新疆西天山土拉蘇地區(qū)層狀地貌特征的研究

張宗欣

（新疆地礦局第十一地質(zhì)大隊，新疆昌吉831100）

新疆西天山土拉蘇地區(qū)層狀地貌特征的研究

張宗欣*

（新疆地礦局第十一地質(zhì)大隊，新疆昌吉831100）

土拉蘇地區(qū)位于西天山西段，處于科古琴山南坡大斷裂和伊犁盆地北緣大斷裂帶之間，由科古琴山—婆羅科努山脊至伊犁谷地呈現(xiàn)出典型的層狀地貌，包括夷平面與河流階地2種地貌類型。

土拉蘇地區(qū)；層狀地貌；夷平面；河流階地

1　區(qū)域主要地貌類型

區(qū)域內(nèi)發(fā)育有科古琴、婆羅科努兩大東西走向的山脈和3個支流（瓊阿希河、克希阿希河、阿庇因的河）匯集成伊克阿夏河進入皮里青河，其抬升過程在一定程度上響應了天山的隆升歷史。吐拉蘇地區(qū)地勢從科古琴山和婆羅科努山向伊犁盆地逐級降低，呈現(xiàn)出由高到低的階梯狀地貌帶。

依次是：極高山帶或高山帶，分布在海拔3500m以上，其上覆蓋著終年不化的積雪和冰川，冰雪剝蝕與風化作用強烈；亞高山帶，分布在海拔2800～3500m（占區(qū)域的13.18%，表1，土拉蘇地區(qū)高程統(tǒng)計），冰緣、冰積及冰蝕地貌廣泛分布，古冰川遺跡遍布；中山帶，分布在海拔1800～2800m（占區(qū)域的58.09%），是降水最充沛的分布帶，侵蝕作用強烈，地形較陡；低山丘陵帶，分布在海拔800～1800m（占區(qū)域的25.73%），其上覆蓋著厚度不等的黃土礫石，地形較緩，地面塌陷、泥石流、滑坡與沖溝等遍布；河谷谷地和山前沖洪積傾斜平原，分布在海拔800m以下。不同高度由于水熱條件的不同分布著不同類型的地貌，并且有規(guī)律地呈帶狀分布，表現(xiàn)出層狀地貌的特征。

2　層狀地貌

區(qū)域位于西天山西段，處于科古琴山南坡大斷裂和伊犁盆地北緣大斷裂帶之間，由科古琴山—婆羅科努山脊至伊犁谷地呈現(xiàn)出典型的層狀地貌，包括夷平面與河流階地。

2.1夷平面系列

夷平面受海平面控制，經(jīng)過長期地貌演化的最終地形，因此研究天山新構(gòu)造運動最直接的證據(jù)就是夷平面，以往的研究普遍認為天山有3次抬升，3次夷平，還存在著三級夷平面（山頂面與主夷平面）。

表1　吐拉蘇地區(qū)高程統(tǒng)計

三級夷平面廣泛分布在天山，古生代、中生代經(jīng)過多次構(gòu)造運動形成的構(gòu)造形態(tài)和褶皺巖層由于它的發(fā)育而被削平。天山夷平面高度的抬升是新構(gòu)造運動作用的結(jié)果，以古華力西褶皺山脈為基礎，經(jīng)過中生代、早第三紀的剝蝕夷平，在第三紀末到第四紀初形成的。而后在氣候和新構(gòu)造運動的不斷作用下其地貌發(fā)生了變化，逐漸形成現(xiàn)代的地貌形態(tài)，并且在其作用下夷平面在垂直方向和水平方向都存在著明顯差異，其表面也發(fā)生了一系列變形。

古天山準平原從晚第三紀以來因斷塊的升降運動分異而發(fā)生破壞或解體，準平原在斷塊的抬升作用下發(fā)生變形解體或位移，從而形成了山地夷平面。在科古琴—婆羅科努山的南坡，有2條北西西向的活動斷裂帶，并且形成了3個地形梯級（如圖1所示）。

自上而下，第Ⅰ級夷平面是新生代構(gòu)成的高山帶山頂面，海拔在3500m以上。全部由冰川覆蓋，寒冬風化作用與冰川侵蝕作用非常強烈，整個地貌面被強烈侵蝕下切，從而形成一系列海拔高度為3500多米的孤立山峰和齊平的山脊線，山頂面、山脊線上都是由堅硬的巖石構(gòu)成。該級夷平面在區(qū)域內(nèi)的保存面積比較小。

圖1　區(qū)域夷平面分布圖

第Ⅱ級夷平面是新生代構(gòu)成的中山帶山頂面，海拔2800～3000m左右。此帶是受冰川與河流作用頻繁交替、互有消長的場所。

第Ⅲ級夷平面主要是新生代構(gòu)成的低山丘陵帶的山頂面，上線海拔為1800～2200m，自此高度以下向南傾斜，就是山麓侵蝕面，其上往往有第四紀冰水砂礫石層的堆積，主要是由起伏和緩的山麓丘陵頂面構(gòu)成。不論在冰期還是間冰期，外營力中占支配地位的還是河流作用。

2.2階地系列

區(qū)域內(nèi)水系較為發(fā)育，區(qū)內(nèi)水系屬伊犁河水系，其主要支流水系瓊阿希河、克希阿希河、阿庇因的河、皮里青河，這些河流階地較為發(fā)育，以伊犁河階地尤為發(fā)育，發(fā)育T1—T5共5級階地（如圖2所示）。其中T3和T4屬于次級階地，T1-T3階地保存的相對完整，有最初形成時臺面的形狀，T4-T5階地面表現(xiàn)為山地、丘陵地貌，這兩級階地發(fā)育不好，階地面較破碎。T1-T2階地為堆積階地，高度不超過10m，是全新世的產(chǎn)物，T3-T5階地為基座階地，都是更新世不同時期形成的，是第四紀冰期的冰水堆積物［1］。瓊阿希河、克希阿希河、阿庇因的河在區(qū)內(nèi)均發(fā)育有T1-T2共2級階地（如圖3所示），都為堆積階地。

（1）T5：該級階地類型為覆蓋基座階地，階地河拔高度為200～250m。階地上的礫石層厚度較大，礫石粒徑差異較大，分選差，磨圓次棱角—次圓。黃土覆蓋在階地礫石層之上，其中上部呈灰黃色，底部呈深褐色。T5級階地中古土壤呈灰褐色，土壤發(fā)育程度較弱，僅在底部發(fā)現(xiàn)有古土壤。該階地面受到后期流水侵蝕作用的影響，沖溝、細溝較發(fā)育。

（2）T4：位于T3之上，河拔高程為150～200m，階地面寬約0.3～0.8km。其上堆積物可分為3層：①為中更新世粉砂質(zhì)黃土，顏色以淡黃色為主，土質(zhì)松散，孔隙比較大、富含鈣，垂直節(jié)理不發(fā)育；②為砂礫石層，其中礫石占70%～80%，呈水平面狀分布，分選較差，且五分之一含砂，礫石磨圓較好，為橢圓形和扁橢圓形，定向排列較好，礫石厚度一般為4～10m。③為中晚更新世坡積物，分布在山前斜坡地帶，多呈倒石錐狀產(chǎn)出，巖性多為含礫的黃褐色亞砂土，分選磨圓度差，棱角狀，礫石松散無膠結(jié)，一般厚1～2m。

（3）T3：位于T2之上，河拔高程120～150m，階地面寬約0.15～0.2km。階地面上的堆積物具有二元堆積結(jié)構(gòu)與四分性：①為晚更新世黃土狀土蓋層，灰黃色，其中夾薄層含砂細礫石層，厚4～5.5m；②為砂礫石層，顆粒組成以礫石為主，含量在60%～75%，分選和磨圓度好，大小以3～9cm為主；③為下西域組礫巖，礫徑在2cm以上，最大的可達10cm以上，其磨圓度較好，有砂泥質(zhì)填充。

（4）T2：河拔高程60～85m，階地面寬0.5～0.6km。階地面上的堆積物具有二元堆積結(jié)構(gòu)：①為砂礫石層，分選磨圓度好，礫徑2～4cm，具定向性，礫石成分為玄武巖、混合巖、輝綠巖、火山角礫巖及花崗閃長巖等，厚1.5～2m；②為晚更新世黃土，厚度為5～10m，顏色呈灰黃色、黃色，土體較為疏松，含有較粗的顆粒，有陷穴、滑坡及坍塌發(fā)育［2］。

（5）T1：河拔高程30～55m，階地面寬1～2km。主要為砂礫層，礫石分選好，磨圓度也較好，以3～8cm為主，礫石成分為變質(zhì)砂巖、花崗閃長巖、玄武（玢）巖及混合巖等。T1階地不連續(xù)地分布在現(xiàn)代河谷內(nèi)［2］。

通過研究得出各階地特征如下：

（1）T2（二級階地），為堆積階地，位于T1之上，河拔高程80～100m左右，該階地面寬0.6～2.5km左右，其上堆積物具二分性，下部為砂礫石層，青灰色，局部夾粗砂透鏡體，其中礫石含量為65%，粗砂為35%；礫石分選好，磨圓度也較好；礫石大小為1～3cm占45%，3～6cm 占30%，6～10cm占15%，大于10cm占10%，最大者可達40cm；礫石定向性好，礫石成分較多，有中基性火山巖、花崗巖、花崗閃長巖、石英、玄武巖、安山巖、云母石英片巖及礫巖等，其中以中基性火山巖為主，厚約4～5m；其中礫石層底部1～2m發(fā)生鈣質(zhì)膠結(jié)，礫石從下向上由粗變細；上部為黃土層，淡黃色，厚25～30m。

（2）T1（一級階地），為堆積階地，位于河漫灘之上，河拔高程20～30m，階地面寬約0.5～1km，為砂礫石層夾砂巖透鏡體，透鏡體為中細砂，長3～4m，厚10～35cm，礫石層礫石含量70%，粗砂含量為30%；分選中等，磨圓次棱角—次圓狀；大小以3～8cm為主，其中，1～4cm占40%，4～8cm占30%，8～15cm占20%，大于15cm 占10%，最大者可達30cm；礫石成分較多，主要含有花崗巖、石英、中基性火山巖、混合巖等，且其定向排列較好。有較薄的黃土礫石層覆蓋在其上部。

3　結(jié)論

在山地西端斷陷的賽里木湖盆地的最高山頂面的海拔與第Ⅱ級夷平面的地形面相當，第Ⅰ、第Ⅱ級夷平面是山頂夷平面。有關夷平面的形成年代，夷平面同時性和異時性的問題，也還有待于深入研究。

吐拉蘇地區(qū)發(fā)育有5級階地，T3和T4階地屬于次級階地，T5階地由冰水沖洪積礫石和黃土組成，形成于下望峰冰期，下切和廢棄的時代是下望峰和上望峰冰期之間的末次間冰期，距今（7.5～13）×104a；T2階地是上望峰冰期的產(chǎn)物，其下切和廢棄時代是距今（1.2～1.3）×104a，全球的氣候?qū)儆跍貪衿冢籘1階地是全新世的產(chǎn)物，河流侵蝕和沖積扇形成于距今（0.8～1.2）× 104a，其下切廢棄的時代距今（0.7～0.8）×104a［3］。因此，可以說明階地的形成除了與構(gòu)造活動有關，也與氣候有很大的關系。

［1］中國科學院新疆地理研究所.天山山體演化［M］.科學出版社，1986.

［2］袁慶東，郭召杰，張志誠，等.天山北緣河流階地形成及構(gòu)造變形定量分析［J］.地質(zhì)學報，2006，2（2）：210-216.

［3］馮光勝.中祁連地區(qū)第四紀地貌、環(huán)境變遷與構(gòu)造隆升響應的研究［D］.中國地質(zhì)大學（武漢），2004.

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1004-5716（2016）07-0122-03

2015-07-14

2015-07-15

張宗欣（1989-），女（漢族），山東濰坊人，助理工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)勘查技術(shù)工作。