河流阶地演化与构造抬升速率-第四纪研究.PDF

第 ３４卷　第 ２期 第　四　纪　研　究 Ｖｏｌ．３４，　Ｎｏ．２ 　２０１４年 ３月 ＱＵＡＴＥＲＮＡＲＹ　ＳＣＩＥＮＣＥＳ Ｍａｒｃｈ，２０１４ － － － ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１７４１０．２０１４．０２．０２ 文章编号　２０１４）０２２８１１１ 河流阶地演化与构造抬升速率 ———以天山北麓晚第四纪河流作用为例 ① ① ② ① 张天琪 　吕红华 　赵俊香 　郑祥民 （ 华东师范大学地理系，上海　２００２４１； 中国地震局地壳应力研究所，北京　１０００８５） ① ② 摘要　　构造地貌学重点关注构造和地表过程对于地形地貌演化的差异化作用，构造活动速率则是评估这种影响 的一个重要指标。利用河流阶地数据计算河流下切速率从而约束构造抬升速率是常用的方法，但由于阶地成因复 杂，这一方法具有不确定性。对于山前河流地貌序列，基于背斜段与未变形段的阶地拔河高度差以及阶地面形成 年龄，计算得到的河流下切速率可在一定程度上消除气候等因素的影响，因此可用于估算背斜自阶地形成以来的 平均抬升速率。基于该方法，本文通过研究天山北麓乌鲁木齐河、塔西河、玛纳斯河、金钩河、安集海河及奎屯河等 － 河流在背斜段发育的主要阶地，分析了背斜抬升速率及其时空特征。天山北麓发育 ３排逆断裂 背斜带，结果表明 － 位于第 排逆断裂 背斜带的吐谷鲁背斜自约 １３ｋａ以来的抬升速率为 ３５２ｍｍ／ａ，同时期霍尔果斯背斜构造抬升 Ⅱ 速率为４８ｍｍ／ａ，玛纳斯背斜东端的抬升速率相对较小，为＜２ｍｍ／ａ；第 排构造带中的独山子背斜全新世抬升速 Ⅲ 率仅为 １２～１９ｍｍ／ａ。这可能表明，自山前向盆地方向晚第四纪背斜抬升速率大致呈减小趋势，与背斜地壳缩短 量的空间分布规律基本一致。更多的阶地年龄数据有助于更好地揭示天山北麓晚第四纪背斜构造活动特征。 主题词　　阶地　河流下切　抬升速率　第四纪　天山北麓 中图分类号　　　 Ｐ５４６，Ｐ９３１１　　　　文献标识码　　 Ａ 构造活动习性是指构造活动的方式（如走滑、 阶地数据限定构造抬升速率的方法可能具有不确定 逆冲、正断或者褶曲变形）、时间、幅度、速率与活动 性。本文基于我们最近在新疆天山北麓开展的一些 周期等基本特征。在这些刻画构造变形特征的参数 工作，并结合前人的研究成果，对这一问题进行探 中，构造变形速率是相对重要的一个。一方面，构造 讨，并尝试分析天山北麓晚第四纪背斜构造活动的 活动速率常用于地震危险性评价，具有相当的重要 时空特征。为便于分析，本文首先简要回顾了影响 性［１～３］；另一方面，构造活动速率决定地形地貌演 河流下切、形成阶地的几个可能因素，并明确了基于 ［４］ 化的趋势 。构造活动速率与地表侵蚀速率的相 阶地数据限定河流下切速率的几个概念。 对大小决定地球表面地形地貌是处于生长状态、稳 ［５，６］ １　河流阶地成因 态还是消退阶段 ，这一内容已成为构造地貌学 研究的一大核心［４，７～１０］。 诸如河流阶地等河流地貌单元的发育本质上要 构造变形速率（本文重点讨论构造抬升速率）