黃河“幾”字形河道的成因及其動(dòng)力學(xué)分析

摘 要：黃河“幾”字形河道的形成與演化，取決于鄂爾多斯地塊周緣構(gòu)造帶的邊界形態(tài)及其相互作用。周緣構(gòu)造帶對(duì)地塊的碰撞、俯沖、擠壓、走滑、旋鈕等構(gòu)造作用，成就了銀川地塹、河套地塹、晉陜峽谷等貫通黃河的構(gòu)造地貌。地塹與峽谷中極為發(fā)育的斷層帶、碎裂巖帶、密集節(jié)理帶嚴(yán)格控制了河道延伸與拐彎。挽近時(shí)期，印度板塊NE向、太平洋板塊NW向?qū)Χ鯛柖嗨沟貕K的擠入作用，復(fù)合地塊周緣斷裂的新活動(dòng)，控制、約束了黃河的“幾”字形河道樣式。

關(guān)鍵詞：“幾”字形河道；地塹和斷陷帶；構(gòu)造帶相互作用；鄂爾多斯地塊；黃河

中圖分類(lèi)號(hào)：TV147+.1；P542+.3；TV882.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2025.02.008

引用格式：李永軍，段豐浩，付浩，等.黃河“幾”字形河道的成因及其動(dòng)力學(xué)分析[J].人民黃河，2025，47（2）：51-59.

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（42041006，41790440，42202022）；陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2023-JC-YB-240）；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)（XJ2024002301）；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目（300102274902）；陜西省“雙一流”建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)（黃河流域地質(zhì)圖編制項(xiàng)目）

TheOriginandDynamicAnalysisoftheΩ-ShapedChanneloftheYellowRiver

LIYongjun1，DUANFenghao2，3，F(xiàn)UHao1，LIUXiaobo1，WUXiaoli1，WANGPanlong1，WANGQian1，PENGJianbing2，3

（1.SchoolofEarthScienceandResources，Chang’anUniversity，Xi’an710054，China；2.SchoolofGeologicalEngineeringandGeomatics，Chang’anUniversity，Xi’an710054，China；3.AcademyofYellowRiverSciencesofShaanxiProvince，Xi’an710054，China）

Abstract：heformationandevolutionoftheΩ？shapedchanneloftheYellowRiverdependontheboundarymorphologyandinteractionsof thetectonicbeltsaroundtheOrdosblock.Thecollision，subduction，compression，strike？slipandwhirleffectsoftheperipheraltectonicbelt ontheblockhavemadetheYinchuanGraben，HetaoGraben，Jin？ShaanGorgeandothertectoniclandformsthroughtheYellowRiver.The highlydevelopedfaultzone，cataclasticrockzoneanddensejointzoneingrabenandcanyonhavestrictlycontrolledtheextensionandbendof thechannel.InNeoidperiod，theextrusionoftheIndianPlateinNE？trendingandthePacificPlateinNW？trendinghascompoundednewac？ tivitiesoftheperipheralmajorfault，whichhascontrolledandconstrainedtheΩ-shapedchanneloftheYellowRiver.

Keywords：Ω-shapedchannel；grabenandfaultdepressionbelt；interactionsbetweentectoniczones；Ordosblock；YellowRiver

河流是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的根基，對(duì)河流的研究一直是科學(xué)研究的重中之重。河流是塑造地表地貌的重要地質(zhì)營(yíng)力之一，但究竟是河流塑造地表地貌，還是地貌約束控制河道？這一久存的因果問(wèn)題值得深思。迄今為止，強(qiáng)調(diào)以外動(dòng)力地質(zhì)作用為主的地貌說(shuō)仍是黃河形成與演化的主流觀點(diǎn)[1]。

黃河“幾”字形河道是單純依靠黃土高原地貌的隆升而形成還是另有主因？這是本文關(guān)注的焦點(diǎn)。本文提出以斷裂構(gòu)造為主的構(gòu)造帶“內(nèi)因控河說(shuō)”，以期為探索黃河的形成與演化規(guī)律提供新證。

1 區(qū)域地貌與河谷階地

黃河“幾”字形河道始于甘肅榆中縣來(lái)紫堡鄉(xiāng)（第四大拐點(diǎn)），經(jīng)巴彥淖爾市五原縣景陽(yáng)林鄉(xiāng)、托克托縣河口鎮(zhèn)（有稱(chēng)頭道拐）、陜西潼關(guān)縣秦東鎮(zhèn)（有稱(chēng)風(fēng)陵渡）3個(gè)大拐點(diǎn)后終于河南三門(mén)峽，河道輪廓為“幾”字形（見(jiàn)圖1）。在蘭州—靖遠(yuǎn)—中衛(wèi)一帶，沿中、北祁連山東端與隴中盆地的結(jié)合部NE向前行，到達(dá)中衛(wèi)后主要環(huán)鄂爾多斯盆地西緣、北緣、東緣3個(gè)凹陷帶行進(jìn)。

黃河“幾”字形河道環(huán)繞鄂爾多斯地塊，分屬河套平原、鄂爾多斯高原、黃土高原3個(gè)地理單元?！皫住弊中魏拥赖暮庸鹊孛玻?020年8月5日各河段水位為例，劉家峽水庫(kù)壩前水位1718～1720m，蘭州段1513～1520m，青銅峽1132～1136m，銀川段1010 m，石嘴山段1085～1087m，包頭段1002～1003m，河口鎮(zhèn)（頭道拐）987m，壺口瀑布上游480m，風(fēng)陵渡333m，三門(mén)峽庫(kù)區(qū)318m（據(jù)2020年8月6日內(nèi)蒙古自治區(qū)水文總局黃河水情專(zhuān)報(bào)第81期）。這一組數(shù)據(jù)清晰表明，第七大拐點(diǎn)及其上游的河道是較緩慢降低的，而河口鎮(zhèn)至山西禹門(mén)口一帶，產(chǎn)于呂梁山西緣與鄂爾多斯盆地結(jié)合部的黃河河道，谷深大多在100m以上，谷底高程由近1000m逐漸降至400m以下，河道全長(zhǎng)725km，河床最窄處（如壺口）僅30～50m，這一河段構(gòu)成了黃河干流上最長(zhǎng)的連續(xù)峽谷———晉陜大峽谷。

黃河蘭州段最高一級(jí)階地年代為距今1.60Ma，之后分別在距今1.50、1.24、1.05、0.96、0.86、0.13、0.05、0.01Ma形成了8級(jí)階地[2]；黃河中衛(wèi)段發(fā)育了4～21級(jí)不等的階地，最老一級(jí)階地見(jiàn)于黑山峽，年代為距今2.40Ma[3]，大部分河段最老年齡為1.57Ma[4-5]；賀蘭山新生代的隆升出現(xiàn)在距今50～30Ma[6]、12～10 Ma[7]和上新世[6]。賀蘭山大規(guī)模隆起的時(shí)間與銀川地塹的強(qiáng)烈斷陷活動(dòng)相伴生[8]；內(nèi)蒙古大青山段在新生代以來(lái)，河套盆地的伸展斷陷及其周緣山脈的隆升過(guò)程主要受控于盆地周緣的一系列正斷層，中新世至距今10Ma多處于伸展變形狀態(tài)，與黃河中、下游河段的連通在距今1.5Ma之后。晚上新世以來(lái)河套盆地的伸展變形對(duì)黃河上游河段的整合起著重要作用。大青山地區(qū)殘余的低起伏侵蝕面也形成于距今約3Ma之前，之后低起伏侵蝕面被切割和破壞[9]；晉陜峽谷段至少發(fā)育10級(jí)黃河階地，最高一級(jí)階地年代為距今1.24Ma[10]，較低的4級(jí)階地則形成于最近10萬(wàn)a以來(lái)[11]。山西平陸、河南三門(mén)峽至扣馬段河流階地的時(shí)代為距今50ka～1.24Ma[12]。

總的來(lái)看，“幾”字形河道從蘭州到三門(mén)峽的貫通時(shí)間為距今3.6→3.3→2.8→2.5→1.3→1.2Ma，與青藏高原幕式隆升階段的時(shí)間基本一致[4]，因此構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與河流階地的形成關(guān)系最為密切。

2 區(qū)域構(gòu)造帶與黃河河道展布的關(guān)系

黃河“幾”字形河道始于祁連構(gòu)造帶，環(huán)繞鄂爾多斯地塊向下游依次跨過(guò)阿拉善、賀蘭山、陰山、呂梁、中條山等構(gòu)造帶，在第七大拐點(diǎn)處南迎秦嶺-大別構(gòu)造帶。

2.1 祁連構(gòu)造帶

祁連構(gòu)造帶在本研究區(qū)僅涉及中、北祁連構(gòu)造帶（見(jiàn)圖2，數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[13-20]）。黃河蘭州—白銀段產(chǎn)于中祁連構(gòu)造帶，白銀—景泰段位于北祁連構(gòu)造帶走廊南山構(gòu)造帶。在白銀平川區(qū)，黃河沿走廊南山構(gòu)造帶與走廊弧后巖漿帶的結(jié)合部NWW向到五佛鄉(xiāng)后，沿近S-N向斷裂到景泰東，之后又沿NE向斷裂到達(dá)中衛(wèi)。蘭州—靖遠(yuǎn)的NE向斷裂在中祁連構(gòu)造帶極為發(fā)育，白銀東—靖遠(yuǎn)一帶河道產(chǎn)于走廊南山構(gòu)造帶與靖遠(yuǎn)之東的中新生代盆地結(jié)合部，地表斷裂不發(fā)育，但斷裂在其北的走廊弧后巖漿帶中有清晰顯示，其連線成為一條直線，故推測(cè)白銀東—靖遠(yuǎn)一帶河道下有隱伏斷裂存在，并且巧合的是該斷裂的大致位置與走向正好與其北的阿拉善構(gòu)造帶與賀蘭山構(gòu)造帶的結(jié)合部斷裂相吻合（見(jiàn)圖2）。區(qū)內(nèi)多個(gè)方向斷裂組交切時(shí)，后期斷裂切割早期斷裂，形成了靖遠(yuǎn)—石林公園—五佛鄉(xiāng)—中衛(wèi)的短折線大角度拐彎。

黑山峽大柳樹(shù)壩址南東側(cè)的NE向活斷層活動(dòng)時(shí)間有距今30ka和10ka兩次，斷層泥熱釋光測(cè)年數(shù)據(jù)小于20ka[13]。大柳樹(shù)壩址F7斷層最晚活動(dòng)時(shí)間為距今11.5～11.0ka[15]，F(xiàn)201斷裂中段有距今27～22 ka、17.2～13.1ka、11.0～7.1ka三次活動(dòng)[14，21]，小紅山南側(cè)斷層主破裂帶最新一次破裂事件發(fā)生于距今11 ka之后、1.2ka之前[16]。這些均佐證了活動(dòng)斷層對(duì)河道有顯著控制作用。

祁連山經(jīng)歷了距今55～40Ma、30～25Ma、15～7 Ma和3.6Ma之前[22-26]4次顯著的變形、隆升造山與生長(zhǎng)過(guò)程，高聳的山脈與相間的斷陷帶為河道的形成奠定了基礎(chǔ)。

圖2中醒目示出斷裂與河道間極好的耦合與相隨關(guān)系，后期斷裂改造早期斷裂是河道發(fā)生改向拐彎的主控因素。

2.2 鄂爾多斯地塊

鄂爾多斯地塊西、北、東三緣邊界筆直，南緣呈V形，總體東翹西傾，鄰近賀蘭山構(gòu)造帶的斷陷最深。該盾形塊體周緣為斷陷帶，地塊四周均被線型山脈（區(qū)域性構(gòu)造帶）圍限，這一耦合關(guān)系造就了黃河的“幾”字形河道樣式。

地塊周緣出露的新太古代—古元古代的變質(zhì)基底殘塊中，發(fā)育平行于黃河的一系列密集斷裂和韌性剪切帶。地塊內(nèi)部主體為中生代斷陷盆地。無(wú)論是古老的變質(zhì)基底還是表殼的中生界，均發(fā)育與河道走向平行的斷裂組。如圖3中，壺口—河津市西的黃河河道總體平行于離石大斷裂，而河津市西—風(fēng)陵渡黃河河道總體平行于呂梁山西緣大斷裂。程紹平等[27]認(rèn)為河套古湖至三門(mén)古湖之間的活動(dòng)斷層是黃河形成、貫通的重要因素。袁寶印等[28]提出鄂爾多斯周邊新生代構(gòu)造作用形成的裂谷控制了黃河的發(fā)育。

黃河下切主要與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)，尤其與活動(dòng)斷裂的帶狀碎裂巖化基巖直接有關(guān)?！皦乜凇睒邮降木坝^從唐到明再到現(xiàn)今，壺口沖蝕峽口景點(diǎn)的相對(duì)位置一直在北移[29]。

禹門(mén)口為韓城斷裂通過(guò)處，在晚更新世早、中、晚期該斷裂發(fā)生過(guò)多次強(qiáng)烈活動(dòng)，累計(jì)斷距（高度差）為20.1m，這一斷裂兩盤(pán)的斷距造就了晚更新世早、中期的“壺口”[30]。禹門(mén)口之北龍門(mén)山處為一正斷層通過(guò)處，北部斷盤(pán)上升，南部下降，黃河在這一帶遂下切于基巖而形成壯麗的峽谷地貌。河津龍門(mén)正好是中生代末盆地邊緣斷層通過(guò)處，形成了龍門(mén)北側(cè)石質(zhì)山體高臺(tái)階，黃河正是利用此處高臺(tái)階形成瀑布[31]。

現(xiàn)今的壺口一帶，發(fā)育平行于呂梁山西緣大斷裂的密集張節(jié)理組（圖4中W1～W2、E1～E6），另發(fā)育一組之與近垂直的稀疏張節(jié)理組（N1～N4），沿N2節(jié)理縫與W2、E2節(jié)理間控制的區(qū)域下切形成一長(zhǎng)條形凹陷，兩組節(jié)理控制形成的長(zhǎng)條形凹陷帶即為現(xiàn)在的“壺口”，展示了“天下黃河一壺收”的壯觀景象（見(jiàn)圖4）。若壺口范圍再度向北擴(kuò)展，瀑布北界可達(dá)N1節(jié)理處。

總之，發(fā)育于鄂爾多斯地塊的黃河河道，均顯示出與區(qū)域斷裂構(gòu)造相生相成的關(guān)系，壺口瀑布一帶盡管空間上相對(duì)遠(yuǎn)離呂梁山西緣大斷裂和離石大斷裂，但該處可能存在與之平行的隱伏斷裂。在壺口瀑布至龍門(mén)一帶，黃河寬谷河床上廣泛發(fā)育兩組節(jié)理，切割水平地層，節(jié)理出露呈棋盤(pán)格式構(gòu)造，一組節(jié)理南北走向（NNE10°）平行于離石大斷裂，另一組近東西走向（NNE80°）垂直于離石大斷裂，兩組節(jié)理傾角較陡，同組節(jié)理密集，間距較窄，最小為幾十厘米，寬時(shí)為1～2 m。這兩組節(jié)理將河床上的三疊系砂巖、頁(yè)巖和泥巖切割成菱形塊體（見(jiàn)圖4b～c），巖層內(nèi)部出現(xiàn)縱橫交錯(cuò)的裂隙，巖層被切割得支離破碎[31]，從而形成易于被河水沖蝕的客觀條件。這兩組節(jié)理控制現(xiàn)今的壺口河道形成峽谷，充分展示了斷裂構(gòu)造仍是該段河道的主控因素。

2.3 阿拉善構(gòu)造帶

阿拉善構(gòu)造帶（地塊）呈NE向，東與賀蘭山西麓斷裂為相鄰。黃河從阿拉善地塊東南角進(jìn)入賀蘭山構(gòu)造帶，因此并沒(méi)有直接約束黃河河道，但重要的是，阿拉善地塊與賀蘭山構(gòu)造帶均為NE向構(gòu)造帶，其向南的輻射與影響力顯著，控制黃河河道在蘭州—中衛(wèi)段NE走向延伸。

2.4 賀蘭山構(gòu)造帶

賀蘭山構(gòu)造帶是鄂爾多斯地塊西緣沖斷構(gòu)造帶的重要組成部分，新生代的大規(guī)模隆升出現(xiàn)在距今50～30Ma[6]、12～10Ma[7]和上新世[6]。銀川地塹的強(qiáng)烈斷陷與其隆升在時(shí)間上緊相隨，為黃河的連通奠定了基礎(chǔ)（見(jiàn)圖5，其中圖5b數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[32-34]）。

賀蘭山構(gòu)造帶由3個(gè)NNE向次級(jí)構(gòu)造單元組成。構(gòu)造帶的中、南部，賀蘭山東麓（山前）大斷裂帶（由西向東依次為賀蘭山東麓斷裂、蘆花臺(tái)斷裂、銀川隱伏斷裂、黃河斷裂）嚴(yán)格控制黃河河道的NNE向長(zhǎng)線型分布。河道產(chǎn)于黃河斷裂中[35]（見(jiàn)圖5b），該斷裂控制了早期銀川盆地的發(fā)育，是盆地內(nèi)展布最長(zhǎng)、切割最深的一條深大斷裂[32]。該構(gòu)造帶的北部烏海市一帶，賀蘭山褶斷帶與陶樂(lè)—彭陽(yáng)沖斷帶（黃河斷裂北段）緊緊夾持著河道發(fā)生由NNE向近S-N向的拐彎。

賀蘭山一帶，山前大斷裂帶為劈谷開(kāi)河起了決定性作用，控制黃河河道呈長(zhǎng)線型分布（見(jiàn)圖5）。牛首山和烏海兩地的NW向或近S-N向斷裂切割NNE向斷裂[35]，使河道改向S-N向，是斷裂控制河道的經(jīng)典代表。

上新世中衛(wèi)—中寧段黃河總體在近E-W向斷裂控制下向東前行，原河道在鳴沙山之南沿魯家窯—孫家灘一線，過(guò)牛首山東麓后入銀川盆地，但在早更新世時(shí)牛首山近S-N向斷裂的強(qiáng)烈活動(dòng)下，黃河在白馬一帶重新劈山造峽、生成新河道，黃河廢棄原東麓古河道，拐向北切青銅峽谷入銀川盆地[36]。這是黃河廢棄古河道、沿新發(fā)育的斷裂帶生成新河道的一個(gè)經(jīng)典例證。

賀蘭山南部E-W向構(gòu)造帶發(fā)育早于S-N向構(gòu)造帶，S-N向斷裂截切了E-W向斷裂；而NW向斷裂構(gòu)造形成時(shí)間最晚，它們是大型E-W向走滑斷裂的派生構(gòu)造，分布也僅限制在大型E-W向構(gòu)造帶范圍內(nèi)，并截切了該地區(qū)的S-N向構(gòu)造帶，現(xiàn)今仍處于較強(qiáng)烈的活動(dòng)之中。

銀川—烏海的控河隱伏斷裂經(jīng)過(guò)地震剖面結(jié)合鉆探驗(yàn)證，原銀川隱伏斷裂由F3～F5共3條分支斷裂構(gòu)成，各分支斷裂與現(xiàn)黃河河道在縱向上幾乎完全重合、同步轉(zhuǎn)向[34-35]，如在永寧縣—禮和鎮(zhèn)一帶河道受兩組斷裂交切形成的雁列式組合，導(dǎo)致此段內(nèi)的河道發(fā)生了3次斜列式變道[35]（見(jiàn)圖5b）。F4斷層在晚更新世以來(lái)發(fā)生多期活動(dòng)，最新活動(dòng)時(shí)間大約為距今25ka；F3斷層的最新活動(dòng)時(shí)間大約為距今40ka，斷層帶的兩次地震活動(dòng)分別發(fā)生在距今39.5ka和11.1ka[34]。

在石嘴山市惠農(nóng)區(qū)—烏海一帶，經(jīng)鉆探驗(yàn)證隱伏斷裂在晚更新世末期—全新世有過(guò)活動(dòng)，距今28.16 ka以來(lái)的累計(jì)位移為0.96m，晚第四紀(jì)以來(lái)的平均滑動(dòng)速率為0.04mm/a[32]。

另外，黃河斷裂在晚更新世末—全新世至少經(jīng)歷了5次古地震事件，其地震活動(dòng)間隔約為3000a，其中銀川—中寧段的最新活動(dòng)是在距今4ka之前，平羅段的最新活動(dòng)在距今33ka之后[33]。古地震資料也極好地佐證了賀蘭山東緣大斷裂及其次級(jí)大斷裂對(duì)黃河的嚴(yán)格控制。

賀蘭山南部3組構(gòu)造由早到晚分別為近EW向→NNE向→NNW向。NNE向斷裂切割近E-W向斷裂才使得原E-W向的河道拐向NNE向，最晚期的NNW向斷裂在桌子山一帶控制黃河由原NNE向拐向NNW向[35]。

2.5 陰山構(gòu)造帶

陰山構(gòu)造帶北靠中亞造山帶，南鄰鄂爾多斯地塊，東接燕山構(gòu)造帶，西抵阿拉善地塊。磷灰石和鋯石裂變徑跡結(jié)果表明陰山在距今50～10Ma發(fā)生隆升[37]。黃河河道產(chǎn)于陰山構(gòu)造帶南緣與鄂爾多斯地塊間的近E-W向陸塊北緣臺(tái)緣斷裂帶中（見(jiàn)圖6，數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[37-38]）。

鄂爾多斯地塊西緣NE向的黃河大斷裂與華北陸塊北緣臺(tái)緣斷裂交匯點(diǎn)即現(xiàn)今黃河第五大拐點(diǎn)（巴彥淖爾五原縣景陽(yáng)林鄉(xiāng)），“幾”字形河道的北西拐彎形態(tài)為近直角狀，河道的形態(tài)嚴(yán)格受鄂爾多斯地塊西緣賀蘭山山前—黃河斷裂與鄂爾多斯地塊北緣華北陸塊北緣臺(tái)緣斷裂控制。

烏拉特前旗—固陽(yáng)NNE向右行走滑斷裂導(dǎo)致包頭北的烏拉山SWW向凸出，迫使黃河在烏拉特前旗形成Z形小拐彎（見(jiàn)圖6）。河道的形態(tài)與河岸山系均完全平行，河道多產(chǎn)于山前斷裂帶中。

2.6 呂梁構(gòu)造帶

呂梁構(gòu)造帶隸屬五臺(tái)—太行構(gòu)造帶西北緣構(gòu)造帶，發(fā)育NNE-NE向斷裂組合，并遭受了NNE向構(gòu)造改造。目前，對(duì)呂梁山最早開(kāi)始造山隆升時(shí)間的認(rèn)識(shí)有較大差異，有距今150Ma[39]、120Ma[40]、58.3Ma[41]等幾種，加速隆升期為距今65～23Ma[40，42]，強(qiáng)烈抬升期有距今23Ma以來(lái)[40]和距今20～10Ma[42]之認(rèn)識(shí)。呂梁構(gòu)造帶與西鄰的鄂爾多斯地塊以區(qū)域性NNE向的呂梁山西緣大斷裂為界。該斷裂帶引導(dǎo)和控制黃河“幾”字形河道自第六大拐點(diǎn)向南的河道。

2.7 中條山構(gòu)造帶

中條山構(gòu)造帶內(nèi)主要及次級(jí)構(gòu)造帶間均發(fā)育平行于中條山山系的NEE向斷裂組（見(jiàn)圖3a、圖3e～f）。中條山在早更新世已完成隆升[43]。構(gòu)造帶最西南端被呂梁構(gòu)造帶攔截，呂梁、中條山、鄂爾多斯地塊、秦嶺四大構(gòu)造帶交匯部位為風(fēng)陵渡之南的黃河第七大拐點(diǎn)，拐點(diǎn)之北的近S-N向河道是在其西的鄂爾多斯地塊與其東的呂梁構(gòu)造帶（北）和中條山構(gòu)造帶（南）的共同作用下形成的，即第六、第七大拐點(diǎn)間的黃河河道主要位于鄂爾多斯地塊與呂梁-中條山構(gòu)造帶的結(jié)合部（見(jiàn)圖3a）。河道東岸平行于呂梁山西緣大斷裂的次級(jí)斷裂極為發(fā)育，并在挽近時(shí)期復(fù)合，錯(cuò)斷了第四系堆積層（見(jiàn)圖3f）。

圖1、圖3中清楚顯示，從第七大拐點(diǎn)到第八大拐點(diǎn)間的黃河，北有中條山山前大斷裂、南有小秦嶺北緣大斷裂的平行緊貼夾持，河道總體呈長(zhǎng)線型延伸，且平行于兩岸的山前大斷裂。

2.8 秦嶺構(gòu)造帶

秦嶺構(gòu)造帶近E-W向橫亙于鄂爾多斯地塊與中條山構(gòu)造帶之南。在陜西小秦嶺—河南鄭州之西一帶又稱(chēng)小秦嶺構(gòu)造帶。秦嶺整體在距今35～22Ma、12～8Ma和4Ma發(fā)生多期次快速隆升[44]。該構(gòu)造帶與中條山構(gòu)造帶的平行夾持，控制黃河河道完全平行于山前大斷裂帶延伸。河道南岸基巖中密集發(fā)育平行于河道的正斷層（見(jiàn)圖3b～d），與中條山南緣斷裂共同作用形成了風(fēng)陵渡—三門(mén)峽地塹。

小浪底庫(kù)區(qū)承受了南（秦嶺）北（中條山）兩大構(gòu)造帶的夾持，庫(kù)區(qū)斷層較早一期為NNW向，年代為距今3.7～5.3Ma；晚期為NE向斷層，年代為距今1.5～1.8Ma[45]。前者控制小浪底上游方向的河道延伸，而后者控制小浪底下游方向的河道延伸。

3 黃河“幾”字形河道成因機(jī)制

3.1 周緣構(gòu)造帶對(duì)鄂爾多斯地塊的構(gòu)造作用

鄂爾多斯地塊輪廓形似一座方城，這是由其周緣構(gòu)造帶的邊界形態(tài)和構(gòu)造相互作用而決定的。地塊西、東分別與近S-N向的賀蘭山構(gòu)造帶、呂梁構(gòu)造帶相接，北、南分別與近E-W向的陰山構(gòu)造帶、秦嶺構(gòu)造帶為鄰，構(gòu)成了垂直交切關(guān)系，對(duì)“幾”字形河道樣式的形成有重要控制作用。

周緣構(gòu)造帶對(duì)地塊長(zhǎng)期而復(fù)雜的構(gòu)造作用主要有碰撞、俯沖、擠壓、走滑、旋鈕、阻擋等多種作用[46]，這些作用的效應(yīng)如下：其一，在造山帶山前與地塊外緣間形成了斷層帶、碎裂巖帶、密集節(jié)理帶等弱構(gòu)造應(yīng)力帶，奠定了開(kāi)谷成河的構(gòu)造條件[28]；其二，周緣造山帶高聳山系、山前大斷裂及其與地塊間的相互作用，不僅促進(jìn)了鄂爾多斯地塊隆起，還形成“環(huán)城式”裂谷、斷陷帶、峽谷等，貯備了黃河的構(gòu)造地貌條件；其三，周緣主體構(gòu)造帶尤其是斷裂帶走向嚴(yán)格約束了黃河河道的走向。

挽近時(shí)期青藏高原隆升過(guò)程中NE向的擠入作用，對(duì)黃河河道的形成有極為重要的貢獻(xiàn)：一是使得正面阻擋的賀蘭山地塊（西）與鄂爾多斯地塊（東）產(chǎn)生了強(qiáng)大的分離作用，形成了兩大地塊間的近S-N向構(gòu)造帶和銀川凹陷帶[46]（見(jiàn)圖7）；二是誘發(fā)了鄂爾多斯地塊的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋鈕作用加速了地塊與周緣構(gòu)造帶間的碎裂巖化與復(fù)雜形變；三是與鄂爾多斯地塊間產(chǎn)生了強(qiáng)烈的碰撞作用，局地還出現(xiàn)了小幅度的俯沖作用[47]，加速了地塊整體抬升。

新近紀(jì)晚期（距今10～2.5Ma）、早中更新世和晚更新世以來(lái)，太平洋板塊對(duì)華北板塊的斜向擠入作用和東部巖石圈地幔上涌的遠(yuǎn)程擠壓與抬升效應(yīng)[46]，形成了3期伸展斷陷-擠壓隆升作用，使得呂梁構(gòu)造帶、中條山構(gòu)造帶等與鄂爾多斯地塊發(fā)生了一系列的碰撞、擠壓、旋鈕等構(gòu)造作用，不僅加速了地塊整體抬升，而且更為重要的是復(fù)合疊加了呂梁山西緣近S-N大斷裂、離石大斷裂的新活動(dòng)，新生了次級(jí)斷裂、小斷層裂縫帶、密集節(jié)理帶等，為形成S-N向的晉陜峽谷提供了重要的構(gòu)造條件和河道約束。

陰山、秦嶺兩大構(gòu)造帶對(duì)鄂爾多斯地塊的南北夾持與阻擋過(guò)程中，不僅產(chǎn)生了造山帶與地塊間的擠壓、碰撞、走滑等一系列構(gòu)造作用，還嚴(yán)格圍限了黃河“幾”字形河道的北、南邊界，并且控制了河道在兩大構(gòu)造帶山前大斷裂帶的近E-W向走向。

總覽黃河“幾”字形河道形態(tài)與構(gòu)造的耦合關(guān)系，主要表現(xiàn)一是區(qū)域性大斷裂主控長(zhǎng)線型延伸河道，二是次級(jí)斜交主構(gòu)造線斷裂形成短折線拐彎河道，三是兩組密集平行斷裂或節(jié)理交切形成斜列式擺動(dòng)延伸河道。

3.2 鄂爾多斯地塊自身的隆起作用

鄂爾多斯地塊整體向上隆起的過(guò)程中，地貌上表現(xiàn)為周緣的斷陷盆地，成就了河道雛形。隆起作用除前已述及的由周緣構(gòu)造帶相互作用引起的隆起外，還有地塊內(nèi)部的熱事件誘發(fā)形成的地塊隆起。地塊內(nèi)部的熱事件主要由花崗巖類(lèi)侵入[48]和火山巖類(lèi)噴發(fā)[49]等巖漿事件和其他熱事件形成，熱事件主要發(fā)生在早白堊世[48-50]，另見(jiàn)于志留紀(jì)—泥盆紀(jì)[51]和三疊紀(jì)[52]。這些熱事件總體顯示鄂爾多斯地塊因自身的熱事件作用而在早白堊世以來(lái)有過(guò)快速的隆起過(guò)程和差異升降，尤其是近10Ma以來(lái)的快速抬升更為顯著[48]，為黃河河谷的形成創(chuàng)造了斷陷帶之重要條件。

4 結(jié)論

黃河“幾”字形河道的形成與演化，取決于鄂爾多斯地塊周緣構(gòu)造帶的邊界形態(tài)及其相互作用。

鄂爾多斯地塊西、東兩側(cè)近S-N向構(gòu)造帶和北、南緣的近E-W向斷裂帶，構(gòu)成了近垂直交切格架，對(duì)“幾”字形河道樣式的形成具有重要控制作用。這些長(zhǎng)期而復(fù)雜的構(gòu)造作用，尤其是斷裂的直接作用，造就了具有典型幾何形態(tài)的“幾”字形組合樣式。

鄂爾多斯地塊周緣構(gòu)造帶對(duì)地塊的碰撞、俯沖、擠壓、走滑、旋鈕、阻擋等作用，在造山帶山前與地塊外緣間形成斷層帶、碎裂巖帶、密集節(jié)理帶等弱構(gòu)造應(yīng)力帶，促進(jìn)了鄂爾多斯地塊隆起，形成環(huán)城式裂谷、斷陷帶、峽谷等，貯備了黃河的構(gòu)造地貌條件；周緣斷裂帶的走向嚴(yán)格約束了河道走向。

挽近時(shí)期青藏高原隆升過(guò)程中NE向的擠入作用加速了鄂爾多斯地塊的抬升；更新世以來(lái)太平洋板塊對(duì)華北板塊的斜向擠入作用和東部巖石圈地幔上涌的遠(yuǎn)程擠壓與抬升效應(yīng)，使得鄂爾多斯地塊與東鄰構(gòu)造帶的碰撞、擠壓、旋鈕等構(gòu)造作用，復(fù)合了呂梁山西緣等近S-N向大斷裂的新活動(dòng)，新生了次級(jí)斷裂、小斷層、裂縫帶、密集節(jié)理帶等，為黃河沿鄂爾多斯地塊周緣開(kāi)谷成河創(chuàng)造了條件。

參考文獻(xiàn)：

[1] 潘保田，李吉均，朱俊杰，等.青藏高原：全球氣候變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)與放大器Ⅱ：青藏高原隆起的基本過(guò)程[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)，1995，31（4）：160-167.

[2] 潘保田，蘇懷，胡春生，等.蘭州地區(qū)1.0Ma黃河階地的發(fā)現(xiàn)和0.8Ma階地形成時(shí)代的重新厘定[J].自然科學(xué)進(jìn)展，2006，16（11）：1411-1418.

[3] 張珂，蔡劍波.黃河黑山峽口最高階地宇宙核素的初步年齡及所反映的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)[J].第四紀(jì)研究，2006，26（1）：85-91.

[4] 陳曉龍，范天來(lái)，張復(fù)，等.鄂爾多斯高原周緣黃河階地的形成與青藏高原隆升[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2013，32（4）：595-605.

[5] 邢成起，尹功明，丁國(guó)瑜，等.黃河黑山峽階地的礫石Ca膜厚度與粗碎屑沉積地貌面形成年代的測(cè)定[J].科學(xué)通報(bào)，2002，47（3）：167-172.

[6] ZHAOHG，LIUCY，WANGF，etal.UpliftandEvolutionof HelanMountain[J].ScienceinChina：EarthSciences，2007，50：217-226.

[7] LIUJH，ZHANGPZ，ZHENGDW，etal.Patternand TimingoflateCenozoicRapidExhumationandUpliftofthe HelanMountain，China[J].ScienceChinaEarthSciences，2010，53：345-355.

[8] 林旭，劉靜，劉海金，等.黃河形成于何時(shí)？[J].地球科學(xué)，2024，49（6）：2158-2185.

[9] 李雪梅.內(nèi)蒙古大青山地區(qū)基巖河流地貌研究：對(duì)河套盆地晚新生代構(gòu)造和黃河演化的啟示[D].北京：中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，2020：1-146.

[10] 王均平.黃河中游晚新生代地貌演化與黃河發(fā)育[D].蘭州：蘭州大學(xué)，2006：1-128.

[11] 邱維理，張家富，周力平，等.山西河曲黃河階地序列初步研究[J].第四紀(jì)研究，2008，28（4）：544-552.

[12] 潘保田，王均平，高紅山，等.從三門(mén)峽黃河階地的年代看黃河何時(shí)東流入海[J].自然科學(xué)進(jìn)展，2005，15（6）：700-705.

[13] 郭進(jìn)京，杜東菊，韓文峰，等.黃河黑山峽大柳樹(shù)壩址區(qū)F201和F7（8）斷層的活動(dòng)性[J].地質(zhì)通報(bào)，2004，23（12）：1259-1264.

[14] 郭進(jìn)京，杜東菊，韓文峰，等.青藏高原東北緣黃河黑山峽出口段階地特征與斷層活動(dòng)[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2004，12（4）：367-372.

[15] 洪海濤.黃河大柳樹(shù)水利樞紐主要工程地質(zhì)問(wèn)題及評(píng)價(jià)[J].水利水電工程設(shè)計(jì)，2002，21（2）：16-19，24.

[16] 陳國(guó)星，田勤儉，周本剛，等.黃河黑山峽大柳樹(shù)壩址若干地震地質(zhì)問(wèn)題的研究[J].震災(zāi)防御技術(shù)，2006，1（3）：186-198.

[17] 趙迪，陳鵬，李榮西，等.青藏高原東北緣龍首山晚新生代多階段構(gòu)造隆升的盆地記錄[J].巖石學(xué)報(bào)，2023，39（12）：3759-3774.

[18] 杜家昕.青藏高原東北緣的隆升、擴(kuò)展與北部河流、沙漠地貌的形成演化研究[D].北京：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院，2021：1-183.

[19] 袁道陽(yáng)，劉小鳳，鄭文俊，等.蘭州馬銜山-興隆山活動(dòng)斷裂系的構(gòu)造變形特征和機(jī)制[J].中國(guó)地震，2003，19（2）：23-29.

[20] 褚永彬.祁連山地貌特征及對(duì)青藏高原隆升的響應(yīng)[D].成都：成都理工大學(xué)，2016：1-108.

[21] 張加桂，殷躍平，劉傳正.黃河黑山峽大柳樹(shù)壩區(qū)F201斷裂特征及工程評(píng)價(jià)[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，1992，19（5）：29-32.

[22] 常宏，金章東，安芷生.青海南山隆起的沉積證據(jù)及其對(duì)青海湖—共和盆地構(gòu)造分異演化的指示[J].地質(zhì)論評(píng)，2009，55（1）：49-57.

[23] LUHJ，SANGSP，WANGP，etal.InitialUpliftoftheQil？ ianShan，NorthernTibetsinceca.25Ma：Implicationsfor RegionalTectonicsandOriginofEolianDepositioninAsia[J].GeologicalSocietyofAmericaBulletin，2022，134（9-10）：2531-2547.

[24] LINXB，CHENHL，WYRWOLLKH，etal.Commencing UpliftoftheLiupanShansince9.5Ma：Evidencesfromthe SikouziSectionatItsEastSide[J].JournalofAsianEarth Sciences，2010，37（4）：350.

[25] LIJJ，F(xiàn)ANGXM，SONGCH，etal.LateMiocene？Quater？ naryrapidStepwiseUpliftoftheNETibetanPlateauandIts EffectsonClimaticandEnvironmentalChanges[J].Quater？ naryResearch，2014，81（3）：400-423.

[26] HUXF，CHENDB，PANBT，etal.SedimentaryEvolutionof theForelandBasinintheNETibetanPlateauandtheGrowth oftheQilianShansince7Ma[J].GeologicalSocietyof AmericaBulletin，2019，131（9-10）：1744-1760.

[27] 程紹平，楊桂枝.山西中條山斷裂帶的晚第四紀(jì)分段模型[J].地震地質(zhì)，2002，24（3）：289-302.

[28] 袁寶印，湯國(guó)安，周力平，等.新生代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)黃土高原地貌分異與黃河形成的控制作用[J].第四紀(jì)研究，2012，32（5）：829-838.

[29] 閆小兵，李自紅，趙晉泉，等.黃河壺口逆源速率及其與韓城斷裂的關(guān)系[J].地震地質(zhì)，2016，38（4）：911-921.

[30] 扈桂讓?zhuān)钭约t，閆小兵，等.韓城斷裂晚第四紀(jì)活動(dòng)性研究[J].地震地質(zhì)，2017，39（1）：206-217.

[31] 劉潔.黃河壺口地質(zhì)遺跡特征及瀑布形成演化研究[D].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），2014：1-125.

[32] 雷啟云，柴熾章，鄭文俊，等.鉆探揭示的黃河斷裂北段活動(dòng)性和滑動(dòng)速率[J].地震地質(zhì)，2014，36（2）：464-477.

[33] 包國(guó)棟，陳虹，胡健民，等.銀川盆地東緣黃河斷裂第四紀(jì)活動(dòng)與分段性研究[J].地球?qū)W報(bào)，2019，40（4）：614-628.

[34] 梁寬.內(nèi)蒙古烏海盆地內(nèi)黃河隱伏斷裂第四紀(jì)活動(dòng)性研究[D].北京：中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所，2015：1-131.

[35] 虎新軍，陳曉晶，李寧生，等.銀川盆地東緣黃河斷裂展布特征新認(rèn)識(shí)[J].物探與化探，2021，45（4）：913-922.

[36] 梁浩，張珂，傅建利，等.青藏高原東北緣牛首山地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及黃河演化[J].地學(xué)前緣，2013，20（4）：182-189.

[37] 徐芹芹，季建清，趙文韜，等.內(nèi)蒙古大青山晚中生代以來(lái)的隆升-剝露過(guò)程[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，53（1）：57-65.

[38] PENGH，WANGJQ，LIUCY，etal.MesozoicExhumation andCa.10MaReactivationoftheSouthernYinShan，North China，RevealedbyLow？TemperatureThermochronology[J].Tectonophysics，2022，823：229189.

[39] 任星民，朱文斌，朱曉青，等.山西呂梁山地區(qū)中—新生代隆升剝露過(guò)程：磷灰石裂變徑跡證據(jù)[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2015，37（4）：63-73.

[40] 趙俊峰，劉池洋，MOUNTNEYN，等.呂梁山隆升時(shí)限與演化過(guò)程研究[J].中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)，2015，45（10）：1427-1438.

[41] 李建星，岳樂(lè)平，徐永，等.從山前礫石看黃河形成與呂梁山隆升[J].地理科學(xué)，2009，29（4）：582-586.

[42] CLIKSCALESC，KAPPP，WANGHQ.ExhumationHistory oftheNorth？CentralShanxiRift，NorthChina，Revealedby Low？TemperatureThermochronology[J].EarthPlanetSci Lett，2019，536（C）：116146.

[43] 胡曉猛.古汾河在峨嵋臺(tái)地上的變遷[J].安徽師大學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1997，20（2）：154-158.

[44] 萬(wàn)景林，李齊，王瑜.華山巖體中、新生代抬升的裂變徑跡證據(jù)[J].地震地質(zhì)，2000，22（1）：53-58.

[45] 陳以健，趙頗，盧景芬，等.黃河小浪底水庫(kù)區(qū)斷層的ESR年齡測(cè)定[J].地震地質(zhì)，1989，11（4）：83-90.

[46] 張?jiān)罉颍?，董?shù)文.華北新構(gòu)造：印歐碰撞遠(yuǎn)場(chǎng)效應(yīng)與太平洋俯沖地幔上涌之間的相互作用[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2019，93（5）：971-1001.

[47] 孫現(xiàn)瑤.河流縱剖面反演揭示青藏高原向東擴(kuò)展前緣千河流域晚新生代以來(lái)的隆升歷史[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2023：1-73.

[48] 陳剛，丁超，徐黎明，等.鄂爾多斯盆地東緣紫金山侵入巖熱演化史與隆升過(guò)程分析[J].地球物理學(xué)報(bào)，2012，55（11）：3731-3741.

[49] 鄒和平，張珂，李剛.鄂爾多斯地塊早白堊世構(gòu)造-熱事件：杭錦旗玄武巖的Ar-Ar年代學(xué)證據(jù)[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué)，2008，32（3）：360-364.

[50] 任戰(zhàn)利，張盛，高勝利，等.鄂爾多斯盆地?zé)嵫莼潭犬惓７植紖^(qū)及形成時(shí)期探討[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2006，80（5）：674-684.

[51] 趙孟為，HANSA，KLAUSW，等.鄂爾多斯盆地志留—泥盆紀(jì)和侏羅紀(jì)熱事件：伊利石K-Ar年齡證據(jù)[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，1996，70（2）：186-194.

[52] 孫少華，李小明，龔革聯(lián)，等.鄂爾多斯盆地構(gòu)造熱事件研究[J].科學(xué)通報(bào)，1997，42（3）：306-309.

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