1、河流阶地地貌的形成与发展及其对构造活动的响应姓名：陈 璇学号： 2007010020学院：地球科学学院教师： 李 勇 教授河流阶地地貌的形成与发展及其对构造活动的响应（成都理工大学，成都 610059）摘要：文章分析指出河流阶地地貌的形成与发展主要受地壳运动和气候变化两因素的影响，由此形成不同类型的河流阶地地貌，并进一步论述了河流阶地对构造活动响应的模式、机理。对于通过河流地貌研究构造活动具有重要意义。关键词：河流阶地 地貌 构造活动在塑造地貌形态的一切外力地质作用中，地表流水是一个最普遍、最活跃的因素 1。它所塑造的痕迹在地表到处可见。尤其是河流作用形成的河流地貌，地面上除极寒地区及干燥地区
2、外，河流地貌是普遍存在的。不同的地质条件与地貌条件下，河流地貌具有不同的特征。 同时，河流是对构造活动极其敏感的 2 。阶地、冲洪积扇、河谷的形态、水系格式等都会对构造活动做出积极响应。河流阶地是超出洪水位，有台面和陡坝的呈阶梯状分布于河谷两侧谷坡上的地貌。一般河谷中常有一级或多级阶地，阶地的级数是由下而上按顺序分级的，即把高于河漫滩的最低一级阶地称为一级阶地，较高一级的称为二级阶地，依此类推。一般说来，阶地愈高，时代愈老。每一级阶地包含有阶地面、阶地斜坡、阶地前缘、阶地后缘和阶地坡麓等地貌单元。这些地貌单元在外力作用下，可能因受到破坏而变得不明显。1 阶地的成因阶地的形成必须是在原先宽广的谷
3、底上(河床及河漫滩部分) ，河流下切侵蚀的条件下才能形成。引起河流垂直侵蚀加强的原因，主要是地壳运动和气候变化两个因素 3。1.1 地壳运动的影响地壳运动影响主要是升降运动。当地壳相对稳定或下降时，河流以侧向侵蚀为主，塑造河漫滩堆积冲积层；然后地壳上升，侵蚀基准面相对下降河流垂直侵蚀作用加强，下切河漫滩形成阶地陡坎。构造运动形成的阶地，是河流阶地中最普遍的，由于构造运动性质不同阶地形态表现也有差异。1.2 长期气候变化形成的阶地冰期时，海洋中水量减少，造成全球性的海面下降，于是在河流的下游发生下切侵蚀作用，形成阶地。如果气候的变迁表现为干旱冷暖的交替，长期干旱的气候条件转变为潮湿多雨，河水量增
4、加，侵蚀作用加强，河床切入早期的冲积层，形成阶地。在冰期，冰川补给的河流，形成宽广的河谷及加积型冲积层，间冰期时，出现时间较短的高水位的洪水期，河床径流量增大，而且因为间冰期温暖、植被发育、减少了河流输沙量，河流的动能大大加强，造成下切侵蚀，形成阶地。这些阶地均称气候阶地。气候阶地分布于河流的局部地段上，阶地高度一般不大，下切深度也下大。其他还有造成河流阶地的原因、如河流袭夺，河床中坚硬岩石的岩槛，瀑布被侵蚀切穿，壅塞湖泊被切开，河流冲溃天然堤流入河间洼地发生突然间改道等，这些原因，都会造成局部侵蚀基准面的降低，形成影响河段的阶地。曲流阶地的形成是河床在横向摆动中，同时发生下切侵蚀作用造成的。
5、形成这种阶地还必须具备曲流的摆动范围日益缩小这一条件。曲流阶地的特点是两岸不对称，高度不致，在平面上呈不连续块状，保存于河流的凸岸。2 河流阶地的类型根据阶地的结饱和形态特征河流阶地可划分为以下几种类型：2.1 侵蚀阶地由基岩组成，有时阶面上残留极少冲积物，故又称基岩阶地，见图 1a。床中的沉积物较薄，有时甚至基岩出露。形成阶地后沉积物很难保存，一般只有残积物和坡积物。侵蚀阶地在野外一般难以辨认，必须沿河作较长距离的考察，以便区别于假阶地。假阶地可以是产状平缓软硬岩层相间造成的构造剥蚀阶梯(图 2a)，也可以是断层组成的断块阶梯(图 2b)，或者是基岩滑坡组成的地滑阶梯(图 2c)。图 1 阶
6、地的类型 1 图 2 假阶地 1(a)侵蚀阶地(b)基座阶地(c)上叠阶地 (a)软硬岩层相间构造剥蚀阶地 (d)内叠阶地(e)嵌入阶地(f)埋藏阶地 (b)断块阶地 (c)地滑阶地2.2 基座阶地此阶地的特点是由两种物质组成，上部为河流的冲积物构成台面，下部是基岩构成陡坎，见图 1b。主要是由于后期河流下蚀深度超过原有冲积层的厚度，切至基岩内部而形成。它分布于新构造运动上升显著的山区。2.3 堆积阶地阶地全由河流冲积物所组成。它的形成过程是河流侧向侵蚀，展宽谷底，同时发生大量堆积，形成宽阔的河漫滩，然后河流强烈下蚀，形成阶地。此阶地在下游最常见。根据河流下蚀深度与多级堆积阶地间的接触关系，又
7、可细分为：(1)上叠阶地 组成新阶地的冲积物完全迭置在较老的阶地冲积物之上，见图 1c。说明河流后期下蚀深度及堆积规模都在逐次减小。(2)内叠阶地 新的阶地套在老的阶地之内堆积过程或堆积作用都在逐次减弱，见图 1d2.4 嵌入阶地从外表看完全由冲积物组成，而从横剖面上看到新老阶地呈嵌入关系，新的谷底低于老的谷底；新冲积层顶面高于老冲积层的基座，见图 1e。2.5 埋藏阶地早期形成的各种河流阶地被近期冲积层掩埋了，老的阶地称为埋藏阶地，见图 1f。例如，长江下游芜湖、南京、上海等地古长江两岸在晚更新世末期时形成的 23 级阶地，因全新世海面上升而被全新世长江沉积物全部覆盖成埋藏阶地。另一种是构造
8、运动呈阶段性下降，早期阶地被新沉积物埋藏后，新沉积物又受河流下切形成新阶地，新阶地又被更新的沉积物覆盖成埋藏阶地。如长江中游江汉平原的藕池口一带，就有这种埋藏阶地。如此反复进行，也可以形成多级埋藏阶地，但在长期连续下降地区，各期冲积层连续叠加，并不形成阶地，不能把冲积层的加积也误认阶地。3 阶地对构造活动的响应阶地的形态表现对构造活动有明显的反映。正常情况下, 各级阶地大致和河谷平行, 但在构造活动作用下, 阶地会发生各种变形。(1) 某地区内地壳大面积均匀上升, 河流普遍下切侵蚀,在整个流域内都将形成阶地。(2) 在同一时期内, 如果在一地区地壳上升幅度大, 速度快, 而另一地区上升幅度小,
9、 速度慢, 那么在上升幅度大的地区, 阶地高度将比上升幅度小的地区大。如果上升幅度在河口最大, 那么阶地向上游辐聚( 图3A )。如果上升幅度在河源最大, 则阶地的纵剖面向上游辐散 4 (图3B)。(3) 如果同一时期内 , 不同地段的构造运动方向不一致 ,上升地区形成向上游辐散式阶地, 下降区形成埋藏阶地(图3C) 。图3阶地在纵剖面上的可能关系图 4 河流阶地错断变形类型(4) 如果河流某段受褶皱构造影响上升, 那么阶地在这一段呈上拱状 , 也反映出褶皱的形态。同时阶地的级数也可能增加。例如我们发现天山北麓玛纳斯河横穿玛纳斯背斜,阶地由于褶皱和逆断层的作用而发生复杂变形。级阶地和级阶地的变
10、形特征相似, 反映出明显的褶皱形态,背斜两翼的阶地分别向南北倾斜。两级阶地的褶皱变形在逆断层的上盘发育明显, 阶地变形曲线出现明显的坡折。同时天山北麓的金沟河、塔西河、奎屯河、呼图壁河等穿过山前褶皱时都发生了明显的拱曲变形 5-6。(5) 如果活动断层横断河谷, 阶地在穿过断层时会被错断 , 而不连续 7。杨景春等对祁连山北麓河流阶地进行研究,把当地河流阶地的错断变形分为四种: 单侧型、高单侧低连续型、错断型、高单侧低错断型( 如图4, 据杨景春等) 。(6) 如果断层还有水平运动, 阶地还有水平方向上的错断。参考文献1 权宝增.河流地质与地貌M. 北京: 水利电力出版社,1995,104.2
11、 John Holbrook, S A Schumm. Geomorphic and sedimentary response of rivers to tectonic deformation: a brief review and critique of a too l for recognizing subtle epeirogenic deformation in modern and ancient settingsJ . Tectonophysics,1999, 305: 287- 306.3林茂炳,陈国勋,胡宗清.普通地质学M.1992,78.4沈玉昌,龚国元.河流地貌学概论M. 北京: 科学出版社,1986.5邓起东,冯先岳,张培震等.天山活动构造M .北京:地震出版社,2000.6张培震,邓起东,杨晓平等.天山北麓的冰水冲洪积地貌与新构造运动 A.北京:地震出版社,1995,67-77.7杨景春,李有利.地貌学原理M .北京大学出版社,2001.
