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Geomorphology 與Journal of Asian Earth Sciences:米家山與青銅峽黃河階地新研究成果

2019-10-28

黃河是我國的第二大河,其發源于青藏高原東北緣巴顏喀拉山脈北側,之后便切穿了東北緣內部諸多盆山地貌進入銀川盆地;在環繞鄂爾多斯塊體之后,黃河切過三門峽一路東流入海。作為河流存在過的最直觀的地貌證據,階地的空間展布、形成年代對于理解大河時空演化有著不可替代的重要作用。因此,合理區分階地成因的驅動因素(如構造/氣候)的前提下,基于階地時空特征可以有效約束大河演化。

中國地震局地質研究所聯合培養博士生蘇琦在導師張培震與張會平研究員,以及通訊作者任治坤研究員指導下,選擇黃河階地為研究對象,與團隊其他合作人員利用高分辨率航空影像以及野外實地勘測,重點調查了位于高原東北緣內部以及邊緣地區的米家山與青銅峽黃河階地。位于東北緣內部的米家山和老龍灣盆地保留有多級河流階地,而這兩個地貌體處于相同的氣候區但具有不同的構造活動性,是厘定構造-氣候對于階地形成研究的良好載體。而處于高原東北緣與鄂爾多斯塊體之間的青銅峽黃河階地不僅敏感反應塊體邊界構造活動,而且有效約束鏈接兩大塊體的黃河的時空演化。

在米家山地區,研究者基于前期調查,在利用10Be深度剖面、表面樣以及OSL多種測年方法精細厘定老龍灣盆地以及米家山黃河階地的形成年代的基礎上,獲取了兩處的黃河下切速率(圖1),主要獲取了以下結論:

1.  米家山地區黃河平均下切速率為~1.94 mm/a,老龍灣地區黃河平均下切速率為~0.73 mm/a;

2.  我們認為老龍灣盆地內部黃河下切速率受到氣候波動以及高原東北緣整體隆升的影響,那么米家山地區海源斷裂活動對于黃河下切的作用應該是~1.21 mm/a。

3.  海源斷裂的左旋走滑活動在米家山地區形成花狀構造支撐著米家山的隆升,對于該處黃河下切的貢獻度可與氣候變化相比。

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圖1 米家山(a)與老龍灣盆地(b)黃河下切速率對比

 

在青銅峽地區,我們在前期詳細野外調查的基礎上,利用OSL以及宇生核素剖面法精確測定該處四級階地的廢棄年齡,結合階地的空間分布得到了約350 ka以來的平均下切速率,并利用該下切速率反推得到青銅峽最高一級黃河階地的形成年齡約為0.6 Ma。在此基礎上,我們結合前人在黃河其它段落的研究成果認識到,在切穿青銅峽的同時,黃河可以河套盆地東部為界分為上下兩個獨立演化的段落(圖2)。

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圖2 黃河中上游地貌環境

上述研究成果發表在國際地學期刊Journal of Asian Earth Sciences以及Geomorphology

上。

Qi Su, Zhikun Ren*, Huiping Zhang, Peizhen Zhang, Pichawut Manopkawee (2019). The role of the Haiyuan Fault in accelerating incision rate of the Yellow River at the Mijia Shan Area, northeastern Tibetan Plateau, as revealed by in-situ 10Be dating [J]. Journal of Asian Earth Sciences, 179. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2019.05.006.原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1367912019301877.

Qi Su, Eric Kirby, Zhikun Ren*, Peizhen Zhang, Huiping Zhang, Pichawut Manopkawee, Qiyun Lei (2019). Chronology of the Yellow River terraces at Qingtong Gorge (NE Tibet): insights into evolution of the Yellow River since the Middle Pleistocene [J]. Geomorphology, https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2019.106889. 原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169555X19303800.


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