论文摘要
流域地貌演化与河谷发育历来是传统地貌学关注的重点课题。但不同学科采用的理论依据和研究载体不同,针对同一水系乃至同一河段的演化历史在观点上大相径庭。鉴于河流阶地作为过去的古河床,是水系演化与河谷发育研究的直接证据,同时阶地的形成发育与区域构造、气候变化密切相关,对其详细的地形、沉积分析及其年代学研究,可以恢复流域地貌演化历史和河谷发育过程。渭河上游三阳川盆地共发育和保存13级河流阶地,其中河流北山段有10级阶地,南山段有6级阶地以及盆地内有3级堆积阶地。先前的研究主要依据部分阶地上覆黄土-古土壤地层学（北山段T3、T4阶地）与OSL（北山段T2,南山段T3阶地,盆地内T2阶地）,阶地砾石层的ESR（北山段T5、T6阶地,南山段T2阶地）以及漫滩中有机物的14C年代（盆地内T3和T1阶地）,同时,依靠地貌地层学的上下接触关系与黄土地层层序对该区阶地序列的形成年代和发育过程进行了推断和讨论,具有极大的不明确性。本文利用ESR和宇生核素26Al/10Be埋藏测年方法对该区主要阶地砾石层的堆积年代进行测试分析,与先前的估算年代进行对比,进而探讨河流阶地的发育模式,并重建了区域河谷发育历史。初步结论如下:（1）基于ESR和宇生核素26Al/10Be埋藏测年方法得到阶地砾石层的堆积年代,其中北山T2阶地砾石层的ESR年代为683±102 ka642±30 ka,T4阶地砾石层的ESR年代为830±124 ka813±122 ka,宇生核素26Al/10Be埋藏年代为900±390 ka;T5阶地砾石层的ESR年代结果为876±131 ka852±128 ka;T6阶地的ESR年代结果为1.01±0.15 Ma;T7阶地的ESR年代结果为0.98±0.15 Ma,宇生核素26Al/10Be埋藏年代结果为0.97±0.32 Ma,该年代结果相对T6较为年轻,但在误差范围之内是合理的;T8阶地的ESR年代为1.09±0.14 Ma1.08±0.16 Ma,宇生核素26Al/10Be埋藏年代结果为1.10±0.28 Ma1.10±0.25 Ma;T9阶地的ESR年代为1.13±0.19 Ma1.11±0.17 Ma;T10阶地的ESR年代结果为1.33±0.19 Ma1.26±0.15 Ma,宇生核素26Al/10Be埋藏年代结果为1.45±0.69Ma1.04±0.43 Ma。南山T2阶地砾石层的ESR年代为46±6.9 ka45±6.75 ka,T4阶地砾石层ESR年代为760±114 ka722±111 ka,T5阶地砾石层ESR年代为791±119 ka754±127 ka,T6阶地砾石层ESR年代为901±135 ka。即该区阶地砾石层的堆积时代大致对应于黄土层L14（北山T10）、L13（北山T9）、L12（北山T8）、L11（北山T7）、L10（北山T6）、L9（北山T5和南山T6）、L8（北山T4和南山T5）、L7（北山T3和南山T4）、L6（北山T2）、L2（南山T3）、L1（南山T2）的堆积时期。结合过去对这些阶地上覆黄土底部古土壤地层的推测,分别对应于S13、S12、S11、S10、S9、S8、S7、S6、S5、S4、S1、Sm,与先前推断一致,说明该区地貌地层学的普适性,河流阶地的冲积层与其上风成黄土之间不存在大的沉积间断。（2）上述河流阶地砾石层的年代学数据表明,这些河流二元相结构的沉积过程主要发生在冰期,即河流在冰期以侧蚀堆积为主,且漫滩之上黄土最底部均对应一层古土壤,指示阶地下切主要发生于冰期向间冰期转型时期,而在间冰期,河流快速达到均夷状态,以侧蚀拓宽河谷为主。1.2 Ma以来,该区共发育了13级阶地,几乎对应于深海氧同位素曲线上的18个气候旋回（MIS1-36）和15个黄土-古土壤层（S0-S13）所记录的冰期-间冰期旋回,说明在构造控制的基础上,河流地貌的发育对轨道尺度的气候变化响应十分敏感。但是并不是每一次气候旋回都有阶地记录,如缺失L4-S3、L3-S2对应的两级阶地,其可能的原因在于阶地形成但由于后期的侵蚀破坏未保存下来,或者在野外考察时,由于其上黄土披覆未被发现。（3）综合青藏高原东缘层状地貌面（夷平面、剥蚀面、河流阶地）的研究成果,发现1.41.2 Ma之前确有少数地段存在河谷,但其下切速率仅介于0.040.22 m/ka之间,说明区域地貌总体以剥蚀夷平为主;而1.2 Ma以来,河流平均下切速率上升至0.10.32 m/ka,下切速率的明显增加,指示早更新世晚期以来,在地表隆升的背景下,河流加速下切,现代河谷形成发育。三阳川盆地南山与北山阶地序列的不对称性,说明汾渭地堑拉张断陷的西向扩展,在0.6 Ma前后三阳川盆地发生构造反转。基于三阳川盆地段阶地的拔河及年代数据,河流下切速率的总体趋势表现为“快-慢-快”,其中下切速率快的时段大致对应于区域的昆黄运动和共和运动。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 王营
导师: 高红山
关键词: 宇生核素,河流阶地,三阳川盆地,渭河
来源: 兰州大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 自然地理学和测绘学,地质学,地质学
单位: 兰州大学
分类号: P931.1;P597.3
总页数: 74
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