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本文在内蒙古东部克什克腾旗境内西拉木伦河上新发现了12级河流阶地。从阶地展布来看,主要分布在西拉木伦河的两岸,其中在北岸元宝山剖面能够完整的观察到第1至12级阶地,但第1至7级阶地覆盖严重,无法观测阶地结构构造;在南岸只能完整的观察到第1至7级阶地,且剖面露头出露比较理想。笔者在北岸着重测量了第7至12级阶地,在南岸着重测量了第1至6级阶地。山前河流第8级阶地至第12级阶地之上,阶地的阶高比较大,阶面平坦,阶地连续,分布面积上除第6、7级阶地阶面分布面积非常大之外,其他阶地阶面分布都不大。
从阶地类型上来分,第10至12级阶地为侵蚀阶地,阶地及阶坡均由玄武岩组成,玄武岩之上仅存少量残留磨圆砾石;第8、9级阶地位基座阶地,阶地及阶坡均为砂层或粉砂层与砾石层组组成,阶坡下部出露较老的中侏罗系新民组火山岩。值得注意的是第8、9级阶地的产状发生了明显的倾斜,产状为NW355°∠8°;第1至第7级阶地为内叠阶地,新老阶地冲积层呈切割关系,但各阶地基座近于同一水平。
从阶地物质组成来看,均为砾石层、砂层、泥质粉砂层组合,砾石成分复杂,磨圆度和分选性较好,砂层及泥质粉砂层也磨圆和分选性较好,而且成熟度较高,多为石英,少量的长石和岩屑,在剖面上均发育河流沉积的二元结构;第1级阶地仅发育一个二元结构,第2级阶地发育两个二元结构,第3至7级阶地均为砂土层和砾石层互层,发育多个二元结构,第8级阶地发育有一个二元结构,第9级阶地均为砾石层,第10至第12级阶地残留有砾石,砾石的成分比较复杂,磨圆度均为圆级或次圆级,所反映的特征均表现了河流冲积物。
通过对阶地所采取的电子自旋共振样品和光释光样品测年,对所发现的12级阶地进行年代学研究。并结合在第6、8级阶地内采集的孢粉测试结果进行分析,该河流阶地开始形成时代为中更新世中期,主要依据为:1、第8、9级阶地孢粉组合特征表现为晚新生代面貌,据宋之琛发表的云南昭通地区褐煤沉积中的孢粉资料,将水龙骨科的含量作为划分上新世与更新世的主要依据之一,认为含水龙骨科的含量较低的组合定为更新世,该剖面孢粉组合中水龙骨科含量不高,故时代应属更新世;2、罗修泉1990年所研究数据显示,该处出露作为10-12级阶地基座的玄武岩,属于阿巴嘎组玄武岩的南部,根据罗修全等测得该地区玄武岩喷发是从中新世中期(11-10Ma)开始,直到更新世(0.33Ma)南部台地的喷发才宣告结束,可以推测出第10-12级阶地形成时代应该在中更新世中期后,也即0.33Ma之后;3、在该剖面第8、9级阶地采集了两个个电子自旋共振测年样,第8级阶地ESR年龄为B.P.153ka,第9级阶地ESR年龄为B.P.168ka。测年资料显示,上述地层形成于中更新世晚期;4、在第7级阶地采集一个光释光测年样,其OSL年龄为B.P.29.6±3.0ka,表明该地层形成与晚更新世;5、根据田明中等所做测试,第3级阶地形成时期为B.P.10.5±0.8Ka,即早全新世。
西拉木伦河河流阶地的开始形成时代为上新世-早更新世之间,经过6个发育阶段之后,形成现在的规模。上新世末—早更新世早期是以风化、剥蚀、夷平为主的强新构造运动时期,为第一阶段;早更新世—中更新世中期地壳多期次抬升,河流显著下切为主的第10-12级侵蚀阶地发育时期为第二阶段;中更新世晚期的强烈地壳抬升,河流加速下切形成第8-9级基座阶地的时期为第三阶段,地层的倾斜同样指示了新构造运动的强烈;发育于晚更新世晚期阶面最宽的第6、7级阶地,反映出地区新构造活动相对较较弱的第四阶段;在晚更新世最后发育的第4、5级阶地结束了上一阶段的平稳,显示的地区新构造运动的间歇性,为第五阶段;全新世以来发育的第1-3级阶地阶高的下降,再次表现出地区新构造运动的间歇性,河流阶地再次进入稳定期,为第六阶段。