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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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...     

黄河中游水系的阶地发育时代

本文通过磁性地层学方法研究了兰州段黄河阶地，宝鸡段渭河阶地，洛川段洛河阶地，结果表明：兰州段黄河最高阶为六级阶地，发育于１．４０ＭａＢ．Ｐ．，兰州地区黄河最早出现在１．６０ＭａＢ．Ｐ．。一级支流宝鸡段渭河最高阶地为五级阶地，发育于１．２０ＭａＢ．Ｐ．洛川地区洛阳最早出现在１．２０ＭａＢ．Ｐ．。黄河中游水系的阶地形成，主要是由于青藏高原的隆起以及地壳不断震抬升作用造成的。     

黄河贵德段河流阶地及演变研究

贵德盆地作为青藏高原东北部的一个构造地貌单元,处于黄河上游中段,盆地中河流阶地发育,但是阶地的形成时代仍存在很大争议.选择贵德盆地黄河阶地作为研究对象,并从龙羊峡至松坝峡共采集阶地ESR测年样品10个,进行了年代测试,结果表明贵德盆地新构造运动具有间歇性、差异性特征.笔者还并分析了黄河贵德段演变特征     

黄河黑山峡口最高阶地宇宙核素的初步年龄 及所反映的新构造运动*

黄河深切于青藏高原东北缘的构造山地中,留下了山地和黄河形成演化的记录,但其高阶地年龄因超出常规测年技术的范围而存在困难。文章尝试用原地成因宇宙核素¹⁰ Be和²⁶ Al以及垂直剖面取样技术,通过剖面X²最小统计同时求出了年龄、侵蚀速率、继承浓度以及阶地沉积物密度等参数,所获得的黑山峡口247m最高基座阶地的参考年龄和剥蚀速率分别约为2.4Ma和15.5 ＋8 -4 m/Ma,这是该河段高阶地测年的一次新探索。根据这一结果及相关的构造地貌特征,认为香山-天景山断裂带西段2.4Ma前以逆冲为主,以后逐渐过渡到左旋走滑,该段黄河诞生于逆冲作用减弱时期。     

Strath terraces of Jinshaan Canyon, Yellow River, and Quaternary tectonic movements of the Ordos Plateau, North China

ABSTRACT Studies of the strath terraces in Jinshaan Canyon − where the Yellow River cuts through the Ordos Plateau in the continental interior of China − provide an opportunity to solve some of the critical problems associated with Quaternary tectonic movement of the plateau. Six strath terraces indicate that five episodes of regional epeirogenic uplift affected the Ordos Plateau during the Quaternary. The local tectonic deformation is superimposed on the regional epeirogenic uplift, expressed either as faulting or as non-uniform uplift induced by local arching. The results have important implications for understanding the relationship between the regional epeirogenic uplift of the Ordos Plateau and the uplift of the Qingzang Plateau, time lines of climate change in the regional epeirogenic uplift landscape, and the genesis of strath terraces associated with the through-flowing plateau drainage in the continental interior.     

祁连山地区河流阶地与第四纪构造隆升

祁连山及邻区河流阶地系列是反映区域构造隆升的重要地貌标志。对祁连山地区东北部的沙沟河、西北部的洪水坝河、东南部的黄河共和段及渭河陇西段、东部的黄河兰州段河流阶地进行了阶地抬升幅度、年代对比研究,分析了祁连山及邻区第四纪构造隆升的特点及其对青藏高原隆升的响应。研究表明,1.6Ma以来祁连山及邻区至少存在5期构造活动,即1.6Ma左右的第1期构造活动;1.2~0.6Ma的第2期构造活动,包括1.2Ma、0.8Ma、0.6Ma的次一期构造活动;0.45~0.25Ma的第3期构造活动;0.2~0.08Ma的第4期构造活动,包括0.15Ma、0.1Ma次一期构造活动;0.08Ma以来的第5期构造活动。祁连山及邻区在第1、2、4、5期构造活动中表现为同步抬升,第3期不同区域抬升时间存在差异。在构造活动强度方面,1.2~0.6Ma(第2期)祁连山东部活动较强,0.45~0.25Ma(第3期)构造活动强度表现为北部强于南部,在北部表现为由西向东不断增强,0.2Ma以来在南、北方向上表现为构造活动强度沿着北东方向减弱,在东、西方向上表现为祁连山西北部的构造活动明显强于东北部。祁连山及邻区东部1.80Ma以来平均抬升速率为0.25mm/a,平均抬升了450m左右,粗略计算2.6Ma以来该区域抬升了600m左右。祁连山及邻区西部河流阶地反映的构造抬升强于东部,据此推断,第四纪以来祁连山及邻区西部抬升或超过600m。     

金沙江石鼓-宜宾河段的贯通与深切地貌过程的研究

近年来,在长江金沙江石鼓-宜宾河段进行了大量的调查研究,发现了云南巧家附近的古河谷;并在金沙江永善-宜宾河段两岸多处发现了"高阶地","高阶地"堆积物的物质成分比较单一,而且互相之间有明显差别。根据各地"高阶地"堆积物的测年资料,推测金沙江云南永善-四川宜宾河段的袭夺贯通,发生在距今10³万年左右;禄劝乌东德峡谷-金坪子河段的袭夺贯通是在距今约80万年左右;虎跳峡峡谷的贯通并袭夺古中甸河大约发生在距今98万年前后。金沙江贯通以来强烈深切,平均深切速率为25～30cm/ka,但近十多万年以来平均深切速率达到99～77cm/ka。