青海黃河貴德段河流階地及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)研究

苗 琦，李麗松，錢 方，趙志中

（1.中國煤炭地質(zhì)總局，北京100039；2.中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京100081）

1 河流階地的研究意義

青海省貴德盆地作為青藏高原東北部的一個(gè)構(gòu)造單元，其演化不僅記錄了青藏高原隆升歷史，也記錄了黃河在該段的發(fā)育歷史［1-3］.河流階地是河流地貌系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，其自身的發(fā)展演變不同程度地記錄了該區(qū)環(huán)境的演變過程.國內(nèi)外研究者對河流階地的研究起步早，在階地地貌的形成原理、年代學(xué)以及階地地貌對構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、氣候環(huán)境之間的響應(yīng)等方面取得了顯著進(jìn)展［4-10］.特別是黃河上游階地的研究對探討青藏高原隆升及環(huán)境變化具有重要的意義.

2 黃河貴德段河流階地研究

2.1 區(qū)域概況

貴德盆地出露地層主要有古元古界、寒武系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、第三系及第四系.其中第三系分布廣，厚度大，與下伏元古界、三疊系均呈不整合接觸，與上覆第四系平行不整合或整合接觸.第三系地層構(gòu)成了貴德新生代拗陷的主體，第四系系主要分布于山麓及河谷地帶.

2.2 河流階地分布概況

黃河從西部龍羊峽入境，由東部松壩峽出境，受構(gòu)造抬升的影響而強(qiáng)烈下切，黃河下切貴德盆地地面過程中，形成了9級階地，貴德縣城即處于第Ⅰ級階地上.筆者選擇龍羊峽、紅柳灘、山坪臺(tái)、阿什貢、松壩峽作為黃河階地剖面及水系分布特征、現(xiàn)代河谷地貌特征的研究重點(diǎn)，并進(jìn)行樣品采集、測試.

2.3 河流階地特征及測年

從龍羊峽至松壩峽（黃河貴德段）共采集階地測年樣品10個(gè)（表1）.樣品的處理與測試由國土資源部海洋地質(zhì)實(shí)驗(yàn)檢測中心完成（樣品用Ge測年，測試儀器為德國Bruker公司的EMX型ESR譜儀，年齡誤差估算為10%～15%）.

為了便于對黃河貴德段河流階地及演變的研究，筆者從龍羊峽出口至松壩峽入口，根據(jù)測得數(shù)據(jù)及野外記錄，繪制了黃河貴德段河流階地綜合剖面示意圖（圖1）.

表1 黃河貴德段河流階地?cái)?shù)據(jù)及年代表Table 1 Features of the Yellow River terraces in Guide Basin

據(jù)圖1并結(jié)合野外考察，認(rèn)為黃河流經(jīng)貴德盆地形成9級階地，并對河流階地的年代進(jìn)行測試，測得高河漫灘（T0）為 7.5 ka，Ⅰ級階地（T1）為 17 ka，Ⅱ級階地（T2）為 43 ka，Ⅳ級階地（T4）為 81 ka.Ⅸ級階地（T9）年代187 ka，代表黃河切穿龍羊峽，進(jìn)入共和盆地的年代.

2.4 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)規(guī)律

為了便于對黃河貴德段河流階地及演變進(jìn)行研究，對黃河貴德段河流階地的縱剖面進(jìn)行了詳細(xì)的分析，根據(jù)對比表2繪制黃河貴德段河流階地位相圖（圖2）.從圖2中總結(jié)出貴德盆地晚更新世以來黃河貴德段的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的一些規(guī)律及隆升速率的變化如下.

表2 黃河貴德段河流階地年表Table 2 Data and ages of the Yellow River terraces in Guide Basin

（1）間歇性

黃河貴德段自更新世以來在距今約81 ka、40 ka、17 ka、7.5 ka有過間歇性抬升.

（2）差異性

龍羊峽Ⅳ級階地相對高378 m，尼那、貴德Ⅳ級階地相對高102 m，龍羊峽抬升速度是貴德盆地的3.7倍.青藏高原龍羊峽地區(qū)自20萬年來強(qiáng)烈上升約900 m.拉脊山強(qiáng)烈抬升，造成青海湖與黃河之間古河道斷流，倒淌河由南東轉(zhuǎn)向北西流入青海湖.

（3）不對稱性

貴德盆地內(nèi)（尼那-貴德縣城段）黃河兩岸階地發(fā)育不對稱，其北岸山勢陡峻，而南岸階地面和沖洪積扇面寬.在北岸測得紅柳灘Ⅲ級階地（T3）海拔2304 m，而與紅柳灘相對的黃河南岸山坪臺(tái)Ⅲ級階地（T3）海拔2269 m，同一級階地在同一橫剖面上，海拔相差35 m，說明貴德盆地內(nèi)黃河河流階地的發(fā)育具有不對稱性.

（4）隆升速率

根據(jù)測年數(shù)據(jù)及野外記錄，計(jì)算得出黃河貴德段不同地點(diǎn)隆升平均速率（表3）和黃河貴德段不同時(shí)段隆升速率（表4）.

由圖1、2得出以下結(jié)論.

表3 黃河貴德段不同地點(diǎn)隆升平均速率Table 3 Average uplifting rates in different sections of the Yellow River terraces in Guide Basin

表4 黃河貴德段不同時(shí)段隆升速率Table 4 Uplifting rates in different periods of the Yellow River terraces in Guide

1）黃河貴德段的隆升速率具有階段性、非勻速性的特點(diǎn).

2）龍羊峽、松壩峽隆升速率大于尼那、貴德的隆升速率，貴德盆地處于相對沉降狀態(tài).龍羊峽最大隆升速率5.32 mm/a,松壩峽最大隆升速率3.84 mm/a,尼那、貴德的隆升速率分別為1.16 mm/a、1.33 mm/a,說明龍羊峽、松壩峽地區(qū)受構(gòu)造隆升影響強(qiáng)烈，尼那、貴德地區(qū)受構(gòu)造隆升影響相對較弱.

3）龍羊峽、尼那T0—T1時(shí)間段隆升速率分別為6.32 mm/a、1.68 mm/a,T2—T4時(shí)間段隆升速率分別為5.64 mm/a、1.16 mm/a,由低級階地至高級階地隆升速率總體呈降低趨勢，說明龍羊峽、尼那晚期的隆升較早期的隆升強(qiáng)烈.貴德縣城 T0—T1、T1—T2、T2—T4時(shí)間段隆升速率分別為1.18 mm/a、1.89 mm/a、1.18 mm/a,說明貴德縣城處于接近勻速隆升狀態(tài).松壩峽T0—T1、T1—T2、T2—T4時(shí)間段隆升速率分別為 1.78 mm/a、3.08 mm/a、5.21 mm/a，由低級階地至高級階地隆升速率呈顯著增加趨勢，隆升速率變化較大，說明松壩峽地區(qū)早期隆升較晚期隆升強(qiáng)烈.

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

貴德盆地地處黃河上游中段，盆地中河流階地發(fā)育，但是階地的形成時(shí)代仍存在很大爭議［11-15］.筆者通過多次野外考察，主要對黃河貴德段的龍羊峽、紅柳灘、山坪臺(tái)、阿什貢和松壩峽河流階地的分布特征、現(xiàn)代河谷地貌特征、典型河流階地的沉積特征和年代學(xué)進(jìn)行了研究，取得了以下認(rèn)識(shí).

1）對龍羊峽至松壩峽各級階地的產(chǎn)狀、地層結(jié)構(gòu)、底礫石磨圓分選狀況進(jìn)行了詳細(xì)的描述和分析，繪制了黃河貴德段河流階地綜合剖面示意圖，建立了T0—T4階地的海拔、河拔高度序列.

2）根據(jù)河流階地位相圖及其測年數(shù)據(jù)，探討了區(qū)域新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征，推算了不同時(shí)段、不同地點(diǎn)的隆升速率，認(rèn)為黃河貴德段先后在81 ka、43 ka、17 ka、7.5 ka前發(fā)生過抬升，且隆升速率和幅度具有區(qū)域差異和不對稱特征.

3.2 存在問題

1）黃河貴德段松壩峽、龍羊峽Ⅳ級以上的河流階地的年代還需進(jìn)一步詳細(xì)工作，特別是松壩峽峽谷的最高級河流階地的年代，代表黃河切穿松壩峽流經(jīng)貴德盆地開始黃河發(fā)育的年代.

2）測得松壩峽Ⅰ級河流階地（海拔2207 m）的年代為67 ka，形成年代與阿什貢Ⅳ級河流階地（海拔2473 m）年代相當(dāng)，需要進(jìn)一步考察核實(shí).

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