北京平谷山前河流阶地发育序列、形成时代及地质意义

河流阶地是研究河流演化、构造运动的良好载体, 虽然北京地区第四纪地质研究程度较高, 但北京东部地区对河流阶地的相关研究资料较少。本文以北京平谷燕山山前发育的泃河、黄松峪石河、将军关石河为研究对象, 通过野外地质调查、光释光测年技术（OSL）详细划分了上述河流阶地的发育序列, 在此基础上讨论了部分河流阶地的形成时代、阶地成因及河流阶地对燕山隆升的响应等地质问题, 认为泃河南岸发育有3级阶地, 北岸发育2级阶地;黄松峪石河最多发育有6级阶地;将军关石河发育有5级阶地。将军关石河至晚形成于中更新世晚期（161. 7±7. 7 ka BP）, 黄松峪石河至晚形成于晚更新世早期（121. 2±5. 4~100. 3±4. 1 ka BP）, 泃河至晚形成于晚更新世中期（79. 4±3. 3~70. 8±3. 4 ka BP）。泃河、黄松峪石河、将军关石河各级阶地的形成受到了古气候变化和燕山隆升的双重影响, 平谷地区燕山在中更新世晚期以来, 一直处于隆升的状态, 晚更新世早期时隆升速率达到最大, 可达0. 24~0. 34 mm/a, 晚更新世中期时隆升速率降低, 0. 18~0. 24 mm/a。以上成果对研究北京东部河流阶地发育特征、形成时代具有重要参考价值, 也为中更新世晚期以来燕山的隆升提供了新的证据。     

大凉山区比尔河晚更新世以来阶地级序及其演化

河流阶地详细记录了区域构造活动和地貌演化信息,可为第四纪地貌阶段性隆升提供证据。位于四川大凉山区的昭觉河流域及其支流地处青藏高原东南部,横断山脉与四川盆地西南缘的过渡带,发育了河流阶地等层状地貌。以昭觉河的支流比尔河为研究对象,通过野外河流阶地级序及阶地沉积物调查,结合14C测年结果,厘定了比尔河的3级河流阶地,其中T2和T3为基座阶地,T1为堆积阶地,形成时间为27.75 ka B.P.、12.20 ka B.P.以及6.65 ka B.P.,其中T3阶地与T2阶地的河流下切速率分别为0.59~1.29 mm/a和1.26~4.50 mm/a。认为川西大凉山地区30 000 a以来地貌至少经历了2次间歇性抬升,在整体隆升过程中,河流上游较中下游的地壳抬升速度更快,具有掀斜式抬升特征。T3、T2、T1阶地的形成与研究区气候变化有一定相关性,但新构造运动是比尔河河流阶地形成的主导因素,这对了解川西地区晚更新世以来河流阶地的级序展布及演化具有重要意义。     

天山北缘河流阶地形成及构造变形定量分析

新生代以来,北天山山前发育了3排冲断褶皱带。新生代晚期一系列河流普遍穿过这3排冲断褶皱带并发育了三级河流阶地。在最新构造活动的影响下,河流阶地普遍发生变形,遭受抬升。利用光释光及14C年代学方法确定了塔西河三级阶地的形成年龄,并实际测量了三级阶地的高程。结果表明吐谷鲁背斜的构造抬升速率在32．85-28．75 ka问为9．50-12．57 mm／a,12-13 ka间为9．67-14．5 mm／a,全新世则增至10．79-23．44mm／a,天山基底的平均隆升速率达到3．39-3．86mm／a。通过对天山最高一级夷平面、野外实测侏罗纪地层高程及天山发育的煤层的相对隆升速率的研究则表明天山自24 Ma以来平均的隆升速率约为0．085-0．146 mm／a。结合对北天山其他主要河流阶地的观察及研究可以看出自晚更新世一全新世以来,天山北缘的最新构造活动具有不断加快的特征。     

青藏高原西北部晚第四纪以来的隆升作用 ——来自西昆仑阿什库勒多级河流阶地的证据

青藏高原的隆升是新生代最壮观的地质事件,关于青藏高原隆升研究一直是地学界的研究焦点.河流阶地的发育记录了丰富的构造运动和气候变化的信息,近年来被广泛应用于构造运动和气候演变的研究,但前人研究的河流阶地基本分布在青藏高原的周缘,阶地的形成可能是气候与构造运动共同作用的结果.本文通过高分辨率卫星影像的解译,在青藏高原内部的西昆仑阿什库勒地区发现了多达七级的河流阶地.对该处河流阶地结构、沉积特征、几何特征的研究表明该阶地是典型的构造成因阶地.野外利用全站仪对河流阶地地貌形态进行了精细的测量,获得了各级阶地的拔河高度分别为4～5m(T1)、9～ 10m(T2)、16 ～ 18m(T3)、28～31m(T4)、45～48m(T5).通过宇宙成因核素10Be测年方法对各级阶地面的暴露年龄进行了测定,获得了各级阶地的形成时代分别为7.7±0.7ka(T1)、32.7±3.lka (T2)、53.6±2.5ka(T3)、115.7±23.2ka(T4)、166.8±10.4ka (T5)、19.5±8.5ka (T6).由此确定了晚第四纪166.8ka以来不同时期的河流下切速率总体介于0.2～0.35mm/yr,该速率代表了青藏高原西北部晚第四纪166.8ka以来的平均隆升速率.     

黄河共和-贵德段河流阶地对青藏高原东北缘晚期隆升的指示

实测黄河共和-贵德段4个河流阶地剖面,并对采自4个剖面的20个砂样进行了电子自旋共振波谱测年(ESR)。结果显示,T3～T9的形成时代分别为:0.134Ma B.P.、 0.176Ma B.P.、 0.228.1Ma B.P.、 0.41Ma B.P.、 0.82Ma B.P.、 0.93Ma B.P.、 1.32 Ma B.P., T11～T20阶地的形成时代分别为1.71Ma B.P.、 1.75Ma B.P.、 1.88Ma B.P.、 1.94Ma B.P.、 2.01Ma B.P.、 2.12Ma B.P.、 2.23Ma B.P.、 2.31Ma B.P.、 2.36Ma B.P.、 2.47 Ma B.P.。结合各级阶地拔河,综合分析共和-贵德河流阶地下蚀速率,探讨青藏高原东北缘第四纪以来隆升过程。认为青藏高原东北缘2.47Ma以来以阶段性隆升的模式隆升至现今高度,总隆升量为647m,平均隆升速率为0.26 mm/a,其中2.47～1.71 Ma期间,隆升速率约为0.51mm/a;1.71～0.41 Ma期间,构造隆升活动减缓,速率下降至约0.09mm/a;而0.41Ma之后隆升又开始加速至0.35mm/a。推断青藏高原东北缘祁连山地区在中新世中期之前海拔较低(小于2000m),中新世中晚期以来快速隆升了2000多米。     

福建三明万寿岩地区中更新世晚期以来地壳多期隆升特征及地质意义

为研究福建三明万寿岩地区的新构造运动特征,本次研究以区内两级层状洞穴和两级河流阶地为研究对象,通过对洞穴和阶地的详细剖面测量,结合洞穴和阶地的年龄,认为万寿岩地区从中更新世晚期以来至少经历了四次隆升:262 ka前为第一隆升期,185~37 ka为第二隆升期,37~17.4 ka为第三隆升期,10.4 ka以来为第四隆升期。其中前两次间歇期分别形成灵峰洞和船帆洞,后两次隆升期分别形成鱼塘溪的二级阶地和一级阶地。262 ka以来隆升速率的计算结果显示,万寿岩地区各时期隆升速率相差较大,但总体活动强度较弱。万寿岩地区间歇性隆升与福建东部沿海地区地壳沉降形成鲜明反差,表明福建境内的新构造运动具有差异性升降特征。     

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。     

阴山西段河流阶地发育的年代序列及其对构造隆升的指示意义

阴山位于河套断陷带北部,晚新生代以来,构造运动非常活跃,阴山持续不断隆起,河套随之不断下陷,作为地貌响应之一,阴山河谷中发育了一系列河流阶地。本文通过详细的野外地质调查,结合地貌学、沉积学及年代学方面的研究,厘定了阴山西段河谷普遍发育的4~5级河流阶地;并利用光释光(OSL)测年方法,恢复了其堆积-下切历史,建立了河流阶地年代框架:T4、T3、T2、T1级阶地大致形成时间分别为58.00ka BP、46.25ka BP、32.19ka BP、15.79ka BP之后;分析了本区河流阶地的成因:阴山的构造隆升为本区河流下切提供动力基础,是形成河流阶地的主要驱动力,气候变化通过改变水流流量与沉积物通量的比率影响阶地的堆积-下切行为的转换,是河流阶地形成的重要影响因素;进而利用河流侵蚀速率差异性讨论了晚更新世以来阴山西段的构造隆升模式:51.61~41.28ka BP之间,阴山西段隆升以中部高于东西部的穹窿式差异性隆升为主,23.22ka BP之后,阴山西段的隆升区段差异性减小,趋向于整体隆升。     

太行山南缘新生代的隆升与断陷过程

作者通过太行山南缘夷平面、河流阶地、山前盆地和中新生代断裂的调查研究,揭示了太行山南缘新生代的断陷与隆升过程,认为太行山南缘地区新生代以来的构造活动以断裂的断陷、隆升为特征,分为三个相对稳定夷平时期和三个快速隆升阶段,形成三级夷平面.第四纪以来的快速隆升过程可进一步划分为六次相对快速抬升和六个相对稳定堆积时期,形成六级阶地.古近纪断陷活动强烈,第四纪除山前断裂以外,其它断裂未见活动.     

鄂西黄陵穹窿三斗坪地区新生代隆升特征研究

位于湖北省西部的黄陵穹窿具有基底加盖层双层结构,其暴露的基底主要以黄陵花岗岩为代表.该穹窿对长江三峡的形成演化、四川-江汉盆地一带构造格局的形成,以及三峡大坝的安全性等方面均具有重要控制和影响作用.本文通过对黄陵花岗岩的裂变径迹特征分析,结合夷平面分析和野外实测阶地地貌数据,获得了黄陵穹窿自65Ma以来的隆升速率、隆升高度等方面的数据:① 65～7Ma,隆升速率为24.6～7.4m/Ma,隆升高度为1426.8～429.2m;②7Ma至今,平均隆升速率为204.1m/Ma,隆升高度为1428.7m.其中7～0.73Ma,隆升速率由0.009～0.013m/ka增加至0.293～0.387m/ka;而0.73～0.01Ma以来隆升速率由0.058m/ka增加为1.033m/ka,平均隆升速率为0.134m/ka,显示出隆升早期较慢,后期加快的趋势.65Ma以来,总的剥蚀厚度至少为2455.5～1457.9m,其中7Ma以来剥蚀的厚度为1028.7m,剥蚀速率为0.147mm/a.研究结果表明,该区的隆升历史,与青藏高原的形成演化密切相关,同时约束了长江三峡的形成时间和过程,证实了三峡是一年轻的河谷;该区隆升所引发的地表活动也可能会对三峡大坝产生一定的影响.     

百色盆地右江阶地特征及演化研究

百色盆地位于广西壮族自治区西部,右江穿过盆地中间流向南东。笔者在前人研究的基础上,通过野外地质调查,得出了百色盆地西部地区普遍发育Ⅰ-Ⅲ级阶地,其中Ⅲ级阶地遭受断裂活动改造破坏,呈阶梯状台地,在百色市东富联村可见Ⅳ级阶地发育。总结了百色盆地右江阶地各级阶地特征,并通过TL热释光测年,得出了Ⅱ级阶地河流阶地底部堆积物的年龄为距今(16.736±1.422)×104～(17.712±1.506)×104a,Ⅲ级阶地河流阶地堆积物的年龄为距今(21.097±1.793)×104～(29.365±2.496)×104a。     

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。     

西昆仑山前河流阶地的形成及其构造意义

西昆仑山前河流普遍发育6级阶地,利用光释光（OSL）与热释光（TL）方法对采自西昆仑山前几条主要河流的低阶地堆积物样品进行年代测定。研究结果显示,主要河流低阶地的形成具有同时性,构造活动是河流阶地形成的主要控制因素。河流阶地的年龄测定结果表明,西昆仑山前河流阶地最早形成于约1.2Ma,T4、T3、T2阶地分别形成于约39ka、18ka和5ka。多级阶地的形成反映了河流自早更新世中期开始下切于活动抬升的西昆仑山。河流阶地的发育及区域对比揭示了西昆仑第四纪晚期以来的隆升过程,区域构造活动明显地影响河流的形态与行为。河流阶地的分布、地貌特征及区域对比表明,河流阶地的形成与演化受新构造活动、山脉隆升、气候变化等多种因素的影响。     

长江三峡库区滑坡发育与河道演变的地质过程分析

据区域地质灾害调查,三峡库区发育有数以千计的滑坡.年代学研究表明,三峡地区的滑坡均发生于第四纪中更新世中后期,并具有明显的阶段性特征,滑坡的高发期大致为:(41~37)×104 aBP、(31~27)×104 aBP和(17~5)×104 aBP.滑坡发育与区域新构造抬升和河流地貌形成的地质过程相一致,且主要发生在第四纪的间冰期,表明滑坡与构造抬升、气候变暖、长江河道快速下切贯通发展具有一定的耦合关系.三峡地区尚未发现年龄超过54×104 aBP的滑坡,据此推测长江贯通三峡的时间可能在早更新世.      

青海黄河贵德段河流阶地及新构造运动研究

贵德盆地作为青藏高原东北部的一个构造地貌单元,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.选择阶地作为研究对象,并从龙羊峡至松坝峡共采集阶地样品10个,进行ESR测年,对测试结果进行了分析研究,建立了T0-T4阶地的海拔、河拔高度序列,分析了贵德盆地新构造运动规律具有间歇性、差异性、不对称性特征.     

晚第四纪构造与气候控制下的金沙江支流巴楚河阶地序列

河流阶地的形成过程研究是理解地区气候变化、构造隆升过程的重要手段。巴楚河地处青藏高原东南缘, 隶属于金沙江支流水系, 两岸阶地发育。因其独特的地理位置, 为第四纪以来青藏高原的隆升研究提供了天然场地条件, 对该地区金沙江水系的形成演化过程的研究也具有重要补充作用。野外勘查发现, 巴楚河发育有四级阶地。对阶地堆积物进行宇宙成因核素测年和光释光测年, 得到T1~T4阶地形成时代分别为1.7±0.1 ka、2.3±0.21 ka、4.5±0.5 ka和62.3±2 ka。T4阶地的形成主要为构造活动因素影响, T1~T3阶地的形成和阶地沉积物的堆积主要与气候有关。通过对阶地的拔河高度和形成时代的分析得巴楚河阶地下切速率由慢到快再平稳。研究结果对巴塘地区气候变化及构造运动历史的研究提供重要依据, 促进了该地区金沙江水系形成演化的研究, 与前人对青藏高原全新世以来隆升过程的研究相互呼应。

     

太行山南缘晚更新世以来河流阶地的发育及其新构造运动意义

太行山南缘的武家湾河流经太行山与华北平原两大地貌单元的过渡地带,较太行山内部其他水系对新构造运动的响应更为敏感,能较好地记录区域地壳抬升历史。以武家湾河下游平甸河为研究重点,通过野外河流阶地级序及沉积特征的调查并结合光释光（OSL）测年结果,厘定了平甸河4级河流阶地,T4、T3、T2及T1阶地河拔高度分别为61～96 m、35～54 m、19～43 m、3～5 m,分别形成于974 kaBP、739 kaBP、483 kaBP、23 kaBP,根据对阶地成因的探讨,认为T4、T3、T2阶地为构造阶地,T1阶地为气候阶地,阶地资料揭示晚更新世（Qp3）太行山南缘经历3次间歇性构造抬升后至少隆升了90 m: 第一次抬升26～42 m、抬升速率111～179 mm/a,第二次抬升11～27 m、抬升速率043～105 mm/a,第三次抬升16～39 m、抬升速率035～085 mm/a。本研究为河流阶地对新构造运动的响应研究提供了实际材料,对晚更新世太行山的形成及演化研究具有较重要的参考价值。     

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,奎屯河强烈下切开始于MIS 2后期,形成于距今1.3万年; 本文14C年龄数据说明T2阶地形成于 3100±40kaB.P.,其发育与亚北方期的偏凉气候有关; 根据河流平均下切速率估算T3阶地形成于10.6kaB.P.,其发育可能与新仙女木冷期有关。因此,认为阶地发育明显受控于气候变化。在独山子背斜区,T4阶地相对于T3阶地的抬升量为12m,隆起速率为5mm/a,T3阶地以来的拱曲抬升量为13m,隆起速率为1.2mm/a,反映末次冰期以后,独山子背斜隆起速率早期较大,晚期明显变小。独山子断层将T2阶地垂直错断3.7m,断层垂直活动速率为1.09~1.14mm/a,与同时段背斜隆起的速率相近,说明该时段隆起量主要由独山子断层垂直活动所引起,背斜拱曲变形有限。奎屯河T5阶地的3个小阶地反映独山子背斜向南扩展,造成抬升下切与下降淤积区的界线随时间向南侧迁移。奎屯河西岸T4阶地面上的羽状阶地陡坎反映在T4阶地发育期间,发生5次上游下切与下游堆积区的界线向下游迁移事件,这可能受独山子背斜间歇性隆起的影响,更可能是西南侧托斯台背斜抬升影响的结果。独山子背斜南翼在T3阶地形成以后发生4次曲流向北迁移的事件,在时间上与独山子断层全新世古地震时间相关,说明受独山子背斜隆起中心在奎屯河东岸的影响,奎屯河发生向西转弯,独山子断层多次活动,伴随背斜的隆起,引发河流4次弯曲和曲流向背斜轴部的4次迁移事件。     

Eustatic and tectonic controls on Quaternary Ras Leona marine terraces (Strait of Gibraltar, northern Morocco)

Well-preserved Quaternary staircased marine terraces appear on Ras Leona limestone relief. This is a peculiar sector of the Betic-Rif Cordillera, lying in the four-way junction between the Atlantic and the Mediterranean, and Europe and Africa. The age and altitude correlation of the Ras Leona terraces with travertine-covered lateral equivalent terraces fashioned in the neighbouring Beni Younech area, and comparison with those along the Moroccan Atlantic coasts, would suggest that the Ras Leona terraces were mainly formed by eustatic factors. The importance of the eustasy is supported by further comparisons with Spanish and Moroccan Mediterranean terraces and with different marine terraces developed on passive-margin coasts around the world. A tectonic event occurred mainly during the period between the formation of the Maarifian and the Ouljian terraces (i.e., between 370 and 150 ka). The moderate Quaternary tectonic uplift deduced from the marine terraces and its comparison with uplifted marine terraces developed in active subduction setting disagrees with the model of an active eastwards subduction below the Gibraltar tectonic arc.     

Anomalously high uplift rates along the Ventura—Santa Barbara Coast, California—tectonic implications

The NW—SE trending segments of the California coastline from Point Arena to Point Conception (500 km) and from Los Angeles to San Diego (200 km) generally parallel major right-lateral strike-slip fault systems. Minor vertical crustal movements associated with the dominant horizontal displacements along these fault systems are recorded in local sedimentary basins and slightly deformed marine terraces. Typical maximum uplift rates during Late Quaternary time are about 0.3 m/ka, based on U-series ages of corals and amino-acid age estimates of fossil mollusks from the lowest emergent terraces.In contrast, the E–W-trending segments of the California coastline between Point Conception and Los Angeles (200 km) parallel predominantly northward-dipping thrust and high-angle reverse faults of the western Transverse Ranges. Along this coast, marine terraces display significantly greater vertical deformation. Amino-acid age estimates of mollusks from elevated marine terraces along the Ventura—Santa Barbara coast imply anomalously high uplift rates of between 1 and 6 m/ka over the past 40 to 100 ka. The deduced rate of terrace uplift decreases from Ventura to Los Angeles, conforming with a similar trend observed by others in contemporary geodetic data.The more rapid rates of terrace uplift in the western Transverse Ranges reflect N—S crustal shortening that is probably a local accommodation of the dominant right-lateral shear strain along coastal California.