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黄河是青藏高原河流系统中唯一发源于青藏高原东北缘并贯穿的大型河流,沿线沟通了源区的扎陵湖—鄂陵湖盆地、若尔盖盆地、同德盆地、共和盆地及贵德盆地等多个山间盆地。黄河在青藏高原东北缘的下切与侵蚀,不仅是对气候变化及构造活动的响应,同时也极大影响了东北缘区域的地貌。因此,研究黄河上游的下切历史,对于认识青藏高原大河的演化模式及理解区域地貌演化具有重要意义。限定黄河切开上游盆地的年代,是探讨河流对驱动因素(构造活动或气候变化)响应的时间标尺和基本依据。然而,前人对黄河上游共和盆地以上河段的年代学研究还较为薄弱。基于此,本研究对黄河源区的扎陵湖—鄂陵湖盆地、若尔盖盆地下游的宁木特峡及同德—共和—贵德盆地开展野外考察,并选择河湖相及上覆风成堆积进行光释光测年和宇生核素埋藏测年,从而为该区域黄河演化研究建立可靠的年代学框架。在此基础上,结合水文分析及前人的工作结果,进一步探讨了在构造—气候相互作用下黄河上游的地貌演化过程,并提出了青藏高原地区风成堆积的模式。具体研究工作如下:(1)黄河沿东西向走滑断层,穿过扎陵湖、鄂陵湖及众多小湖泊后,在多石峡向南流出源区。在本研究中,结合地质图及数字高程模型,对黄河源区多石峡周边水系分布及活动断裂带进行分析,从而探索构造活动在该区域水系整合中的作用。同时,通过光释光测年法对现代扎陵湖和鄂陵湖周围的古湖岸堤、冲积扇及上覆风成堆积进行测年,以阐明气候驱动的湖泊溢出对水系演化的影响。结果显示:(1)多石峡的水系反转是由拉分盆地沉陷导致的局地侵蚀基准面下降所驱动。根据前人钻孔记录的盆地由湖相转为河流相的时间,推测该过程可能发生在深海氧同位素三阶段(MIS 3);(2)扎陵湖和鄂陵湖同时经历了两次高湖位期:末次冰消期(~14-12 ka)和全新世早期(~9 ka)。这一结果与青藏高原东北部其他封闭湖泊的记录相似;(3)冲积扇在由冷转暖的时期加积增强,包括MIS 5b-a,MIS 4-3及末次冰消期(~20 ka);(4)风成堆积在中全新世(~6 ka)以来开始在黄河源区堆积,这是由于有效湿度的增加及植被覆盖度增加,有利于粉尘的捕获与堆积。基于黄河源区的地貌特征及测年结果,本研究提出了湖泊溢出切穿模式,解释黄河源区的演化过程。即黄河源区的水系整合可能是由构造活动触发,而气候变化引起的周期性湖外溢则驱动河流下切。(2)宁木特峡是黄河穿过平缓的若尔盖盆地后,深切基岩形成的峡谷。河流下切使原来的河床废弃而形成基座阶地。本研究通过对宁木特峡阶地河流相堆积及上覆风成堆积的年代进行光释光测年。测年结果显示河流相堆积的年代为20.1±0.8 ka;风成堆积始于17.9±0.5 ka,并一直持续到11.0±0.7 ka。根据河流阶地的年代,可将黄河下切宁木特峡的时间限定为末次冰消期(~20 ka),这是由气候暖湿引起的河流流量增大和搬运能力增强驱动的。黄土在阶地废弃后(~18 ka)开始堆积并持续到早全新世,这同样与水分增多及植被覆盖度增加有关。自末次冰消以来,黄河下切基岩~70 m,下切速率为~3.5 m/ka。这一快速下切过程可能是由于气候变化引起的河流瞬时调整。基于宁木特峡河流阶地的年代及前人在上游若尔盖盆地的研究结果,本研究提出了黄河从若尔盖盆地到宁木特峡段的水系演化过程:~35 ka之前,若尔盖为古湖,黄河尚未上溯至若尔盖盆地;在~35 ka-20 ka,黄河以平缓的曲流冲积河道将若尔盖盆地与下游盆地相连;在~20 ka以来,黄河在该段快速下切,原有河床废弃形成阶地。(3)同德—共和—贵德盆地及青海湖盆地曾经是水系相连的内流盆地。黄河的下切促使同德-共和-贵德盆地转为外流盆地,同时,连接青海湖与贵德盆地的水系发生倒转。本研究对同德盆内地底部和顶部沉积物及贵德盆地与青海湖现今分水岭附近的河流相堆积进行宇生核素26Al/10Be埋藏测年,并对同德盆地顶部覆盖的风成堆积进行了光释光测年。结果显示:(1)同德盆地砾石底部的26Al/10Be埋藏年龄为3.56±0.18 Ma,与前人的古地磁和生物地层年龄一致。这一~3.6 Ma的盆地加积事件在青藏高原东北部黄河上游其他盆地如共和、贵德、循化、临夏、兰州盆地等广泛记录,可能与盆地周边山脉的隆升有关,反映了高原生长和剥蚀加速;(2)同德盆地距顶部28 m砾石层的26Al/10Be埋藏测年结果为1.18±0.19 Ma。贵德盆地与青海湖现今分水岭附近河流相堆积的26Al/10Be埋藏测年结果为0.5±0.06 Ma。26Al/10Be埋藏测年结果支持黄河直到~0.5 Ma才开始下切同德—共和—贵德盆地。这一事件的触发机制有待进一步探究。(3)同德盆地顶部风成沉积的释光结果表明风成堆积在13.8±1.0 ka开始加积,直到晚全新世(3.3±0.2 ka),同样与水分增多及植被覆盖度增加有关。总结前人对黄河形成年代的研究及本研究的新数据发现,黄河在兰州盆地以下的上、中、下游至少在~1.6 Ma已经整合。但下切青藏高原东北缘的历史非常年轻,于~0.5 Ma开始下切同德—共和—贵德盆地,~0.1 Ma上溯至军功盆地,在~35 ka开始与若尔盖盆地相连,直到末次冰消期(~20 ka)开始下切宁木特峡与若尔盖之间的河道。结合本研究对青藏高原东北部风成堆积的年代与前人在青藏高原内部的粉尘堆积时间发现,青藏高原的粉尘堆积开始于气候暖湿时期,由于气候变暖,导致永久冻土消融,有利于粉尘的产生;同时降水增多,植被覆盖度增加,有利于粉尘的堆积。而通过对比青藏高原和黄土高原粉尘堆积的记录发现,青藏高原的黄土与黄土高原的黄土沉积模式不同。青藏高原的黄土是在相对温暖湿润的气候下开始堆积,而黄土高原的黄土则在寒冷干燥的气候下。这是由于黄土高原黄土的加积直接响应东亚季风降水量的增多;青藏高原的黄土是由于气候变化驱动植被覆盖的增加而开始加积。两者虽然沉积模式不同,但都是对晚第四纪北半球气候变化做出的响应。