黄河上游靖远段河流地貌特征与阶地分布

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阶地的发育演化、水系形态和河网密度等流域特征地貌会受到不同的构造地质和气候背景组合的影响。海原断裂带以近东西方向穿过了甘肃白银市,控制着这一带的地质构造特征,黄河以近南北向穿过了这一区域,控制着区域地貌演化的局部侵蚀基准面,并在五佛盆地形成一系列河流阶地。目前,已有大量的研究强调了在构造活跃地区,构造活动在塑造地表形态过程中起重要作用,但常常忽视岩性差异和侵蚀基准面在河流地貌演化过程中所扮演的角色。我们调查了黄河流域白银段不同尺度上的河流地貌特征,如:河流裂点、水系形态等,并结合室内DEM分析,提取了陡峭指数、河谷宽高比、chi、区域坡度等相关定量化指标,分析了河流地貌的演化对构造活动、岩性和局部侵蚀基准面变化的响应。为了探讨该区域黄河发育年代与过程,本论文对该区域五佛盆地进行了详细的河流阶地填图,并对高阶地上覆的黄土-古土壤序列开展了土壤地层学和磁性地层学的分析,获得以下结果。受海原断裂带挤压控制形成了老虎山和哈思山挤压脊,河流围绕挤压脊发育了放射状水系。受局部侵蚀基准面差异(~190 m)的影响,老虎山南侧东部支流被其北侧流域所袭夺,水系流向发生近180°的转向。而受岩性强弱的控制,在哈思山的北侧发育了宽谷-峡谷相间分布的地貌特征,并且在其南侧发育了多个岩性裂点。受断层活动、侵蚀基准面变化的驱动,老虎山北侧水系正经历着由不稳定的平行状水系向稳定的树枝状水系演化过程,且这一演化过程为正反馈效应。这些结果表明,即使在构造活跃地区,岩性和侵蚀基准面在地貌演化过程中也起着不可忽视的作用。黄河在五佛盆地发育了至少9级河流阶地,其中T2-T9均为基座阶地。T8阶地砾石层上覆约43 m黄土-古土壤序列,磁性地层显示其由两个正极性和两个负极性组成,结合黄土-古土壤序列粒度变化,显示出13期气候冷-暖旋迴,本文认为,T8阶地形成于约1.2 Ma。结合前人的研究结果,我们认为黄河最晚在1.2 Ma便已经贯通了兰州-三门峡段,东流入海;同期在河套盆地发育了黄河的过水湖泊(吉兰泰-河套古湖)。
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