更新世早期初始发育,由于新构造运动产生间歇性隆升,在高位宽谷之下发育4级阶地,形成了如今的地貌特征,对比得出大石河流域辛开口至龙门台一段(山区)平均比降为7.71‰,600ka以来,大石河流域山区隆升速率为0.96mm/a。     

黄河河套盆地段阶地砾石层的形成时代和物源分析

研究团队前期在河套地区发现了多级黄河阶地,并厘定了其沉积时代,但并未探讨其物源特征。在此工作的基础上,我们首次从物源的角度对河套盆地段黄河的形成演化进行探讨。对黄河临河段T3阶地、黄河库布齐段T9阶地砾石层进行砾石统计,发现两处古流向均为由西向东,证明物源来自黄河上游方向。在临河段黄河T3阶地、库布齐段黄河T9阶地基座和下伏白垩纪基岩三处采集锆石样品,发现河套盆地段黄河阶地下伏白垩纪基岩有三个主要峰值:250～310 Ma、1550～2160 Ma、2340～2700 Ma,而黄河T3阶地和T9阶地基座的锆石年龄谱除了以上三个峰值外,在380～490 Ma和600～1420 Ma两个区间也有明显峰值。将其年龄谱与已发表的黄河各地质年代沉积物的锆石年龄谱进行对比,我们发现白垩纪基岩的物源主要来自鄂尔多斯基底和周缘造山带,而河套盆地段黄河河床至少从(5.16±0.50)Ma开始接受来自青藏高原东北部的碎屑物的堆积,也即贯穿青藏高原东北部和河套盆地的黄河至少在此时就已经形成。     

陝北隴东黄土区第四紀地层的划分

本文所述包括秦岭以北黄河以西六盘山以东及长城以南地区。本区主要的第四纪沉积物是黄土,现对黄土地层的划分提几点意见。     

北天山山前安集海河阶地形成的时代及意义

北天山山前几条主要河流普遍发育河谷阶地。安集海河发育６～８级阶地,通过年代测定及区域对比,可得出安集海河阶地形成于中更新世晚期一晚更新世早期（约１２～１４万年左右）。第四纪以来构造活动及气候变化控制着河流下切和侧蚀作用的进行,安集海河阶地的形成和发育明显受第四纪晚期构造活动和气候变化等因素的影响。     

关于黄河贯通三门峡东流入海问题

东流人海的黄河发育,与青藏高原、黄土高原、华北平原和黄海陆架的演变有着紧密的成因联系,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。从宏观上看,只有晋豫间的三门峡基岩河谷被贯通,才称得上黄河干流形成。现今黄河三门峡水库区是经典的三门系分布区,古三门湖的粗碎屑沉积物来自北边的中条山和东南边的帽山。以三门系沉积终结为标志的古湖消亡,是东流黄河得以形成的前提。山西平陆黄底河地层剖面,相当完整而正确地表示了三门系的层序和层位。湖相和河湖相三门系的最高层位应为厚的36m的白砂层,其上盖有薄层砾石并发育浅红色风化壳,上覆无明显古土壤层的黄土。白砂层从黄底村向东尖灭,向西增厚,其中见砾石透镜体和粘土夹     

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。     

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1000 m(拔河高度150 m),而3级河流阶地的拔河高度分别约为110 m、80 m和12 m。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970 m和940 m之间,5级河流阶地的拔河高度分别约为130 m,80 m、50 m、12 m和4 m。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180 m、130 m、95 m、50 m、20 m和4 m。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260 m、210 m、180 m、120 m、80 m、60 m、35 m和15 m。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110 m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1.1 Ma左右。综合晋陕峡谷地区现有的研究结果认为,3.3 Ma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—1.1 Ma,鄂尔多斯地块的构造稳定可能被打破,黄河小幅度下切;而1.1 Ma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。     

兰州黄河阶地演变过程对滑坡活动的控制效应

为探索特殊地质环境-河流阶地孕育滑坡的相关性, 更深入地认识这类河流岸坡的变形破坏过程, 在广泛分析区域工程地质资料的基础上, 从第四系地貌学与工程地质学相结合的角度, 研究了兰州市黄河河谷演化发育的阶段性特征和黄河阶地演化对滑坡的控制效应及其诱发模式.研究表明: (1)黄河河谷的演化对兰州地区滑坡发育的控制作用具有时间上的阶段性和空间上的分带性, 在河谷演化不同阶段滑坡有着不同的发育模式和形成机理; (2)阶地型滑坡主要诱发因素为新构造运动的强烈抬升、黄河强烈下切以及阶地形成期相对湿润的古气候.第三系泥岩地层间形成的软弱夹层可诱发大型黄土泥岩滑坡, 而黄土层内多发中小型崩滑.河谷演化期间, 滑坡的发生可能导致部分阶地的缺失.      

川西义敦章德坝子全新世孢粉组合和环境研究

分布在川西高原海拔4100m的章德第四纪复式沉积盆地，表部覆盖着Ⅰ-Ⅲ级河谷阶地沉积，其中合大量的植物孢粉化石。Ⅲ级阶地内植物孢粉组合为早中全新世温暖潮湿气候下形成；Ⅱ-Ⅰ级阶地的植物孢粉组合为晚全新世较干冷气候的森林草原环境形成。下伏的措普寺冰碛层为晚更新世第五冰期沉积。这为川西高原几大第四纪盆地内地层划分对比和环境研究提供了参考标准。     

青藏高原东缘宜宾地区第四纪河流沉积物中铁质重矿物特征及物源意义

大河流域的发育史和演化在地学界广受关注。探讨宜宾地区第四纪沉积物中铁质重矿物的特征,可为长江流域的演化提供重要证据,同时对于了解青藏高原东缘的隆升及沉积响应具有重要意义。本文以金沙江和岷江交汇处的宜宾地区第四纪沉积物中的铁质重矿物为研究对象,分析其在电子探针和背散射图像中的化学和形貌学特征,探究长江及其支流的物源演化过程。研究结果显示:岷江下游Ⅴ级阶地至Ⅳ级阶地沉积以磁铁矿为主,物源主要来自龙门山构造带;Ⅲ级阶地沉积以钛铁矿为主,物源仍然主要来自龙门山构造带;现代沉积中蓝晶石、磷灰石等包裹体的铁质矿物增多,其物源来自龙门山构造带和松潘—甘孜褶皱带。岷江Ⅴ级至Ⅲ级阶地形成时,岷江的源头主要位于龙门山构造带;Ⅲ级阶地形成以后,岷江不断向上溯源侵蚀,深入松潘—甘孜褶皱带内,逐渐形成现代岷江。金沙江Ⅴ级阶地和长江Ⅴ级阶地中均未出现攀枝花钒钛磁铁矿,此时金沙江攀枝花—宜宾河段未贯通,长江此时在研究区的物源主要由发源于龙门山构造带的岷江提供。金沙江Ⅳ级阶地中攀枝花钒钛磁铁矿大量出现,表明此时金沙江攀枝花—宜宾河段已经贯通,时间为Ⅳ级阶地开始沉积的时间,即0.5~0.3 Ma BP。     

青藏高原东北缘黄河黑山峡出口段阶地特征与断层活动

青藏高原东北缘黄河黑山峡出口地段夜明山 -长流水沟一带 ,黄河的河流阶地发育和保存的较好。阶地的形成不仅记录了青藏高原北部第四纪以来地壳的 7次隆升过程的特点 ,而且阶地的空间展布及其特征反映了断层F8(7) 和F2 0 1活动的特点。详细的观测研究表明F8(7) 以南发育并保存有 7级阶地 ,而F8(7) 和F2 0 1之间及F2 0 1以北仅保存有 5级阶地。所有的阶地都为基座阶地。其中Ⅰ和Ⅱ级阶地前缘在区内连续展布 ,横跨断层F8(7) 两侧的Ⅲ级阶地前缘仍保持连续 ,但阶地宽度陡然变宽 ,Ⅳ级阶地前缘即Ⅲ级阶地后缘左旋位移 15 0m左右。横跨断层F2 0 1两侧 ,Ⅱ级阶地宽度由 2 0 0m急剧变宽为 710m ,Ⅱ级以上阶地前缘左旋位移均在 4 0 0m左右。断层F8(7) 和F2 0 1两侧阶地宽度的变化和阶地前缘的左旋位移记录了断层F8(7) 和F2 0 1第四纪晚期活动的时空规律 ,为断层的活动性评价提供了良好的依据     

宁夏沙坡头沙漠扩张的时代:来自黄河阶地光释光年龄证据

由于新构造运动作用,宁夏沙坡头地区从早更新世以来发育了多达9级的黄河阶地.在高阶地上部发育非水相结构的黄色粉砂-砂沉积物.光释光测年结果最老为74ka,大部分年龄处于末次冰期的早期.这与黄河阶地的形成时代不一致,推断这些沙沉积物并不是与阶地同时形成的,而是末次冰期干冷环境下的风成物质.这些风成沙沉降到阶地面后,进入以砾石为主的黄河阶地堆积物而保存下来,可能指示了腾格里沙漠东南缘沙漠在末次冰期干冷气候背景下的扩张.本研究提供了在末次冰期气候干冷背景下腾格里沙漠扩张和风沙活动增强的直接证据.     

黄河中游三门峡地区第四系地层

为了配合三门峡水电站的兴建并且做为我国正规的第四纪地质研究的开始,中国科学院地质研究所在1954年夏天组织了我国历史上第一个以第四纪地质及地貌为主要调查对象的第四纪地质调查队。作者曾参加了这一工作。作者参加这一调查队的目的是:一方面学习和掌握第四纪地质及地质野外工作方法;另一方面则是搜集为完成自己的研究生毕业论文设计所需要的一切必要资料。工作地区是黄河中游在自三门峡起,西至陕县和平陆县沿