原文作者:陳琳,符超峰 大型河流的發(fā)育和流域地貌演變一直以來都是地質(zhì)地貌學(xué)和古環(huán)境研究的熱點(diǎn)問題之一。黃河發(fā)源于青藏高原腹地,上游河道途經(jīng)高原東部的若爾蓋盆地,然后向北進(jìn)入青藏高原東北部,目前的河道連通青海省內(nèi)的興海盆地、共和盆地、貴德盆地、尖扎盆地和循化盆地等多個山間盆地,然后進(jìn)入甘肅境內(nèi)的臨夏盆地和蘭州盆地,隨后向北進(jìn)入寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西等省區(qū)內(nèi)的鄂爾多斯盆地的中游河段,最后穿過三門峽進(jìn)入河南、山東等省區(qū)的下游河段流入渤海。隨著測年和物源示蹤技術(shù)的不斷發(fā)展,學(xué)術(shù)界對黃河的研究從河流的形成發(fā)育已擴(kuò)展到討論流域內(nèi)水系格局的演變過程,且爭議不斷,目前在研究過程中,主要存在兩個方面的爭議:一是演化過程的細(xì)節(jié)研究不充分;二是對流域水系重新組合模式認(rèn)識單一。其核心問題是要厘清地貌的演化過程和黃河河流水系變化之間的相互關(guān)系。黃河上游是研究的關(guān)鍵區(qū)域,晚新生代以來,由于受青藏高原抬升和全球氣候變化的影響,青藏高原東北緣的地貌格局發(fā)生了重大的變化,對黃河的形成和流域水系的發(fā)育產(chǎn)生重要影響。黃河流經(jīng)青藏高原東北緣時不斷進(jìn)行下切和侵蝕,不僅是對氣候變化和構(gòu)造活動的響應(yīng),同時也極大地重塑了區(qū)域地貌的空間格局。因此,對黃河上游地貌的演化歷史進(jìn)行研究,是認(rèn)識黃河這一大型河流的形成演化模式及理解青藏高原東北緣流域地貌演化的有效途徑。對上游盆地間河流峽谷形成的方式研究及切穿年代的限定,是探討河流對構(gòu)造活動和氣候變化響應(yīng)的基礎(chǔ)。目前,前人對于上游河段的水系演化過程及河道貫通年代和方式還存在爭議,還需要進(jìn)一步的研究。基于此,為了揭示上游黃河水系格局的演化轉(zhuǎn)變過程,本文選擇黃河上游共和盆地和貴德盆地的連接通道——龍羊峽為研究對象,對龍羊峽的形成原因、貫通時間進(jìn)行資料的補(bǔ)充和重新厘定。通過開展詳細(xì)的野外調(diào)查和地層地貌觀測,并對龍羊峽段最高級河流階地進(jìn)行ESR 和OSL 的測年分析,同時對階地上的河流沖積的花崗質(zhì)礫石進(jìn)行源區(qū)示蹤分析,對龍羊峽的貫通年代進(jìn)行限定,結(jié)合構(gòu)造、氣候及侵蝕基準(zhǔn)面的變化,探討龍羊峽的切穿的方式和驅(qū)動機(jī)制,并建立黃河上游段流域水系的演化模式。基于上述所做的工作,論文主要獲得了以下幾點(diǎn)認(rèn)識: (1)黃河龍羊峽段最高級階地沉積物細(xì)砂ESR 測年結(jié)果為138±13 ka、151±21 ka,OSL 測試年齡結(jié)果為153.88±10.41 ka、157.00±10.36 ka,表明了該段河道的貫通時代和龍羊峽的開始形成時間大約為15 萬年。 (2)通過對黃河拉西瓦水電站段最高級階地中的沖積花崗質(zhì)礫石進(jìn)行鋯石U-Pb測年和微量元素實(shí)驗(yàn)測試分析。分析結(jié)果顯示,龍羊峽穿過區(qū)域的花崗巖體和階地上覆沖積物中的花崗質(zhì)礫石樣品的鋯石U-Pb 測年結(jié)果相近,結(jié)晶年齡大致為240.4±1.5 Ma,其元素的富集和虧損狀態(tài)一致,說明拉西瓦階地上的花崗質(zhì)礫石是龍羊峽形成時河流穿過基巖區(qū)被帶走的花崗巖巖體物質(zhì)?;鶐r在河流貫通時被切穿大量堆積在最高級階地上,表明龍羊峽形成時發(fā)生了強(qiáng)烈構(gòu)造活動,因此,本文認(rèn)為龍羊峽的貫通與共和運(yùn)動關(guān)系密切。 (3)區(qū)域構(gòu)造背景和地貌演化分析顯示上新世以來青藏高原東北緣的隆升和地貌變化促使黃河上游段水系格局發(fā)生了改變。基于此,對黃河上游的發(fā)育形成過程進(jìn)行了梳理,建立了在黃河上游河段溯源侵蝕和構(gòu)造活動影響下的水系形成演化模式。上新世以來,約2.7 Ma 以前,青藏高原東北緣各盆地水系大多屬于內(nèi)流水系,而青海湖則通過湟水河外流。此時,黃河水系以湟水河為主河道流入上游下段集水區(qū);直至1.8 Ma-1.7Ma,現(xiàn)代黃河在蘭州-臨夏出現(xiàn),開始切入青藏高原;約1.2 Ma 之后,昆黃運(yùn)動和溯源侵蝕導(dǎo)致黃河貫通循化盆地、貴德盆地,此時青海湖還屬于外流水系,被看作河流的上游;0.15 Ma 發(fā)生共和運(yùn)動,黃河切穿龍羊峽,現(xiàn)今的黃河上游水系格局初步建立。
原文連接: 青海龍羊峽形成與黃河上游水系演化陳琳長安大學(xué) |
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