馬尼干戈盆地河流階地特征及其構(gòu)造成因

譚 亮，夏月成，江仁劍，龔 彬，葛俊杰，馬昌威

（四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，四川省金核礦業(yè)有限公司，成都 610065）

馬尼干戈盆地河流階地特征及其構(gòu)造成因

譚 亮，夏月成，江仁劍，龔 彬，葛俊杰，馬昌威

（四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，四川省金核礦業(yè)有限公司，成都 610065）

馬尼干戈第四系盆地河流階地具有“礫石分選、磨圓差，分層結(jié)構(gòu)不明顯”的物質(zhì)組成、“沿玉曲河南岸單側(cè)發(fā)育、具菱形狀階地”的分布和形態(tài)及“第Ⅲ級階地因次第升降而裂解”的構(gòu)造特征等。因此推斷馬尼干戈盆地可能是區(qū)域上三大構(gòu)造單元—“南部義敦群域輾掩系統(tǒng)（義敦島弧帶）、中部結(jié)合群域原地系統(tǒng)（甘孜-理塘結(jié)合帶北段）和北部西康群域輾掩系統(tǒng)（西康群）”晚近期不均衡抬升（塊斷升降）引起局部斷陷成盆、并疊加左行走滑拉分而形成的。這一發(fā)現(xiàn)對松潘-甘孜造山帶第四紀(jì)新構(gòu)造期活動的研究具有重要意義。

河流階地；新構(gòu)造運動；不均衡抬升；馬尼干戈

馬尼干戈盆地位于川西北德格縣馬尼干戈鄉(xiāng)，屬第四系河流沖積盆地，其“基底”大地構(gòu)造位于義敦群域輾掩系統(tǒng)（傳統(tǒng)稱為義敦島弧帶）和結(jié)合群域原地系統(tǒng)（普遍稱為甘孜-理塘結(jié)合帶北段）之間。周邊地區(qū)經(jīng)歷了三疊紀(jì)末印支俯沖運動、燕山期巖漿侵入和塊斷運動、第三紀(jì)末推覆造山運動和第四紀(jì)新構(gòu)造運動，地質(zhì)構(gòu)造情況極為復(fù)雜。沿甘孜-馬尼干戈一線分布著甘孜、生康、絨壩岔、錯阿、馬尼干戈等數(shù)個第四系盆地，因展布方向與北西向甘孜-玉樹左行走滑斷裂帶基本吻合，故一般多認為乃北西向斷裂形成的走滑拉分盆地[4]。

1 大地構(gòu)造

研究區(qū)位于義敦群域輾掩系統(tǒng)北緣，北接結(jié)合區(qū)域原地系統(tǒng)（圖1）。按照中國大地構(gòu)造單元劃分方案（潘桂棠等（2009））[3]，則是位于西藏－三江造山系一級構(gòu)造單元（圖2），三江弧盆地二級構(gòu)造單元，義敦-沙魯里島弧三級構(gòu)造單元。

從圖1，可以看到馬尼干戈盆地的“基底”構(gòu)造單元屬于義敦群域輾掩系統(tǒng)（義敦島弧帶），該構(gòu)造單元乃是三疊紀(jì)晚期島弧火山-沉積作用、燕山期巖漿侵入作用和白堊-古近紀(jì)陸相湖盆沉積[5]（磨拉石建造）作用形成的物質(zhì)建造，經(jīng)第三紀(jì)末推覆造山運動改造而成，故過去“義敦島弧帶”的稱謂已不能完全體現(xiàn)其地質(zhì)內(nèi)涵。雖盆地“基底”可明確判定，但實際上僅盆地東南角邊緣局部可見上三疊統(tǒng)曲嘎寺組灰?guī)r侵蝕基座，盆地北部邊界則由現(xiàn)今的玉曲河控制，它向北側(cè)蝕曲嘎寺組灰?guī)r岸壁。

盆地以北的結(jié)合群域原地系統(tǒng)（甘孜-理塘結(jié)合帶北段）是由包括大洋玄武巖、古生代基性火山巖、裂陷槽谷火山巖等在內(nèi)的各種建造經(jīng)印支期俯沖運動混雜堆積[5]，并于第三紀(jì)末推覆造山運動時期與三疊紀(jì)切空卡復(fù)理石建造、侏羅系陸相火山巖建造等裂片逆沖疊置拼貼而成。

馬尼干戈盆地就是在這樣的具“構(gòu)造單元結(jié)合部”構(gòu)造背景的“基底”之上，受第四紀(jì)新構(gòu)造運動控制，經(jīng)河流的侵蝕-沉積作用而形成。

圖1 馬尼干戈周邊構(gòu)造單元劃分方案（馬尼干戈區(qū)調(diào)項目組，2012年）

2 河流階地特征

2.1 階地類型

馬尼干戈第四系盆地的物質(zhì)組成主要以冰川堆積、冰水沉積和河流沖積為主，通過詳細的地質(zhì)調(diào)查(階地填圖)，劃分出三級階地，并圈定其分布范圍。根據(jù)有無基座、階地間疊置關(guān)系，可分為基座階地、堆積階地[9]和冰磧基座階地。

2.2 地質(zhì)特征

根據(jù)盆地中部的汪青—玉曲實測剖面和盆地東南緣的腰日寺—玉曲實測剖面資料，各河流階地主要地質(zhì)特征如下：

綜合來看，馬尼干戈盆地內(nèi)的河流階地不具明顯的“二元”或“多元”物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)，除現(xiàn)代河床、河漫灘（以外普遍表現(xiàn)出礫石分選差、磨圓度較低、砂礫無序混雜的特征，礫石成分則以砂、板巖和花崗巖為主，且都含有早期冰川堆積物。據(jù)此可以推斷盆地的物質(zhì)供應(yīng)來源于南部雀兒山一帶的高山地區(qū)（屬南部構(gòu)造單元，即義敦群域輾掩系統(tǒng)），且源區(qū)距離沉積盆地較近。在冰期由冰川搬運至山前的大量物質(zhì)，為過渡期河流的沉積提供了重要支持，不過研究區(qū)內(nèi)河流階地似乎與冰期-間冰期的轉(zhuǎn)換沒有直接的響應(yīng)關(guān)系[2]。

圖2 研究區(qū)大地構(gòu)造位置示意圖（據(jù)潘桂棠等，2006）

圖3 馬尼干戈河流階地景觀

2.3 幾何特征

馬尼干戈盆地河流階地發(fā)育較好，階地要素（階面、階坡、前緣線、后緣線）[9]清晰，航衛(wèi)片上即可判讀，各級階地的幾何特征亦十分顯著。

1）具單側(cè)非對成展布特征。階地主要展布于馬尼干戈鄉(xiāng)—窩公鄉(xiāng)之間的玉曲河南岸地區(qū)（圖4），總體沿河流走向（盆地長軸）依次分布著現(xiàn)代河床及河漫灘（、第Ⅰ級階地（）、第Ⅱ級階地（）和第Ⅲ級冰磧基座階地）。且第Ⅰ、Ⅱ級階地分布較寬，Ⅲ級階地只剩下零星的殘留，相互間水平相變、未見垂直相疊。

2）階面近于水平，微向玉曲河傾斜，坡度2°～3°。

3）玉曲河馬尼干戈中學(xué)以北的一段，第Ⅰ級階地不發(fā)育，第Ⅱ級階地呈菱形橫亙盆地中。另外，盆地內(nèi)第Ⅰ級階地亦多處為現(xiàn)代河流切割成菱形條塊狀，地形圖上表現(xiàn)為與盆地長軸斜交的具尖棱角狀的陡坎。

3 階地對新構(gòu)造運動的響應(yīng)與盆地成因分析

河流的改造作用主要包括侵蝕、搬運和堆積，而對于一個特定地區(qū)來講，對地貌起主要塑造作用的是侵蝕和堆積。不少研究認為決定其作用方式的有侵蝕基準(zhǔn)面、粘滯系數(shù)、比差、物質(zhì)載荷等。河流階地的形成包括由侵蝕基準(zhǔn)面（海平面）下降引起的下切過程，和平穩(wěn)期的側(cè)蝕-堆積過程[1]。就研究區(qū)所在的川西藏東高原而言，每一級階地也有可能代表了一次地殼快速隆升時期的下蝕切割和抬升間歇期（或緩慢隆升）的側(cè)蝕-堆積旋回。

圖4 馬尼干戈盆地地質(zhì)圖

但通過詳細的地質(zhì)調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)很難單純以侵蝕基準(zhǔn)面的下降（亦即川西高原的整體抬升）來解釋盆地和階地的成因。很多證據(jù)，尤其是盆地邊緣斷裂的直接證據(jù)，顯示馬尼干戈盆地的生成和發(fā)展明顯受到晚近期第四紀(jì)新構(gòu)造運動的控制，其運動性質(zhì)可分為不均衡抬升（塊斷升降）和走滑拉分。

3.1 不均衡抬升（塊斷升降）

3.1.1 地貌證據(jù)

大致以玉曲河及第四系盆地為界，北東側(cè)地塊地形切割較弱，山體呈盾形和渾圓狀，可辨認出三期剝夷面：標(biāo)高4 600m左右的切龔喀—參括牛場剝夷面、標(biāo)高4 300m左右的洞真牛場—火熱牛場剝夷面，以及盆地玉曲河北岸的窩公剝夷面，標(biāo)高4 000～4 100m。而“南西地塊”則是高山峻嶺、深溝險壑，表明長期以來都處于相對劇烈的上升之中，并致使地下深部的深成巖體如今雄踞雀兒山頂。

上述三期剝夷面可能代表了青藏高原始新世以來兩次整體抬升及間歇期的夷平化[7]作用：

1）4 600m標(biāo)高應(yīng)該代表了青藏高原隆升前的古夷平面，時限約在印支末期造山成陸至始新世特提斯洋消失(45M)[6]。

2）漸新世至中新世的陸內(nèi)碰撞聚斂階段馬尼干戈“北東地塊”在一段時期的迅速抬升后進入夷平化階段，形成4 300m左右標(biāo)高的剝夷面。與夷平化作用相對的是，這一時期“南西雀兒山地塊”顯著抬升形成沙魯里山脈的雛形，并沿走向發(fā)生系列走滑拉分，在持續(xù)抬升的背景下，拉分形成的山間湖盆中沉積了巨厚的熱魯組磨拉石紅層。“北東地塊”受夷平化主導(dǎo)，缺失磨拉石建造，僅在中新世時出現(xiàn)很少的昌臺組湖盆沉積。

3）第三紀(jì)末（中、上新世）發(fā)生的推覆造山運動（16～9M[4]）使得地殼疊加、縮短變厚，川西高原整體進入快速隆升期。這以后至第四紀(jì)“北東地塊”再次接受了夷平化，形成研究區(qū)內(nèi)標(biāo)高4 000m左右的剝夷面?！澳衔鞯貕K”則以持續(xù)抬升、冰川及河流深切割為主，形成陡峻的地貌。

3.1.2 盆地邊緣斷層證據(jù)

盆地北界由北西走向的張性正斷層控制，從最北端沿著玉曲河北岸一直向南東經(jīng)過玉隆鄉(xiāng)的玉龍橋，延伸至錯阿鄉(xiāng)附近。馬尼干戈至玉龍橋一段為馬尼干戈盆地主體的南東延伸部分，形狀如喙，立足玉龍橋，可見清晰醒目的直線狀三角面山，特征明顯、宏偉壯觀，綿延十余公里；三角面一致向南陡傾，第Ⅱ級階地北側(cè)后緣線、階面邊界與三角面坡腳線重合；三角面體及其坡腳地段，為上三疊統(tǒng)曲嘎寺組（T3q2-2）灰?guī)r，角礫狀破碎帶、張性碎裂巖帶（碎裂狀灰?guī)r）發(fā)育，乃張性正斷層形跡的地貌特征和遺跡標(biāo)志。根據(jù)上述特征，以及盆地北側(cè)“基底側(cè)壁”與第Ⅱ級階地的接觸關(guān)系，推測該斷層乃第Ⅲ階地形成之后，控制第Ⅱ級階地發(fā)育的同沉積控盆正斷層。

在盆地主體部分的南側(cè)邊界，未找到確切的斷層證據(jù)，但其南東延伸的喙嘴部分，即玉龍橋?qū)Π兜慕q青一帶，同樣是向盆高角度傾斜的同沉積正斷層控制著第Ⅱ級階地的發(fā)育。

往盆地主體追索該斷層，于南緣洛隆溝一帶，發(fā)現(xiàn)第Ⅲ級階地被塊斷裂解（圖5），是由系列北傾正斷層所致。各斷層南側(cè)下盤條形斷塊呈梯級狀依次抬升，而對應(yīng)的斷層北側(cè)上盤則相對地次第下降；至山前“陡坎”，下降盤形成堆積第Ⅱ級階地的斷陷沉積盆地。這一現(xiàn)象進一步證明，第Ⅲ級階地形成后（Q32），盆地內(nèi)曾發(fā)生塊斷升降運動，控制了第Ⅱ級階地的形成。但對盆地早期控制第Ⅲ級階地形成的構(gòu)造作用的研究目前尚未取得確切的證據(jù)，可能是純粹的河流侵蝕-沉積，也可能與走滑拉分有關(guān)。

3.2 走滑拉分

3.2.1 斷層證據(jù)

腰日寺剖面上第Ⅲ級階地、第Ⅱ級階地的灰?guī)r基座破碎成角礫狀，發(fā)育斷層角礫巖帶，指示其張裂構(gòu)造性質(zhì)，而同一地點朝曲河（走向近東西）對面拉加寺旁，可見拉張后殘留的曲嘎寺組灰?guī)r塊，指示拉張的方向為北西。據(jù)此可以推測至少在盆地東南緣的腰日寺一帶，由北西向走滑斷裂所伴生的走向近東西的張性正斷層，控制了第Ⅲ級、第Ⅱ級灰?guī)r基座階地的發(fā)育。

3.2.2 幾何形態(tài)證據(jù)

玉曲河馬尼干戈中學(xué)以北的一段，第Ⅰ級階地不發(fā)育，第Ⅱ級階地呈菱形橫亙盆地中，地形圖上盆地其它地段也可見多處具尖棱角狀的陡坎，邊界近東西向與盆地長軸斜交。這些優(yōu)選方向很可能與盆地內(nèi)張裂面、張性正斷層有關(guān)，也與走滑拉分盆地模式相合[11]（圖6）。據(jù)此可以推斷馬尼干戈盆地第Ⅰ級階地的發(fā)育受到走滑拉分作用的控制（至少是較大的影響），甚至階地形成后至今仍然在發(fā)生作用，走滑斷層一直處于活動狀態(tài)，該走滑斷層很可能就是區(qū)域上著名的活動大斷裂甘孜-玉樹斷裂。

另外，馬尼干戈盆地影像圖上呈拉長變形的菱形幾何形狀，往南至甘孜，大致北西的方向上排列著多個具有一定幾何形狀（菱形）的盆地：錯阿、絨壩岔、生康、甘孜盆地，從這些盆地線狀分布、具幾何形態(tài)、以及走滑、拉張構(gòu)造形跡較多的情況看，與目前公認的走滑拉分盆地[8]生成模型較為吻合。

圖5 玉龍橋三角面山

3.2.3 走滑斷層遺跡證據(jù)

馬尼干戈盆地北西角的木日錯湖，呈北西向延伸的橢球形，在其北東側(cè)殘余有第Ⅱ級階地，兩者邊界平直，很可能是走滑斷裂留下的痕跡。

4 結(jié)束語

通過河流階地填圖和對周邊地質(zhì)構(gòu)造的調(diào)查，一個由晚近期新構(gòu)造運動控制的第四系盆地的輪廓逐漸呈現(xiàn)出來。目前基本確定盆地內(nèi)第Ⅱ級階地的發(fā)育主要受南北兩大構(gòu)造單元地塊的“不均衡抬升”引起的“塊斷升降運動”控制，第Ⅰ級階地則與北西向甘孜-玉樹左行走滑斷裂的活動引起的拉分運動有關(guān)。雖然目前的研究程度離恢復(fù)馬尼干戈盆地的整個完整的生成-發(fā)展-演化歷史還很遙遠，但已經(jīng)可以得出兩個具有歷史性意義的結(jié)論：

1）馬尼干戈盆地及組成其的河流階地，主要受區(qū)域性新構(gòu)造運動派生的局部構(gòu)造運動所控制。這使得對新構(gòu)造運動的研究能夠更趨于精細，讓我們看到了其運動型式的多樣性。

2）在盆地發(fā)展的不同階段，起主導(dǎo)控制作用的新構(gòu)造運動的類型是不同的，并沉積了不同的階地。從這個意義上來說，河流階地已不單純是下切-堆積的過程，而代表了一個新構(gòu)造運動（侵蝕）-沉積旋回，河流的侵蝕在階地形成過程中居于次要地位。

圖6 洛隆溝北段Q3Ⅲ階地裂解示意剖面圖

[1] 許劉兵，周尚哲．河流階地形成過程及其驅(qū)動機制再研究[J]．地理科學(xué)，2007，27（5）：672～677.

[2] 許劉兵，周尚哲．川西碩曲河流階地及其對山地抬升和氣候變化的響應(yīng)[J]．冰川凍土，2007，29（4）：603～612.

[3] 潘桂棠，肖慶輝，等．中國大地構(gòu)造單元劃分[J]．中國地質(zhì)，2009，36（1）：1～16.

[4] 呂澤堃，姚學(xué)良，等．1：5萬甘孜、安孜等六幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告[M]．成都：四川省地礦局，1995．

[5] 于遠山，戴宗明，等．1:25萬甘孜縣幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告[M]．成都：四川省地質(zhì)調(diào)查院，2001．

[6] 劉增乾，徐憲，等．青藏高原大地構(gòu)造與形成演化[M]．北京：地質(zhì)出版社，1990．

[7] 秦守榮，張慧，王天華．貴州的多級剝夷面[J]．貴州地質(zhì)，2002，19（2）：86～91．

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[9] 周翔，劉玉英，王敏龍．地貌學(xué)及第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)[M]．北京：地質(zhì)出版社，2007．

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[11] 李思田，等．沉積盆地分析基礎(chǔ)與應(yīng)用[M]．北京：高等教育出版社，2004．

[12] 薛林福，劉立，王東坡．大陸伸展和引張盆地形成模式及其沉積特征[J]．世界地質(zhì)，1994,（3）．

Characteristics and Tectonic Origin for River Terrace in the Maniganggo Basin

TAN Liang XIA Yue-cheng JIANG Ren-jian GONG Bin GE Jun-jie MA Chang-wei
(Sichuan Institute of Geological Survey for Nuclear Industry, Chengdu 610061)

River terrace as a Quaternary sedimentary body formed by cutting and depositing in various stages of river development is characterized by composition, distribution, morphological and structure which resulted from the tectonic setting. River terraces in the Maniganggo basin are mostly composed of gravel with poor sorting and roundness, and without dualistic structure. Meanwhile they were developed along one bank of the Yuqu River, and are rhombohedral in shape. Terrace Ⅲ split out due to elevation and subsidence. These characteristics could be attributed to differential uplift of such three tectonic units as "Yidun Group nappe system (i.e. Yidun arc) in south, plate suture group autochthonous system (i.e. Garzê-Litang plate suture zone) in middle and Xikang Group nappe system (i.e. Xikang Group) " which resulted in block faulting. This is importance to neotectonism in the Songpan-Garzê orogen.

river terraces; Songpan-Garzê orogen; neotectonism; differential uplift; strike-slip and pull-apart

P546

A

1006-0995（2014）04-0484-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2014.04.001

2014-08-08

譚亮（1984—），男，湖南濟陽人，助理工程師，從事地質(zhì)找礦工作