河流阶地形成过程及其驱动机制再研究

河流阶地的形成是在内因(河流内部动力变化)和外因(低频和高频气候变化、构造运动、基准面变化)共同作用下的结果。受单一气候变化制约的河流阶地发育模式可以解释由于沉积物通量和径流量变化引起的河流堆积-侵蚀过程,但它难以解释形成多级阶地的逐步(或间歇性)下切过程。多级阶地的形成可能同时受到构造抬升和周期性气候变化的制约。由于下切过程的滞后效应,侵蚀和冰川均衡抬升、河谷的侧向侵蚀过程等影响,山地的构造抬升与河谷的下切之间并非一种简单的线性关系,应当慎用河谷的下切速率来代表山地的抬升速率。     

青弋江泾县段最高阶地的ESR年代及其构造气候意义

青弋江是长江下游最大的一条支流,发源于安徽省黄山北麓。野外考察发现青弋江在泾县段共发育了三级河流阶地,其中最高阶地(T3)存在两个天然剖面,即CB-T3剖面和SJ-T3剖面。运用电子自旋共振(ESR)测年法,并结合相关文献资料,确定青弋江泾县段最高阶地的形成年代并探讨其构造气候意义。研究结果表明:青弋江泾县段最高阶地的年代约900 ka B.P.,是早中更新世过渡时期河流作用的产物;青弋江泾县段900 ka B.P.阶地是可能是构造抬升和东亚夏季风变化共同作用下的产物,其中构造抬升为阶地的形成提供了河流下切的动力条件,而东亚夏季风的强度变化为阶地的形成提供了气候条件。研究结果有助于为长江中下游地区的河流地貌研究提供基础数据和参考资料。     

渭河三阳川盆地最高级阶地的年代厘定及其对河谷发育的指示意义

青藏高原东缘水系的演化历史长期存在着重大争议,鉴于任一水系的形成演化都是通过主要河谷的发育及其不断延展与整合完成的,因此确定河谷发育的起始时代是研究水系演化的关键。本文针对渭河上游三阳川盆地最高级阶地形成时代的研究,发现李家小湾河流阶地砾石层的ESR年代为1.26±0.15 Ma和1.32±0.19 Ma,26Al/10Be埋藏年代为1.45±0.70 Ma和1.04±0.43 Ma,说明该段河谷形成于早更新世晚期。综合青藏高原东缘夷平面、剥蚀面与河流阶地的研究成果,推断该区现代河谷系列主要形成于1.2 Ma以后,河流平均下切速率较高,为0.1~0.32 m/ka,指示了中更新世以来该区快速的地表抬升与河谷发育过程;而其前少数地段的先成河谷下切速率介于0.04~0.29 m/ka之间,说明区域地势总体低平,地表过程以剥蚀夷平为主,即高原东缘的现今水系格局主要是第四纪期间构造和气候共同作用下河流侵蚀的产物。     

郧县盆地风成黄土—古土壤与汉江I级阶地形成年龄研究

在对汉江上游河谷进行野外考察的基础上,就郧县盆地汉江I级阶地及其风成黄土-古土壤覆盖层沉积学和理化性质进行了研究,并且采用OSL方法进行了测年断代。获得了26个OSL年龄数据,证实厚层风成黄土L1底部的年龄在25 ka BP,而剖面底部风成黄土-冲积砂层交互层(T1-al2)年龄范围在55-25 ka BP之间。地层年龄说明I级阶地上黄土的堆积过程基本连续,汉江I级阶地的发展经历了早期新构造抬升与河流下切阶段(55-25 ka BP)和晚期阶地面稳定接受沉积(25-0 ka BP)两个阶段。距今55 ka BP前后,新构造运动抬升和汉江下切作用加剧,河漫滩相沉积层开始脱离水面并接受风尘堆积物。这个过程持续到距今约25 ka BP,期间河水不时地淹没阶地面,从而形成了风成黄土-冲积砂交互的沉积学特征。距今约25 ka BP以来,河水不再淹没阶地,汉江I级阶地最终形成,阶地面开始接受连续的风尘堆积。在汉江下切作用加剧的同时,全球性末次冰期的发展也逐步进入冰盛期,风尘活动强烈,在阶地表面堆积形成了厚层黄土。汉江I级阶地形成以来,气候的变化使黄土覆盖层受到不同程度的风化成壤改造,形成了黄土-古土壤地层,其地层序列从下向上依次为:河流相砂卵石层(T1-al1)→黄土-冲积砂互层(T1-al2)→马兰黄土(L1)→过渡黄土(Lt)→古土壤(S0)→近代黄土(L0)→表土(MS)。这个层序记录汉江上游流域自从25 ka BP以来的气候变化经历末次冰期后东南季风逐渐加强、中全新世季风强盛、晚全新世季风衰退和气候变干的演变模式。     

郧县盆地风成黄土—古土壤与汉江Ⅰ级阶地形成年龄研究

在对汉江上游河谷进行野外考察的基础上,就郧县盆地汉江Ⅰ级阶地及其风成黄土-古土壤覆盖层沉积学和理化性质进行了研究,并且采用OSL方法进行了测年断代.获得了26个OSL年龄数据,证实厚层风成黄土L1底部的年龄在25 ka BP,而剖面底部风成黄土-冲积砂层交互层(T1-al2)年龄范围在55-25 ka BP之间.地层年龄说明Ⅰ级阶地上黄土的堆积过程基本连续,汉江Ⅰ级阶地的发展经历了早期新构造抬升与河流下切阶段(55-25 ka BP)和晚期阶地面稳定接受沉积(25-0 ka BP)两个阶段.距今55 ka BP前后,新构造运动抬升和汉江下切作用加剧,河漫滩相沉积层开始脱离水面并接受风尘堆积物.这个过程持续到距今约25 ka BP,期间河水不时地淹没阶地面,从而形成了风成黄土-冲积砂交互的沉积学特征.距今约25 ka BP以来,河水不再淹没阶地,汉江Ⅰ级阶地最终形成,阶地面开始接受连续的风尘堆积.在汉江下切作用加剧的同时,全球性末次冰期的发展也逐步进入冰盛期,风尘活动强烈,在阶地表面堆积形成了厚层黄土.汉江Ⅰ级阶地形成以来,气候的变化使黄土覆盖层受到不同程度的风化成壤改造,形成了黄土-古土壤地层,其地层序列从下向上依次为:河流相砂卵石层(T1-al1)→黄土-冲积砂互层(T1-al2)→马兰黄土(L1)→过渡黄土(L1)→古土壤(S0)→近代黄土(L0)→表土(MS).这个层序记录汉江上游流域自从25 ka BP以来的气候变化经历末次冰期后东南季风逐渐加强、中全新世季风强盛、晚全新世季风衰退和气候变干的演变模式.     

宛川河阶地的年代与下切机制

宛川河是黄河一条小规模支流,在榆中盆地中发育了至少四级堆积阶地。以"古土壤断代法"为基础,结合OSL测年和14C测年,较准确的确定了宛川河四级阶地形成的年代为330、130、50和10 ka。区域构造表明榆中盆地相对下陷,地面抬升不是引起河流下切的主要原因,同时阶地位相说明作为宛川河侵蚀基准面的黄河对宛川河下切影响只限于距河口不远的一小段距离。每级阶地面上都堆积一层古土壤指示宛川河下切于古土壤开始发育时期,对应于气候由冷干向暖湿转换的时期,河流下切的主要原因是气候变化。     

风化基座的双层夷平结构及其意义——以粤北坪石盆地第6级河流阶地为例

武江在坪石段共保留下6级基座阶地.坪石的多级基座阶地是在与粤北金鸡岭夷平面同期发育的准平原基础上,由河流的阶段性下切所形成.本区由于受以掀斜运动为特征的新构造运动的影响,阶地所在的西南岸台地区抬升速率约为0.073 m/ka,大于金鸡岭夷平面0.066 m/ka的抬升速率,致使武江在坪石段不断向东北方向摆动,沿途形成了多级基座阶地.在湿热气候条件下,尤其是在基座上覆富含有机质的河漫滩相沉积物的"储酸池"效应作用下,阶地基座发生了强烈的化学风化.该风化基座具有双层夷平结构,与我国南方覆盖型岩溶的双层夷平结构在成因上具有一致性.     

滇西北三江河谷纵剖面的发育图式与演化规律

在地壳持续、匀速抬升继以长期稳定的构造条件下,均一流域河谷纵剖面形态是以河口或河源为原点的抛物线(h=Al~N)。抬升期,河流深切侵蚀,纵剖面为上凸抛物线型;稳定期,河流均衡调整,纵剖面为下凹抛物线形;其间过渡阶段,纵剖面为直线型。流域地貌随侵蚀循环而相应演化,最终形成准平原。滇西北金沙江、澜沧江、怒江流域接近理想假设条件,其河谷纵剖面的形态和演化符合上述的图式和规律。     

珠江三角洲及其附近地区河流阶地的分布与特征——广东河流阶地研究之二

依据珠江三角洲及其附近地区超过24条河流、80处河流阶地、97个沉积物年龄等情况,可知本区第一级半埋藏阶地具有天然堤地貌和加积型特征,与全新世河漫滩组成冲积平原.山前半埋藏洪冲积阶地与全新世洪冲积扇组成山前倾斜平原.这两种平原地貌衔接过渡,沉积物同期异相,全新统通常是上更新统阶地面被蚀低后的补偿性沉积.多项证据显示新构造运动趋势:在中更新世以间歇性构造抬升为主,自晚更新世以来却变成间歇性下沉或稳定.自晚更新世以来包括珠江三角洲及其汇入的各大河流中下游地区一起构造下沉,所以珠江三角洲不是断块型三角洲;横穿广从断裂和瘦狗岭断裂的众多小河河谷地貌在该断裂处无显著变化,显示自晚更新世这些小河河谷形成以来该两断裂无明显造貌运动.     

贵州高原北部河流阶地发育与喀斯特地貌演化

贵州高原北部发育平缓丘丛和深切峰丛2种喀斯特地貌组合,保存于喀斯特山间盆地的河流阶地对区域地貌演化具有指示意义.本文根据阶地发育特征和光释光(OSL)测年,分析阶地形成的时代和动力,结合区域地质背景,探讨构造抬升和河流侵蚀对黔北喀斯特地貌演化的驱动作用.结果显示,绥阳盆地T1阶地时代18.8?8.2 ka,T2时代14...     

甘肃酒泉盆地河流地貌与新构造运动

通过对甘肃酒泉盆地北大河、洪水坝河、丰乐河、马营河的阶地进行了野外形态量计,获得了它们的阶地纵剖面,对洪水坝河的阶地年龄进行了测定和估计,并通过卫星像片解译对这些河流的洪积扇进行了制图。作者认为酒泉盆地河流阶地纵剖面的形态和洪积扇的迁移受断层控制,河流在距今大约16万年和4万年发生的两次由加积转化为下切的事件可能代表两次构造抬升相对强烈时期。     

末次冰盛期后格尔木河下切的时空变化及其构造意义

格尔木河河谷中发育有四级河流阶地,均形成于末次冰盛期之后。阶地的形成由构造抬升驱动,四级阶地代表的河流下切过程反映了四次阶段性构造抬升。以三岔河和纳赤台为代表的中游河段,四次河流阶段性下切速率分别为16~13 ka BP (T4-T3),3.33~9.33 mm/a;13~11 ka BP (T3-T2),5.5~12 mm/a;11~5 ka BP (T2-T1),0.33~1 mm/a;5 ka BP (T1 至今),0.6~0.8 mm/a,下切速率自T4 至T1 先增快后减慢。上游小南川河段5 ka BP以来的平均下切速率为4 mm/a,显著大于三岔河和纳赤台河段,同期河流溯源侵蚀速率也较快,表明小南川局部地区全新世中期抬升强烈,应为西大滩断裂强烈活动所致。受区域性构造活动差异影响,格尔木河河流阶地在局部地区出现变形,其中在三岔河和最老冲积扇扇顶存在两个下切幅度和速度高峰值,而纳赤台河段下切和缓。表明控制昆仑河和野牛沟发育的昆仑河-野牛沟断裂、山前的红石沟断裂自末次冰盛期以来持续活动。其中,昆仑河-野牛沟断裂16~13 ka BP活动速率较快,到13~11 ka BP达到最快,11 ka BP后减慢,与河流中下游整体构造活动趋势一致。     

滇西纵向岭谷区河谷形态特征、发育规律及成因

为了揭示滇西纵向岭谷区河谷形态特征及其发育规律,采用1∶5万DEM图件,利用ARCG IS软件提取研究区41个河谷断面的有关基础数据,据此计算了河谷横断面的宽深比、半高宽深比、断面面积、凹度、不对称系数及河谷纵剖面特征的指标。结果表明,纵向岭谷区北部河谷横断面的宽深比很小,其宽深比在4~16间,但沿流向往南有明显增大的趋势,最大达到24。这是由于北部的构造抬升作用强从而引起该区更强列的河流下蚀作用的结果。河谷横断面的凹度显示大多数河谷属于"V"型谷,表明研究区的河流仍然以下切过程为主。谷宽不对称系数及谷面不对称系数揭示了研究区河谷横断面主要是左倾型河谷,即河谷断面上河道左部谷坡较缓,这是强势西南季风在河流左岸迎风坡形成强降水带和在河流右岸背风坡形成弱降水带的雨水差异侵蚀引起的。河谷纵剖面具有明显的下凹特性,凹度在1.40~1.65间。河道比降具有沿程变小的趋势,并遵循指数衰减关系,平均比降在1.22‰~1.85‰间。在纵向岭谷区北部,响应构造抬升作用的西强东弱的现状,河流主河道的比降具有从西向东变小的趋势。     

黔中乌当盆地阶地沉积特征及其对盆地演化的指示

黔中乌当盆地是贵州省山间盆地的典型代表,四级河流阶地清晰地记录了新构造运动中区域地壳抬升和盆地演化。通过阶地沉积物砾组统计、粒度分析、光释光（OSL）测年,探讨盆地的发育和演化。结果显示,阶地砾石排列指示盆地水系古流向与现代河流基本一致,砾石磨圆度变化大,分选较差,岩性继承了区域地层。砾石组合特征反映了构造抬升期盆地内强烈的冲刷剥蚀。漫滩沉积物粒度表明盆地在稳定阶段河流水动力整体呈增大趋势。T4和T3发育阶段区域以冲刷剥蚀为主并塑造了盆地雏形。T2阶地沉积特征及测年结果（177.4 ka~87.6 ka）表明中更新世末期持续数万年的沉积夷平作用使盆地基本成型。T1阶地形成时代约25ka,指示了黔中地区最近一次构造抬升和盆地的最终定型。     

黄河三门峡至扣马段的阶地序列及成因

通过对黄河三门峡至扣马段的野外地貌调查, 结合黄土地层学、年代学分析, 发现黄 河在位于豫西断隆的三门峡至孟津段发育至少4 级阶地, 其形成时代由老到新分别为: 0.86 Ma BP、0.62 Ma BP、0.13 Ma BP 和0.05 Ma BP; 在位于华北断坳的孟津至扣马段仅发育 3 级阶地, 形成时代分别为: 1.24 Ma BP、0.25 Ma BP 和0.05 Ma BP。黄河各级阶地的河流 相沉积物顶部都有一层古土壤发育表明, 黄河下切形成阶地的过程发生在古土壤发育的间冰 期, 气候变化对阶地的形成有一定影响, 但是, 黄河流经豫西断隆和华北断坳两个抬升状况 差异较大的构造单元所表现出来的阶地序列和年代的迥然差异则证明了地面抬升也是控制黄 河阶地发育的重要因素。     

岷江上游干旱河谷范围的界定及其变化分析北大核心CSCD

基于1961-2014年岷江上游及其周边地区20个气象站点的观测资料,运用Mann-Kendal非参数检验方法分析了研究区近50 a的气候突变,结合DEM、土壤、水系、土地利用等数据构建了干旱河谷典型特征的诊断指标体系,准确地界定了岷江上游干旱河谷的范围并分析了其气候突变前后的变化。结果表明:(1)研究区气候突变的时间节点为1981年,当前气候条件(1982-2014年)下,岷江上游干旱河谷总长度约为151.63 km,面积约705.62 km^2(占区域总面积的2.94%),主要分布于松潘镇江关以下,经茂县凤仪镇至汶川县绵褫间的岷江干流,以及黑水河谷和杂谷脑河谷等岷江支流的两侧。(2)当前气候条件下干旱河谷较气候突变前(1961-1980年)覆盖河道两岸更宽的范围且向北延伸,长度增加20.87 km,面积增加81.61 km^2;(3)气候变暖和土地利用方式的改变是引起岷江上游干旱河谷范围扩大的主要原因。     

晚更新世以来贵州清水江阶地发育及地貌意义

对贵州清水江上游马寨、翁东、三江、施洞沿江4个剖面的阶地特征、年代学结果进行了综合分析。发现以凯里断层为界,上游地区的马寨和翁东2个剖面的T2阶地形成时代约为51~57 ka B.P.,T1阶地的形成时代约为25 ka B.P.,下游地区的三江和施洞2个剖面的T2阶地形成时代约为122~102 ka B.P.,T1阶地的形成时代约为78 ka B.P.。选取各剖面的T2阶地的基座高度来计算了河流下切速率,发现上游地区2个剖面（马寨、翁东）的河流下切速率较接近,约为0.41~0.34 m/ka,明显高于下游地区的2个剖面（三江、施洞）的0.16~0.20 m/ka,表现为上游下切速率高,越往下游方向下切速率逐渐降低。这表明自晚更新世以来,清水江上游区域受到构造作用的影响而发生差异抬升,具体表现为西部构造抬升幅度大,阶地下切速率快;东部构造抬升幅度小,阶地下切速率慢。     

喀喇昆仑山北坡山地的第四纪构造运动

第四纪构造运动对喀喇昆仑山北坡山地第四纪地质环境的形成和发展起到了极为重要的作用。中生代晚期的燕山运动使本区褶皱回返，进入大陆发展阶段，而形成一系列北西西向构造，奠定了本区地貌发育基本格局。第四纪期间，本区的主干断裂－康西瓦断裂再度复活，中－新生代地层褶皱，错断，沿断裂裂隙喷发的火山岩，穿透了河漫难阶地。山体剧裂的差异抬升，致使本区东西、西两部地貌形态变异很大。主干河流沿断裂活动强烈下蚀，呈直线性伸展，与沿主河新生的次一级张性断裂构成梳状水系。反映山地间歇性上升特点的河谷阶地，在两岸的阶地级数，分布高度上很不一致，显示了构造运动的差异性。     

金沙江巧家—蒙姑段的阶地发育与河谷地貌演化

金沙江水系演化与河谷发育问题长期以来是地质地貌学界关注的重大问题,目前仍存在较大争议。河流阶地及其相关沉积是河谷发育过程的产物,可以提供河谷发育的时代与形式等诸多信息。金沙江在巧家—蒙姑段河谷中,葫芦口附近发育和保存了8级基座阶地,结合光释光和电子自旋共振测年方法,依据古气候资料,推断T6~T1的下切时间分别对应于深海氧同位素（MIS）的36/35、34/33、24/23、20/19、14/13和4/3阶段,即气候由冷至暖的转型期。青岗坝附近则发育了5级由堰塞湖相沉积组成的堆积型阶地,指示了中更新世以来该段河谷在下切过程中经历了频繁的滑坡堵江堰塞,发育形式以“下切—滑坡—堰塞—堆积—下切”过程为主。此外,河流的平均下切速率自0.82 Ma以来由此前的0.56 mm/a下降至0.19 mm/a,表明中更新世以来频繁发生的堵江堰塞事件严重抑制了该段河谷的下切作用。综合流域内河流阶地序列及相关沉积的研究,金沙江下游段现代河谷的形成时代不晚于早更新世。     

天山北麓河流纵剖面与基岩侵蚀模型特征分析

本文提取分析天山北麓10条河流的纵剖面,通过函数拟合纵剖面形态特征,同时运用基岩侵蚀力模型来研究河流纵剖面形态的发育演化过程,来揭示河流纵剖面的发育与构造活动之间的内在关系.研究表明:天山北麓河流地貌地形发育阶段处于河流侵蚀作用强烈的前均衡状态时期.塔西河的纵剖面凹曲度最大,向东西两侧河流凹曲度依次降低,乌鲁木齐河与四棵树河凹曲度最小,河流的凹曲度(θ)和河道坡度(Ks)的数值分布规律与所对应构造部位晚更新世以来的抬升速率和地壳缩短速度相一致,排除时间、气候因素和基岩性质影响因素后.发现晚更新世以来天山北麓河流纵剖面形态变化主要受构造抬升作用的影响.