拉加峡谷段黄河形成发育与流域地貌演化研究

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大型河流的形成发育与流域地貌演化过程一直是地貌学研究的热点问题之一。近年来,随着测年和物源示踪技术的发展,学术界对河流形成发育研究已上升到讨论全流域水系格局的演化过程,但仍然面临水系重组模式单一和演化过程细节不充分两大薄弱环节的挑战。其核心问题在于如何建立不同地貌发育阶段下水系格局间的联系。黄河上游深切阿尼玛卿山和西倾山形成西北-东南延展的拉加峡谷,将兴海和若尔盖盆地贯通。该段黄河横跨东昆仑断裂带,流经高原南部地势平缓区向北部高起伏区过渡的地带,其流域地貌格局呈现出盆地与峡谷相间的宏观特征,是恢复不同地貌发育阶段下水系格局间演化过程的理想区域。为了揭示拉加峡段黄河流域盆地沉降时的水系格局向现代深切河谷水系演化的过程,论文首先开展兴海至若尔盖盆地段黄河沿线地貌记录和沉积特征野外考察和跟踪对比工作,共划分出十个地貌横断面序列;其次,综合采用宇生核素、OSL和AMS-14C测年方法(由于测试还未完全完成,文中具体年代主要引用已有结果),建立了这些地貌横断面的年代学框架,并在此基础上初步重建了该段黄河流域从盆地堆积到河谷深切连续的水系演化过程;最后,结合区域构造、气候和侵蚀基准面的变化情况,进一步探讨了黄河贯通拉加峡谷的驱动机制。基于上述工作,论文取得了如下初步认识:(1)拉加峡谷的谷肩被一期夷平面限定,可能对应于青藏高原主夷平面;谷内发育一级止于泽曲的宽谷面(剥蚀面),其上堆积一套与兴海盆地堆积顶面平缓衔接的河流相砂-砾石层,指示峡谷贯通前已有一定规模河流注入盆地,但有别于现今黄河;该面之下发育多级典型黄河阶地,其最高级阶地(年龄最老)代表了拉加峡谷段黄河贯通。(2)综合已获得的部分年代数据和前人研究成果,初步限定夷平面形成于8-3.6 Ma、宽谷面形成于0.2 Ma前,而最高级黄河阶地的形成时代沿拉加峡向上游逐渐变年轻,在若尔盖盆地内形成于2.5 ka,晚于盆地堆积顶面的13 ka。(3)基于地貌面空间展布、沉积物特征和年代学数据,初步恢复了拉加峡段黄河形成发育和流域地貌演化过程:早中新世,兴海与共和盆地还是统一的盆地复合体,接受周缘侵蚀夷平物质的填充;8-3.6 Ma青藏高原东北部经历一期广泛的构造运动,不但导致夷平面抬升并解体,还驱使河卡山隆起,分割兴海与共和盆地复合体;约3.6 Ma前规模较大的河流经兴海盆地后切开河卡山注入共和盆地,其上游向若尔盖盆地方向延伸,但未联通该盆地,反而长期的侧蚀导致谷地在0.2 Ma前发育成宽谷面(剥蚀面),其上堆积一套岩性有别于黄河阶地砾石层的河流相砂-砾石层;约0.2Ma左右龙羊峡被切开,控制上述河流侵蚀基准的共和盆地结束堆积,急速下降的侵蚀基准面和抬升的阿尼玛卿山与西倾山驱动该河流继续向上游延伸,最终在13 ka前联通若尔盖盆地,现今拉加峡段黄河出现。
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