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川西岷江松潘段第四纪与新构造运动特征分析

韩建恩 郭长宝 吴瑞安 任三绍 胥彪 杨志华

韩建恩, 郭长宝, 吴瑞安, 等, 2017. 川西岷江松潘段第四纪与新构造运动特征分析. 地质力学学报, 23 (6): 864-881.
引用本文: 韩建恩, 郭长宝, 吴瑞安, 等, 2017. 川西岷江松潘段第四纪与新构造运动特征分析. 地质力学学报, 23 (6): 864-881.
HAN Jian'en, GUO Changbao, WU Ruian, et al., 2017. CHARACTERISTICS ANALYSIS OF QUATERNARY AND NEOTECTONIC MOVEMENTS FROM SONGPAN SECTION, MINJIANG UPPER REACHES, WESTERN SICHUAN. Journal of Geomechanics, 23 (6): 864-881.
Citation: HAN Jian'en, GUO Changbao, WU Ruian, et al., 2017. CHARACTERISTICS ANALYSIS OF QUATERNARY AND NEOTECTONIC MOVEMENTS FROM SONGPAN SECTION, MINJIANG UPPER REACHES, WESTERN SICHUAN. Journal of Geomechanics, 23 (6): 864-881.

川西岷江松潘段第四纪与新构造运动特征分析

基金项目: 

中国地质调查局项目 DD20160271

中国地质调查局项目 12120113038000

中国地质调查局项目 1212011087114

中国地质科学院地质力学研究所基本科研业务费项 DZLXJK201710

中国地质科学院基本科研业务费项目 YYWF201511

详细信息
    作者简介:

    韩建恩(1980-), 男, 博士, 高级工程师, 构造地质专业, 主要从事区域地质、沉积相与古环境研究。E-mail:hanjianen@163.com

  • 中图分类号: P534.63;P546

CHARACTERISTICS ANALYSIS OF QUATERNARY AND NEOTECTONIC MOVEMENTS FROM SONGPAN SECTION, MINJIANG UPPER REACHES, WESTERN SICHUAN

  • 摘要: 在已有调查研究的基础上,通过野外地质调查和剖面测量,重点分析了岷江松潘段的漳腊盆地、斗鸡台盆地地貌特征、第四纪沉积物类型、物质成分、空间分布等特征,并系统测量和研究了松潘段岷江干流及其支流的河流阶地特征。研究表明,新构造运动控制了松潘段第四纪盆地的形态和地貌演化过程,漳腊盆地和斗鸡台盆地形成于中新世末至上新世初,西侧控盆断裂为东倾正断层,东侧为西倾逆断层,盆地为断块发生西降东升的翘板式断块运动过程中形成的,称之为"翘板式箕状盆地"。松潘段岷江河谷地貌呈现出宽谷和窄谷交替出现的特点,岷江干流及其支流中发育多处湖相地层,沉积特征表现为堰塞湖。岷江上游松潘段最多发育6级阶地,以侵蚀阶地和堆积阶地为主,主要形成于中更新世晚期—全新世时期。阶地级数具有分段性特点,不同区段阶地阶面宽窄不一,受区内新构造活动控制明显。岷江上游新构造运动表现为南北条带性和东西向差异掀斜抬升的特点,红桥关以上整体为构造隆升区,至少具有3次构造隆升,岷江上游斗鸡台盆地构造隆升强度整体上大于漳腊盆地。在尕米寺地区可能发生了6次构造抬升,红桥关一带构造抬升明显要强于漳腊盆地。

     

  • 岷江松潘段主要是指岷江源至松潘县镇江关段,位于青藏高原中段的川西高原东北缘。新生代以来,由于印度板块与欧亚板块相互碰撞、挤压,区内构造应力场发生多次转变,形成复杂多样的构造形式,发育多期次的断裂构造——岷江断裂带,岷江断裂带属于南北地震带的一条重要活动断裂,沿断裂带发生过多次地震[1~7]。同时,沿断裂形成一系列串珠状的山间盆地[8],其内沉积了粉砂岩、泥岩等河湖相沉积物。

    有学者对岷江上游及其邻区龙门山构造带的地震地质、岷江断裂带、构造地貌、岷江上游河流阶地、新构造运动等做了大量的调查研究工作。在岷江断裂带性质方面,杨景春等认为岷江断裂带为逆冲断裂[1];邓启东等、赵小麟等、陈社发等、Chen Shefa等认为岷江断裂带是一条第四纪逆冲走滑断裂[9~14],晚更新世以来具有强烈的活动性;Kirby等也认为这是一条第四纪逆冲断裂[15]。根据断裂带地貌特征和盆地沉积物测年结果,张岳桥等认为岷江断裂带由2个不同性质的断裂组成:早期为逆冲断裂,晚期为正断裂。在中更新世时期,岷江逆冲断裂发生构造负反转,在其前缘形成一条东倾的正断层,控制了岷江上游漳腊盆地的发育[6~7]。根据活动地貌特征,周荣军等确定的岷江断裂平均垂直滑动速率介于0.37~0.53 mm/a之间,垂直位错量与左旋位错量大致相当[4, 16]。由此可见,虽然有学者对岷江断裂带作了大量的野外调查和研究,但对这条断裂带的性质等仍存在不同的认识。构造地貌方面,张会平等依据数字高程模型(DEM)分析技术,对流域地貌参数以及纵向河道高程剖面等进行统计分析,认为岷江水系东西两侧地貌特征截然不同,指示了岷江两岸晚新生代不同的构造活动,反映了断裂带两侧地块的不均衡抬升[17]。张军龙等利用DGPS方法,划分了相应的层状地貌序列,探讨了区域新构造运动的特征[18~19]。岷江河流阶地方面,认为岷江上游河流阶地形成于上新世末,主要分布于山间盆地内,阶地反应了区内的新构造运动[11, 15, 20~25]。但对河流阶地的性质、级数、形成时代等认识差距很大,如唐荣昌等认为岷江上游河段发育5级阶地[3];赵小麟等认为该河段仅发育3级阶地,均为堆积阶地[11];杨农等认为岷江上游谷地以基座型阶地为主,堆积阶地和侵蚀阶地不甚发育,主要发育三级阶地[23];李勇等认为岷江上游存在高位河流阶地[24];吴小平等认为岷江源区发育3级阶地,以堆积阶地和基座阶地为主,阶地发育受活动断裂控制明显[25]。在这些研究的基础上,通过实地调查漳腊盆地、斗鸡台盆地的控盆断裂,第四纪地貌特征,测量河流阶地、分析新生代沉积物的形成时代,认为岷江松潘段河流阶地主要分布于山间盆地内,形成于第四纪时期,是在盆地河湖相地层的基础上形成的,同时对岷江上游地形地貌的形成机制及其与新构造运动的关系进行了分析。

    研究区属于川西北三角形断块,区内主要断裂有岷江断裂带、虎牙断裂和雪山断裂带。其中,岷江断裂带以西属于川青断块,以东为岷山褶断隆起带,虎牙断裂以东为摩天岭断块(见图 1)。区内地层发育较为完整,自元古界变质岩系至第四系松散堆积均有出露。研究区大致以茂汶区域性断裂为界,以东为龙门山及四川盆地地层分区;以西为马尔康地层分区;北部岷江断裂以东、雪山断裂以北属西秦岭地层分区。区内变质岩以三叠系西康群为主;岷江河谷一带的变质岩主要是志留系茂县群。岩浆岩主要为晋宁—澄江期及印支—燕山期的侵入岩体[8]。岷江上游第四系零星分布,主要分布于漳腊盆地和斗鸡台盆地内;岷江河谷内分布有多级河流阶地,其堆积物成因复杂,包括湖积、冲积、洪积、冰碛、冰水堆积、崩坡积等[15, 22~26]

    图  1  岷江上游及其邻区活动构造纲要图(据文献[7]修改)
    a-区域构造纲要图; b-岷江上游活动构造; c-图 3位置
    Figure  1.  Outline map of active tectonics on the upper reaches of the Minjiang River and its adjacent regions
    图  3  岷江断裂带构造简图与实测阶地位置图(据文献[7]修改)
    Figure  3.  Simplified strucural map of the Minjiang fault zone and location of measured terrace sections of the Minjiang river

    地貌上,研究区总体地形是东南低、西北高,地势由西北向东南倾斜。依据地貌特征,大致可划分为西北高原区和东南高山峡谷区两大部分。根据地貌组合分布规律,高原区又可划分为丘状高原区、高山高原区和高山区三个地貌分区。其中丘状高原区,分布在漳腊一带,地形波状起伏、丘谷相间,由于受到新构造运动的不断挤压、抬升,河流下切明显。高山高原区,分布于镇江关、进安镇、黄龙等地区,谷地宽阔,坡缓岭平,是高原向高山峡谷过渡地带,沿岷江两岸发育多级阶地和冲洪积扇。断裂构造突出,见各类褶皱、断层或断裂。高山区,分布于东南部地区,山峰林立,峡谷幽深、河谷深切、水流湍急、地表破碎、岭谷高差悬殊。

    岷江上游位于青藏高原东部,经历了青藏高原地壳运动由缓慢上升转为剧烈的隆升的地质过程,在这个过程中全球气候环境有过多次剧变,第四纪时期经历了多次冰期和间冰期旋回,形成了各种类型的第四纪沉积物和独特的时空分布规律。主要沉积物类型有以下类型,现分述如下:

    2.1.1   冰碛

    岷江上游现代冰碛分布于高山地区现代冰川的外围,第四纪时期古冰碛分布范围比现代大得多,除了分布于现代冰碛的外围地区外,在一些没有现代冰川的高山地区和盆地中也有分布。在研究区内,以岷江与白龙江分水岭、斗鸡台盆地和漳腊盆地分布最广。岷江与白龙江分水岭处冰碛物为古冰川侧积垄,南北两条相距约200~300 m,走向300°,砂砾石堆积物。砾石成分依次为灰岩(50%)、砂岩(30%)、石英岩(10%),胶结物为黄色粉砂质泥质物,砾石大小混杂,大者达30~40 cm,一般10~15 cm,砾石未定向(见图 2a)。侧积垄表面见灰白色冰水沉积纹泥层。

    图  2  岷江松潘段堆积物类型
    Figure  2.  Deposit types in Songpan section on the upper reaches of the Minjiang River
    2.1.2   冰水沉积

    由冰川融水补给的河流或者湖泊沉积,统称为冰水沉积。岷江上游冰水沉积物主要分布在现代冰川的外围,分布的范围比冰碛更广,在高山峡谷、河流谷地肩坡及山间盆地中多有分布,如岷江上游支流纳咪河上纳咪村和下纳咪村分布有冰水沉积物(见图 2b)。主要为砂砾堆积,具有一定的层理,砾石成分复杂,除砂岩外,还有石英岩、灰岩等。砾石以棱角状为主,有的磨圆度较好,具有一定的分选性,局部砾石具定向排列。冰水沉积在山间河流河谷中多组成表面平坦的阶地,在山麓地带或山间盆地边缘常组成冰水扇。

    2.1.3   冰缘堆积

    冰缘堆积是指寒冻风化,融冻分选,融冻蠕动等动力条件下的堆积,其类型多样,有石海、石河、石冰川和融冻泥流等堆积。研究区的黄龙沟沟谷的左右山坡上分布有石河堆积,主要为棱角状的、直径达30~40 cm的砾石(见图 2c)。

    2.1.4   冲积物

    冲积物主要沿着岷江河流干流及其支流的河谷分布,主要集中在河道的宽谷段,峡谷段较少。岷江上游径流不稳定,洪水是流水作用的重要动力,其沉积物特点是介于洪积-湖积的过渡类型。在岷江及其支流的宽谷和峡谷相间河段,当泥石流或地震等其他地质原因壅塞河道时,在其上方的河道中形成粗砂、粉细砂为主的冲积—湖积过渡类型的沉积物—冲积物。

    2.1.5   湖积

    湖积为以粉砂质、粘土质为主的湖相沉积层,以及砂质、粘土质、粉砂质和砾石为互层的三角洲沉积层。研究区内湖积物主要分布于已无现代湖泊的古湖盆中,如斗鸡台盆地、漳腊盆地;此外,由于河道堵塞形成堰塞湖,在其上方形成湖积物,如扎噶沟湖积物、漳金沟(见图 2d)、岷江干流西宁关附近形成的湖积物。

    在岷江上游右岸支流漳金沟的湖相地层中采集碳块样品,进行AMS14C定年,其校正年龄为11250±40 aBP(见表 1)。漳金沟沟口地震形成的堆积物中碳块样品AMS14C校正年龄为10230±40 aBP[18],漳金沟中的湖相沉积物为青灰色,以粘土层为主,见棱角状的砾石(见图 2d),这些特征表明湖相沉积物为地震成因。同时,依据探槽揭露的该区地震复发周期推算,这些湖相沉积物应是漳金沟全新世以来发生的第1次7.0级左右的古地震的产物,即在距今11250±40 aBP左右存在一次较强烈的地震。同样,在岷江上游的西宁关村、镇江关,以及牟尼沟扎噶沟内的湖相地层,也可能与区内的地震活动有关。

    表  1  岷江上游AMS14C测年结果
    Table  1.  AMS14C dating results of shell in lacustrine strata
    样号 实验室编号 测年材料 14C年龄/a BP 校正年龄/a BP 资料来源
    SCL16G1050-1 Beta-446565 炭块 11210±40 11250±40 样品采集
    - Beta-320196 炭块 10180±40 10230±40 文献[18]
    注:AMS14C年龄测试由美国Beta实验室完成
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    2.1.6   黄土堆积

    研究区的黄土堆积主要分布于岷江河流的左岸阶地及其支流的西坡和北坡(见图 2e),从其分布特征来看,其形成主要与区内的西北风有关,为风成成因,可能是干旱气候条件下的产物,具有一定的古气候意义。漳腊盆地的黄土厚约9.5 m,开始形成于150 ka左右[27],其磁化率、粒度曲线的波动旋回对应了黄土-古土壤风尘堆积序列。漳腊黄土记录了区内自150 ka以来经历的6次以冬季风占主导地位的时期和6次夏季风强盛时期[27]。飞机坝砾岩层上部所夹的黄土年代为157±28 kaBP[15],表明区内黄土堆积主要形成于晚更新世。

    2.1.7   泥石流堆积

    泥石流堆积物主要由砾石夹泥砂组成,无明显分选,大小粒径混杂,从其组成上很难与冰碛区分,但从两者分布的位置、组成的地貌形态和物质结构等特点可以将其区分开。研究区内泥石流堆积主要分布在岷江及其支流的河谷地带(见图 2f),泥石流堆积达近百处,以中小型发育最多,其成因主要为暴雨沟谷型泥石流。

    2.1.8   泉华堆积

    泉华堆积分为钙华和硅华,这两类沉积往往在同一泉区同时存在,现代泉孔附近沉积的为钙华。泉华类型的这种变化,显示出泉水温度由高向低的变化。岷江上游现代温泉附近有大片泉华堆积,如卡卡沟口和川盘村温泉,古泉华的数目更多,分布也更广。古泉华堆积主要分布于岷江上游干流的左右两岸,区内在漳腊盆地左岸河流的二级、三级阶地上多有分布,如山巴乡和漳腊村;在岷江河流右岸二级河流阶地也有分布,如松潘县城南1 km处的窑沟沟口。古泉华在岷江上游支流也有分布,如在牟尼沟的二道海景区门口、三联村沟口等有分布(见图 2g)。现代泉华主要分布岷江上游,如卡卡沟口、川盘村、牟尼沟二道沟、扎嘎沟等(见表 2)。

    表  2  岷江上游泉华分布点
    Table  2.  Distribution of tufa on the upper reaches of the Minjiang River
    序号 地点 坐标 海拔(m) 性质 时代 流域
    经度 纬度
    1 尕米寺南 103°40′26.33″ 33°53′24.70″ 3318 钙华 岷江干流
    2 山巴乡 103°38′55.45″ 32°50′18.15″ 3050 钙华 岷江干流
    3 漳腊村 103°38′34.22″ 32°47′55.47″ 3050 钙华 岷江干流
    4 窑沟村 103°35′14.15″ 32°37′41.62″ 2878 钙华 岷江干流
    5 二道沟 103°32′38.67″ 32°38′39.87″ 3071 钙华 岷江支流
    6 三联村 103°41′0.17″ 32°34′39.67″ 2969 钙华 岷江支流
    7 扎噶瀑布 103°32′30.95″ 32°34′17.95″ 2921 钙华 现代 岷江支流
    8 黄龙沟 103°49′59.24″ 32°43′28.95″ 3570 钙华 现代 涪江支流
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    通过对研究区老泉华和现代泉华的分布点和断裂的展布进行分析,岷江上游泉华堆积体与断裂关系密切,断裂控制着泉华堆积体的分布。黄龙后寺岩溶泉水中的CO2主要来源于地幔,通过区内的断裂运移到地表形成钙华[28],并且不同时期沉积厚度不同。王华等通过对大湾张家沟钙华剖面的系统研究,认为该剖面的上段年代为80 ka前后,属晚更新世中期,是本区最早形成的钙华;中下段为1~4万多年,属晚更新世晚期。同时认为,该剖面自下而上不是由老到新的正常层序,可能是多期次(最少两期)沉积形成的[29]。区内老泉华和现代泉华均有分布,但在断裂的不同地点泉华堆积的厚度不一,结合已有研究结果认为,泉华堆积的厚度在一定程度上指示了区内活动断裂的强弱变化。

    2.1.9   重力堆积

    重力堆积是指是在山岭陡坡下方或者洞穴底部由于重力作用而堆积的物质,包括滑坡堆积物、崩坍堆积物等类型。岷江上游位于青藏高原东缘地区,地面受到强烈切割,山高谷深,谷坡陡峻,坡面极不稳定,加上研究区位于南北地震带中,地震活动频繁,因此重力堆积十分普遍(见图 2h)。如2017年6月24日叠溪镇新磨村发生的山体垮塌,1933年叠溪强烈地震引发的山崩等。

    研究区第四纪沉积物的空间分布与构造和地形的关系十分密切。区内的第四纪沉积物,如残积、坡积、重力堆积、冰碛和冰缘堆积分布在高山及陡坡地带,而冲积、湖积、洪积、黄土状堆积、泥石流堆积、泉华堆积等都分布在漳腊、斗鸡台盆地和岷江及其支流的河谷中。它们总体上受近南北向构造控制,呈南北向带状分布。气候对沉积物的影响也是很明显的,不仅现代冰川、冰碛、冰水沉积、冰缘沉积和冰川泥石流的形成与发展同当地的气候密切相关,而且第四纪以来该地区隆升和气候变化也使沉积物时空分布规律发生变化。

    岷江上游,沿岷江断裂带分布有串珠状的山间盆地,其中以漳腊盆地和斗鸡台盆地最为典型(见图 3),这两个盆地于上新世末开始接受沉积[7, 23],主要出露于卡卡沟附近,为陆相湖泊沉积环境。沉积物主要为紫红色的泥岩、粉砂岩、细粒砂岩,钻孔揭示厚约105 m[7]

    对于漳腊盆地和斗鸡台盆地的第四纪地层,主要是根据四川省地质局区测队的资料[8],参考公开发表的资料[19],并结合野外调查整理而来,地层从老至新依次为文家祠组(Q1)、观音山组(Q2)、对河寺组(Q2)、飞机坝组(Q3)和全新统(Q4)(见图 4)。

    图  4  岷江上游沉积盆地第四纪地层特征
    Figure  4.  Characteristics of Quaternary strata in sedimentary basin on the upper reaches of the Minjiang River

    文家祠组是一套冰川、冰水沉积、零星出露,地层发生明显变形,局部地层倾角可达25~30°。主要为灰褐色、黄灰色块状中粗粒砾岩,砾石成分以砂岩为主,次为灰岩、板岩、脉石英等。分选性较差,次圆至次棱角状,砾石排列基本无序,局部显示定向排列,半固结—固结成岩,填隙物及胶结物主要为砂泥质、钙质,常被阶地所掩埋,上部地层风化呈红色[19]

    观音山组与下伏地层不整合接触,由冰川、冰水、河湖相沉积物构成。顶部为钙质胶结的黄褐色、灰色砂质砾岩,中部为黄褐色泥质胶结为主的砂质砾岩夹数层厚度大于1 m的未胶结层,下部主要为灰色钙质胶结的中厚层状砾岩[19]。观音山组地层平均倾角10~14°,向西倾斜,西边厚东边薄,最厚处近300 m[19],上部IRSL测得的年龄为15.7万年,下部年龄为25.4万年[22]。在斗鸡台观音寺组上部测得的ESR年龄为37.6万年[23],在传子沟观音山组测得的TL年龄为83万年[11],这些年龄数据表明观音山组地层时代为中更新世。观音山组砾岩层仅分布在斗鸡台、漳腊两个盆地内,盆地以南沿岷江河谷两岸无该组地层出露。据此推测,当时岷江还未形成,观音山组砾岩是断裂拉张作用导致盆地快速沉陷而快速堆积的产物[30]

    对河寺组为一套黄色、黄褐色、褐红色富泥质胶结的砂砾石层,单层厚度0.5~2.0 m,夹泥质胶结中粗砂层[17]。砾石主要为次棱角状-次圆状灰岩、白云岩、砂岩等。主要分布在盆地的弓嘎岭-松潘一带,基座为文家祠组或观音山组[23]

    飞机坝组出露于岷江河谷两岸,为冲积层。岩性主要为灰色砂砾层夹褐灰色砾石层、碎石层及钙质泥岩,地层发生明显倾斜。砾石成分为灰岩、砂岩,砾石砾径3~5 cm,砾石层倾向西,倾角7°左右。张岳桥等在飞机坝组上部的粘土质粉砂层中,获得的一个光释光结果为189.8±8.9 ka[6]。张军龙等对飞机场附近砂砾石层中的三个样品进行ESR测年,年龄分别为264±29 ka、471±47 ka和588±76 ka,飞机坝组属于中更新世晚期[19]

    全新统主要为冲洪积层,沉积物主要为砾石、砂及粉砂组成,部分地段可见少量泥质分布,砾石成分以灰岩为主,次圆—圆状,分选中等[19];此外,岷江及其支流河谷中还有泉华沉淀。全新统冲洪积层在红桥关北边形成开阔的河漫滩和T1阶地,拔河1~5 m,阶面局部宽达200 m以上,在红桥关至十里乡段可见拔河高10~20 m[20, 27]

    对于构造盆地的成因,主要是通过其控盆断裂的性质来确定的。漳腊盆地和斗鸡台盆地西缘边界为岷江断裂带。岷江断裂带由多条南北向断裂束组成,位于青藏高原东缘的北段,其主干断裂构成漳腊盆地、斗鸡台盆地的西缘边界。该断裂带不仅属于南北构造带的重要组成部分,而且也是东昆仑走滑断裂东端的挤压转换构造[7, 14, 22, 31~32]。断裂带向北与塔藏断裂相交接,向南终止于红土坡、镇江关一带,南北长达120 km[7](见图 1)。

    目前,学者们对岷江断裂带作了大量的野外调查和研究,但对其性质仍存在不同的认识。有学者认为岷江断裂为逆冲断裂[1];多数学者认为岷江断裂晚更新世以来具有强烈的活动性,是一条第四纪逆冲走滑断裂[9~15];也有学者认为岷江断裂带由2个不同性质的断裂组成:早期为逆冲断裂,晚期为正断裂[6~7],在中更新世时期发生构造负反转[6~7]

    沿岷江从北向南,通过对漳腊盆地和斗鸡台盆地的控盆断裂进行了考察,在漳腊盆地西侧的漳金沟中,发育一宽约130 m,断层走向190°的断裂带,可识别出三条断裂,断层倾向产状110~130°,倾角65~70°,为逆冲断层,具有左行走滑分量,断层面上的擦痕产状为45°∠38°(见图 5a)。这与学者们认为岷江断裂带为逆冲性质相一致,断层面呈黑褐色,显示为第四纪未活动的断层。同时,这条断层在红桥关南边十里乡附近出露,未切割岷江T3阶地(见图 5b),也显示为第四纪未活动的断层。因而这条断裂带不是漳腊盆地和斗鸡台盆地的控盆断裂。在漳腊盆地的西缘还发育一条东倾的正断层,基岩中发育一组向东陡倾的破裂面理,其倾角约75°[25]。沿断层走向发育一系列断层“三角面”,倾角在50°~60°,这反映出在盆地边缘构造活动明显[6~7, 25]。断层上盘(东盘)相对下降,断层上盘为基岩,下盘为第四系堆积物,这条正断层控制了盆地的展布与发育,应为漳腊盆地和斗鸡台盆地的控盆断裂。在岷江的左岸、漳腊盆地的东缘,麻依村东发育一条逆断层(见图 5c),地貌上表现为山顶凹坑,断层倾角20~30°。在漳腊镇见培村东,发育有两条逆断层(见图 5d),通过第四纪沉积物,为同一逆断层的两条分支。结合野外调查,麻依村和见培村东的逆断层为同一条断裂,是漳腊盆地和斗鸡台盆地东部的控盆断裂边缘。

    图  5  岷江上游盆地控盆断裂
    Figure  5.  Basin-controlling faults of the basins on the upper reaches of Minjiang River

    结合已有研究成果,漳腊盆地和斗鸡台盆地具有以下特点:①盆地长轴与岷江断裂走向相一致(见图 3);②盆地沉积物南厚北薄,剖面形态呈“箕”状或“楔”状;③盆地内第四纪沉积地层向北西、南西倾,且地层越老,倾角越大;④西侧控盆断裂为东倾正断层,东侧控盆断裂为西倾逆断层,盆地为断块发生西降东升的翘板式断块运动过程中形成的。这与青藏高原西部札达盆地的形成模式相类似[33],盆地西侧正断、东侧逆冲,故也可称漳腊盆地和斗鸡台盆地为“翘板式箕状盆地”(见图 6)。漳腊盆地、斗鸡台盆地和札达盆地均是在区域挤压环境下形成的山间盆地,这可能是陆内块体汇聚挤压构造环境中的一种块体自组织调整的方式。

    图  6  岷江上游盆地“翘板式箕状盆地”形成模式示意图
    1-晚更新统1全新统; 2-中更新统; 3-古近系; 4-石炭系-二叠系; 5-中二叠统; 6-断层; 7-正断层; 8-推测断层
    Figure  6.  Diagram of formation mode of seesaw type dustpan-like basin on the upper reaches of the Minjiang River

    学者们对岷江上游河流阶地进行了大量研究,获得了一系列阶地的隆升高程及其相对应年龄[25],讨论了阶地系列的演化过程[5, 11, 23~24, 34]。但在一些基础问题方面,目前还存在分歧,如岷江上游河流阶地的级数。赵小麟等认为松潘县城以上岷江上游河段只发育三级阶地,而且均为堆积阶地[11]。Kirby认为在弓嘎岭和川主寺之间,岷江发育两级堆积阶地,高阶地不连续,只保存于岷江谷地中,低阶地比较连续,存在于岷江源头到松潘县[15]。多数学者认为岷江上游松潘县城以上共发育五级阶地[3~5, 23, 30],其中有2级高阶地(四级、五级)断续发育,3级低阶地连续发育。也有学者认为岷江上游可见5~8级阶地,T3阶地纵向上较为连续,T1、T2阶地连续性差,在横向上不对称,高阶地保存更差[19]。阶地类型以基座阶地为主,部分高阶地属侵蚀阶地[19]。这制约了对岷江上游构造隆升期次、隆升时间、隆升量及其相应隆升起始年龄、岷江形成演化等问题的正确认识。基于此,对松潘段岷江河流阶地进行实测,通过对比河流左右两岸阶地拔河高度,确定该段岷江河流阶地的级数(见表 3)。

    表  3  岷江上游河流阶地高程统计表
    Table  3.  Statistical table of terrace elevation on the upper reaches of the Minjiang River
    序号 地点 坐标 河面海拔/m 拔河高度/m
    经度 纬度 T1 T2 T3 T4 T5 T6
    1 黄泥坡 103°41′57.74″ 33°0′25.50″ 3420 7.1 13.0 19.0
    2 七藏沟口 103°41′53.45″ 32°59′0.25″ 3345 6.0 29.0 36.0
    3 卡卡沟口 103°41′24.20″ 32°58′32.63″ 3330 7.0 39.0 44.0
    4 卡卡沟 103°42′25.18″ 32°57′27.29″ 3290 7.0 28.0 37.0 41.0 44.0
    5 尕米寺北 103°42′1.06″ 32°55′20.73″ 3226 2.0 15.0 24.0 33.0 35.0 42.0
    6 尕米寺 103°41′0.17″ 32°53′59.66″ 3183 8.0 16.0 25.0 29.0
    7 安备村 103°40′20.29″ 32°53′3.77″ 3137 2.0 4.0 12.0 20.0 24.0 30.0
    8 山巴乡 103°38′57.40″ 32°50′13.71″ 3058 7.0 10.0 28.5
    9 大屯村 103°36′59.51″ 32°43′11.11″ 2921 2.0 14.0 20.0
    10 云屯村 103°37′40.30″ 32°32′23.36″ 2762 4.0 8.7
    11 新塘关 103°39′39.42″ 32°28′33.44″ 2674 2.5
    12 镇江关 103°43′50.65″ 32°20′40.84″ 2509 3.5 6.5
    注:拔河高度使用图帕斯200测距仪和皮尺测制
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    4.1.1   岷江干流河流阶地特征

    岷江上游自弓嘎岭至镇江关80 km的范围内,在河流阶地发育地段,实测了12条岷江阶地横剖面(见图 7),剖面位置分布见图 3,自南向北依次为:

    图  7  岷江上游河源至镇江关段河流阶地横剖面图
    Figure  7.  Cross section plan of river terraces from Heyuan to Zhenjiangguan section on the upper reaches of the Minjiang River

    (1) 黄泥坡剖面(a)

    剖面位于黄泥坡南2 km处,此处发育3级河流阶地。左岸仅发育1级河流阶地,为T2阶地。阶地堆积物为厚层砂砾石层,砾径10~12 cm,次圆,主要为砂岩、灰岩,砾石层中砂质含量较多,松散堆积;阶地坡面较陡,坡角85°,阶地拔河13.0 m,属于基座阶地。右岸发育3级河流阶地,T1阶地拔河4.7 m,砂砾石层砾径20~30 cm,次圆,成分依次为砂岩、灰岩,粗砂质胶结,比较松散,阶面宽约20 m;T2阶地拔河13.0 m,阶面宽约20 m,阶面上生长灌木;T3阶地拔河19.0 m,阶面宽约15 m,阶面上覆盖次棱角状灰岩砾石层,胶结物为灰黑色的粉砂质泥质层。

    (2) 七藏沟口剖面(b)

    剖面位于七藏沟口,发育3级河流阶地。左岸发育3级河流阶地,T1阶地拔河6.0 m,阶面宽约8 m;T2阶地拔河29.0 m,阶面宽约15 m;T3阶地拔河36.0 m,阶面宽约15 m;砾石砾径、磨圆度、成分、胶结程度同黄泥坡剖面T2阶地。右岸仅发育1级河流阶地,为T3阶地,拔河36.0 m,属于基座阶地,阶坡陡倾,砾石层容易塌落,中间夹水平层理的砂层,呈砾石层与砂层互层,砾石成分主要为灰岩、砂岩,砾石磨圆较好,分选较好,砾径在10~15 cm之间。

    (3) 卡卡沟口剖面(c)

    剖面位于卡卡沟口,发育3级河流阶地。左岸发育3级河流阶地,T1阶地拔河7.0 m;T2阶地拔河39.0 m,阶面宽约30 m,南北长200 m,呈新月形;T3阶地拔河44.0 m,阶面平坦,阶面宽约200 m,南北延伸大于2000 m。右岸发育2级河流阶地,为T2、T3阶地,T2阶地与左岸阶地相对称,拔河36.0 m,阶面宽约30 m,南北长150 m;T3阶地,拔河44.0 m,阶面宽约150 m,向西延伸至山脚,南北长200 m,T3阶地总体呈孤岛状。该处阶地堆积物被河水冲出露头,主要为砂砾石层,砾石磨圆较好,成分主要为砂岩、灰岩,砾径在5~7 cm居多,分选较好,胶结物为粗砂,砾石层中见水平层理。

    (4) 卡卡沟剖面(d)

    剖面位于卡卡沟景区服务站附近,通过两岸对比,该处发育5级河流阶地。左岸发育2级河流阶地,T1阶地拔河7.0 m,阶面宽约20 m,南北长大于200 m;T2阶地拔河28.0 m,阶面宽约1000 m,砾石成分为砂岩、灰岩,砾径在5~7 cm,砾石层上覆0.5 m厚黑灰色的砂质粘土层。右岸发育4级河流阶地,为T1、T3、T4、T5阶地,T1阶地与左岸阶地相对称,拔河7.0 m,砾石磨圆度较好;T3阶地,拔河37.0 m,阶面宽约50 m,呈新月型;T4阶地,拔河41.0 m,阶面宽约70 m,延伸较远;T5阶地,拔河44.0 m,下部为黑灰色砂质粘土层,上部为0.5 m厚的砂砾石层,向西延伸至山脚。

    (5) 尕米寺北剖面(e)

    剖面位于尕米寺北蒙古包附近,通过RTK测量,该处发育6级河流阶地。左岸仅发育1级河流阶地,通过与右岸阶地对比,为T6阶地,拔河42.0 m,阶面平坦,宽约500 m,延伸至东侧山脚,砾石磨圆度较好,阶面上覆盖薄层的青灰色粘土层。右岸6级河流阶地均发育,T1阶地拔河2.0 m,阶面宽约70 m,南北延伸达2000 m;T2阶地拔河15.0 m,阶面宽约50 m,南北延伸达500 m。T2阶地大致可分为3层,自上而下依次为:0~20 cm,为灰黑色腐殖质层,20~50 cm,砂砾石层,50 cm以下为砾石层,砾石砾径10~15 cm,以次圆—圆状为主,主要成分为砂岩、灰岩;T3阶地,拔河24.0 m,南北延伸达5000~6000 m,阶面平坦,宽约200 m;T4阶地,拔河33.0 m,阶面宽约50 m,延伸不远,呈孤岛状;T5阶地,拔河35.0 m,阶面宽约60 m;T6阶地,拔河42.0 m,阶面宽约50 m,向西延伸至山脚。

    (6) 尕米寺剖面(f)

    剖面位于尕米寺附近,发育4级河流阶地。左岸仅发育1级河流阶地,通过与右岸阶地对比,为T1阶地,拔河8.0 m,宽约50 m,延伸至东侧山脚,阶面上覆0.5 m厚的青灰色粘土层。右岸4级河流阶地均发育,T1阶地拔河8.0 m,阶面宽约100 m;T2阶地拔河16.0 m,阶面宽约170 m;T3阶地,拔河25.0 m,宽约50 m;T4阶地,拔河29.0 m,阶面宽约300 m,延伸至尕米寺滑坡堆积体。

    (7) 安备村剖面(g)

    剖面位于安备村北、尕米寺南,发育6级河流阶地。左岸发育4级河流阶地,通过与右岸阶地对比,为T2、T4、T5、T6阶地,T2阶地拔河4.0 m,阶面宽约15 m;T4阶地拔河20.0 m,阶面宽约100 m;T5阶地,拔河24.0 m,阶面宽约30 m;T6阶地,拔河30.0 m,阶面宽约50 m,南北延伸约200 m。右岸也发育4级河流阶地,为T1、T2、T3、T6阶地,T1阶地拔河2.0 m,阶面宽约50 m;T2阶地拔河4.0 m,阶面宽约200 m,孤岛状;T3阶地,拔河12.0 m,宽约20 m;T6阶地,拔河30.0 m,阶面较宽,延伸至安备村西的山脚处,阶面上为农田。

    (8) 山巴乡剖面(h)

    剖面位于山巴乡,发育3级河流阶地。左岸发育3级河流阶地,通过与右岸阶地对比,为T1、T2、T3阶地,T1阶地拔河7.0 m,阶面宽约15 m;T2阶地拔河10.0 m,阶面宽约50 m,阶面上覆盖泉华;T4阶地,拔河26.5 m,向东延伸至山脚。右岸发育2级河流阶地,为T2、T3阶地,T2阶地拔河7.0 m,阶面宽约10 m,南北长约20 m,呈孤岛状;T3阶地拔河26.5 m,阶面宽约50 m,比较稳定,南北延伸达1000 m,上覆砾石层。

    (9) 大屯村剖面(i)

    剖面位于大屯村,发育3级河流阶地。左岸发育3级河流阶地,为T1、T2、T3阶地,T1阶地拔河2.0 m,阶面宽约200 m,孤岛状;T2阶地拔河14.0 m,阶面宽约150 m;T3阶地,拔河20.0 m,阶面宽约160 m,成兰铁路建于此阶地上。右岸仅见1级河流阶地,其它阶地由于修路被破坏掉。

    (10)云屯村剖面(j)

    剖面位于云屯村,发育2级河流阶地。左岸发育仅1级河流阶地,为T2阶地,阶地拔河8.7 m,阶面较窄,上为公路,东侧为泥石流堆积体。右岸发育2级河流阶地,T1阶地拔河4.0 m,阶面宽约5~10 m;T2阶地拔河8.7 m,阶面宽约15~20 m。

    (11)新塘关剖面(k)

    剖面位于新塘关村,仅发育1级河流阶地,左右对称,T1阶地拔河2.5 m,左岸阶面宽约20 m,右岸宽约10 m。该处阶地二元结构清晰,下为砾石层,上为厚约0.5 m的中粗砂层。

    (12)镇江关剖面(l)

    剖面位于镇江关,发育2级河流阶地。左岸发育2级河流阶地,T1阶地拔河3.5 m,阶面宽约50 m;T2阶地拔河6.5 m,阶面宽约60 m,延伸至东侧山脚。右岸发育1级河流阶地,T1阶地拔河3.5 m,阶面宽约30 m。

    4.1.2   岷江上游支流河流阶地

    对岷江上游四条支流的河流阶地进行了测量(见表 4),斗鸡台盆地的七藏沟发育2级河流阶地,拔河依次为4.0 m、10.7 m,漳腊盆地的安备沟发育2级河流阶地,拔河高度分别为33.0 m和38.0 m,为侵蚀阶地。在东北村,岷江支流羊洞河发育2级河流阶地,拔河高度为3.0 m和17.6 m,为堆积阶地。岷江支流牟尼沟仅发育一级河流阶地,拔河高度2.0~5.0 m,均为堆积阶地。

    表  4  岷江上游支流河流阶地统计表
    Table  4.  Statistical table of terrace elevation of brunches on the upper reaches of the Minjiang River
    序号 地点 坐标 河面海拔/m 支流 拔河高度/m
    经度 纬度 T1 T2
    1 七藏沟 103°41′20.71″ 32°59′29.25″ 3404 七藏沟 4.0 10.7
    2 安备村 103°40′26.96″ 32°53′6.21″ 3345 安备沟 33.0 38.0
    3 东北村 103°34′29.88″ 32°47′55.62″ 3055 羊洞河 3.0 17.6
    4 二道海 103°30′30.87″ 32°40′1.20″ 3284 牟尼沟 2.0
    5 桥头 103°32′30.16″ 32°39′17.43″ 3096 牟尼沟 2.0
    6 上寨村 103°32′48.89″ 32°37′46.80″ 3031 牟尼沟 5.0
    7 包座村 103°32′18.37″ 32°36′26.88″ 3013 牟尼沟 2.0
    8 安宏村 103°37′16.18″ 32°30′55.40″ 2741 牟尼沟 2.0
    注:拔河高度使用图帕斯200测距仪和皮尺测制
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    4.2.1   阶地级数呈分段性

    在卡卡沟以上河段,发育3级河流阶地,在斗鸡台与漳腊盆地之间阶地数目逐渐增多,最多达6级。自安备村往南,阶地数目逐渐减少,至漳腊盆地山巴乡境内,阶地数目减至3级,至红桥关附近,阶地又增至为4级。进入十里乡境内,河流形态转为曲流河,阶地数又减至3级。从松潘县安宏乡往南至镇江关,岷江进入峡谷区,仅发育2级阶地。同时,盆地流域内的岷江支流发育2级河流阶地,而峡谷区的支流仅见1级河流阶地。

    4.2.2   阶面宽窄不一

    在盆地区,阶面宽度总体是左岸大于右岸;在十里乡的曲流河段,阶地阶面宽度左岸大于右岸;进入峡谷段,阶地呈对称状,阶面宽度近于相等。即在宽阔地区,岷江上游两岸多形成不对称的阶地;而在狭窄地区,多形成对称的阶地,这与黄河在源区河流阶地宽度变化不同[35]

    4.2.3   阶地类型不同

    在盆地区,岷江上游两岸多形成侵蚀阶地,阶地由磨圆度为次圆—圆状的第四纪砂砾石组成,阶面上覆盖薄层的含砾粗砂层及含砾粘土层。在曲流河段和峡谷段,两岸多形成堆积阶地,阶地二元结构清楚。

    岷江上游河流阶地的形成与青藏高原东缘的隆起、高原古气候变化等有着密切的关系[36]。很多学者在岷江上游获得了大量的河流阶地形成年龄(见表 5),拔河高度最高达300 m以上,年龄最老为830±68.9 ka。张军龙等最近对漳腊盆地内飞机场附近砂砾石层中的沉积物进行ESR测年[19],但这是盆地内沉积物形成时的年龄,河流阶地的形成时代应晚于这一年龄。前已述及,岷江上游的盆地内的第四纪主要为冰川、冰水、河湖相沉积物,沉积物主要为砂砾石层,磨圆以次圆状为主。尕米寺以上岷江主要形成侵蚀阶地,阶地堆积物为磨圆较好的砂岩、灰岩砾石层,砾径一般在5~10 cm,这段河流距发源地不足10 km,如果仅为河流成因,这么短的距离不可能形成这一类型的堆积物。岷江分水岭附近有冰川形成的砂砾石层分布,这一段河流堆积物为冰川物质的二次搬运形成的。而实测的岷江上游自弓嘎岭至镇江关近80 km范围内的河流阶地,最多处为6级,拔河最高为44.0 m,没有发现一些学者认为的高达几百米的河流阶地。因而,认为岷江上游弓嘎岭至镇江关段不存在拔河百米以上的河流阶地,已有的高位河流阶地年龄值得商榷。

    表  5  岷江上游阶地测年数据表
    Table  5.  Dating data of river terraces on the upper reaches of the Minjiang River
    序号 地点 阶地 拔河高度(m) 测试方法 年龄(ka) 数据质量 资料来源
    1 小西天北 T3 40 TL 31.2±2.3 可信 文献[11]
    2 川盘 T2 25 ESR 287.27 参考 文献[23]
    3 川盘 T2 25 TL 30.2±2.3 可信 文献[4]
    4 川盘 T2 25 TL 46.4±3.7 可信 文献[4]
    5 川盘 T2 28 ESR 642.7 参考 文献[23]
    6 尕米寺 T2 - OSL 46.7±3.1 可信 文献[6]
    7 山巴乡 T4 150 TL 134.8±10.2 参考 文献[4]
    8 漳腊北 T2 60 14C 7.75±0.057 可信 文献[15]
    9 漳腊北 T2 35 14C 6.12±0.057 可信 文献[15]
    10 漳腊 T1 10 14C 2.81±0.077 可信 文献[15]
    11 漳腊 T2 40 TL 15.3±1.2 可信 文献[11]
    12 漳腊 T2 80 TL 23.6±2.0 参考 文献[11]
    13 祁命 T2 120 TL 27±2.1 参考 文献[4]
    14 川主寺 T2 35 14C 12.94±0.185 可信 文献[15]
    15 传子沟 T2 200 14C 23.46±0.350 参考 文献[15]
    16 传子沟 T4 80 IRSL 157±28 参考 文献[15]
    17 传子沟 T4 300 IRSL 254±35 参考 文献[15]
    18 传子沟 T4 160 TL 157.6±11.8 参考 文献[11]
    19 传子沟 T4 250 TL 830±68.9 参考 文献[11]
    20 漳腊盆地 T4 ~140 ESR 264±29 参考 文献[19]
    21 漳腊盆地 T5 ~230 ESR 471±47 参考 文献[19]
    22 漳腊盆地 T6 ~300 ESR 588±76 参考 文献[19]
    23 斗鸡台盆地 T5 ~230 ESR 376.3 参考 文献[38]
    24 斗鸡台盆地 T5 124 ESR 322.6 参考 文献[38]
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    漳腊盆地的黄土开始形成于150 ka左右[27],飞机坝砾岩层上部的黄土年代为157±28 kaBP[15],区内黄土堆积主要形成于晚更新世,大湾张家沟剖面的上段钙华的形成年代为80 ka前后[29],在此之后,岷江河流阶地开始发育。综合各位学者研究的阶地年龄和实测阶地拔河高度,岷江上游河流阶地形成于46.7±3.1~2.81±0.077 kaBP,河流阶地主要形成于中更新世晚期—全新世。由此推断,岷江在上游出现较晚,由于150 kaBP左右的共和运动[37],使得青藏高原东缘强烈隆起,岷江在源区开始出现;同时,由于共和运动之后青藏高原东缘持续处于隆升环境下,岷江在源区形成之后一直呈现下切状态,这期间未形成河流阶地;约50 kaBP左右,由于青藏高原东缘隆起发生变化,岷江源区逐渐开始形成各级阶地。

    岷江上游,斗鸡台盆地和漳腊盆地表现为南北条带性和东西向差异掀斜抬升的特点。斗鸡台盆地从南到北长约10 km,最宽处约5 km,漳腊盆地南北长约12 km,东西宽3~6 km,岷江自北向南纵贯其中,盆地内最多发育6级阶地,阶地的组成以第四纪堆积物为主。从盆地的整体特征来看,斗鸡台和漳腊盆地盆地均向西倾,东高西低,盆地之间被安备—小西天隆起所分开,以北为斗鸡台盆地,以南为漳腊盆地[11]。斗鸡台盆地最高处海拔3850 m,至岷江源海拔降为3497 m;安壁村附近海拔为3207 m,由南向北海拔差近800 m,说明斗鸡台盆地具有大幅度沉降的特点[25]。新生代盆地主要发育在岷江断裂的东侧,主断裂分布在盆地的西侧,走向北北东;断层东盘为第四纪堆积物,西盘为基岩,基岩中发育一组向东陡倾的正断层,沿断层发育一系列断层“三角面”。东西向差异掀斜抬升主要表现在岷江两岸地层分布和河谷两侧盆地形态的不对称性。从沉积物分布类型来看,垂向上盆地内由冰川、冰水、河湖相沉积物组成,从沉积物的分布厚度来看,有西厚东薄的特点,即沉积物厚度自西部河谷向东部盆地边缘逐渐变薄,并逐渐尖灭,说明盆地是在掀斜抬升的过程中形成的。

    斗鸡台盆地和漳腊盆地内都发育了相当完整的第四纪地层,文家祠组地层明显发生变形,局部倾角达到25~30°。观音山组地层向西倾斜,平均倾角10~14°,西厚东薄,最厚处近300 m。飞机坝组砾石层倾向西250°~260°,倾角7°左右。据唐文清等分析漳腊附近晚更新世地层产状为325°∠70°,八十沟附近为345°∠150°,地层倾向西,坡度7°~8°[20]。这些证据表明,岷江断裂带东侧的掀斜抬升使盆地在东西方向上表现为差异性升降的特点。

    河流阶地是自然界河流演化的一种地貌形态,是河谷地貌中最突出的地貌特征之一[39];同时阶地对构造运动极其敏感,构造是河流下切侵蚀的动力因素,是形成河流阶地的主要驱动力[40]。岷江上游河谷内最多发育有6级阶地,其中以T1、T2、T3阶地最为发育,T4、T5、T6阶地个别河段可见。各级阶地的高差由北向南拔河高度呈逐渐降低,东西两岸阶地发育不对称,阶地整体向北西倾[25]。由于构造运动的差异,各处阶地的形态表现不同。从岷江河阶地相位图(见图 8)上可以看出,岷江上游同一级阶地距河床的高差,越靠近上游高差越大,往下游则高差变小,这说明在岷江上游地区,地块相对上升的幅度大、速度快,延伸至红桥关到松潘一带,则地块相对上升的幅度变小、速度变慢。另外,相位图中阶地在安备—卡卡沟一带出现6级河流阶地,说明分割斗鸡台盆地与漳腊盆地的尕米寺地区地壳发生多次局部强烈隆起,尕米寺后山的滑坡堆积体可能是地壳强烈隆升引发地震形成的;相位图中阶地在红桥关一带出现4级河流阶地,存在反倾斜地段,说明在红桥关一带地壳局部隆起,具有掀斜抬升的性质[25]。由上述分析可知,岷江上游红桥关以上整体为构造隆升区,河流阶地表现为至少具有3次构造隆升,岷江上游斗鸡台盆地构造隆升强度整体上大于漳腊盆地。同时,在尕米寺地区可能发生了6次构造抬升,红桥关一带构造抬升明显要强于漳腊盆地。

    图  8  岷江(弓嘎岭—镇江关)河流阶地位相图
    Figure  8.  River terrace phase diagram of the Minjiang River(Gonggaling-Zhenjiangguan)

    通过对岷江上游源区至松潘镇江关段第四纪地质、地貌、河流阶地和新生代盆地的特征和形成机制等进行分析,取得以下主要认识:

    (1) 岷江上游发育了各种典型的第四纪沉积物,主要有冰碛、冰水沉积、冲积、湖积、洪积、黄土状堆积、泥石流堆积、崩塌堆积、滑坡堆积、泉华堆积、残坡积和坡积以及其它成因类型。第四纪沉积物空间分布与新构造关系密切,总体上受近南北向构造控制,呈南北向带状分布。

    (2) 岷江上游斗鸡台和漳腊两个盆地的盆地长轴与岷江断裂走向相一致,盆地内沉积物南厚北薄,剖面形态呈“箕”状或“楔”状,地层向北西、南西倾,且地层越老,倾角越大。盆地西侧控盆断裂为东倾正断层,东侧为西倾逆断层,盆地为断块发生西降东升的翘板式断块运动过程中形成的,可称为“翘板式箕状盆地”。漳腊盆地和斗鸡台盆地是在区域挤压环境下形成的山间盆地,盆地一侧正断、一侧逆冲的“翘板式箕状盆地”形成模式可能是陆内块体汇聚挤压构造环境中的一种块体自组织调整的方式。

    (3) 岷江上游自弓嘎岭至镇江关段河流阶地发育,岷江上游地区最多发育6级阶地,一般为3级阶地,以侵蚀阶地和堆积阶地为主。岷江上游不存在拔河百米以上的河流阶地,岷江上游形成时代较晚,阶地主要形成于中更新世晚期—全新世时期。阶地级数具有分段性特点,不同区段阶地阶面宽窄不一,受区内新构造活动控制明显。

    (4) 岷江上游新构造运动表现为南北条带性和东西向差异掀斜抬升的特点,红桥关以上整体为构造隆升区,河流阶地表现为至少具有3次构造隆升,岷江上游斗鸡台盆地构造隆升强度整体上大于漳腊盆地。同时,在尕米寺地区可能发生了6次构造抬升,红桥关一带构造抬升明显要强于漳腊盆地。

    致谢: 中国地质科学院地质力学研究所胡道功研究员对本文提出了有益的建议,张岳桥研究员提供了部分图件,在此表示感谢。
  • 图  1  岷江上游及其邻区活动构造纲要图(据文献[7]修改)

    a-区域构造纲要图; b-岷江上游活动构造; c-图 3位置

    Figure  1.  Outline map of active tectonics on the upper reaches of the Minjiang River and its adjacent regions

    图  3  岷江断裂带构造简图与实测阶地位置图(据文献[7]修改)

    Figure  3.  Simplified strucural map of the Minjiang fault zone and location of measured terrace sections of the Minjiang river

    图  2  岷江松潘段堆积物类型

    Figure  2.  Deposit types in Songpan section on the upper reaches of the Minjiang River

    图  4  岷江上游沉积盆地第四纪地层特征

    Figure  4.  Characteristics of Quaternary strata in sedimentary basin on the upper reaches of the Minjiang River

    图  5  岷江上游盆地控盆断裂

    Figure  5.  Basin-controlling faults of the basins on the upper reaches of Minjiang River

    图  6  岷江上游盆地“翘板式箕状盆地”形成模式示意图

    1-晚更新统1全新统; 2-中更新统; 3-古近系; 4-石炭系-二叠系; 5-中二叠统; 6-断层; 7-正断层; 8-推测断层

    Figure  6.  Diagram of formation mode of seesaw type dustpan-like basin on the upper reaches of the Minjiang River

    图  7  岷江上游河源至镇江关段河流阶地横剖面图

    Figure  7.  Cross section plan of river terraces from Heyuan to Zhenjiangguan section on the upper reaches of the Minjiang River

    图  8  岷江(弓嘎岭—镇江关)河流阶地位相图

    Figure  8.  River terrace phase diagram of the Minjiang River(Gonggaling-Zhenjiangguan)

    表  1  岷江上游AMS14C测年结果

    Table  1.   AMS14C dating results of shell in lacustrine strata

    样号 实验室编号 测年材料 14C年龄/a BP 校正年龄/a BP 资料来源
    SCL16G1050-1 Beta-446565 炭块 11210±40 11250±40 样品采集
    - Beta-320196 炭块 10180±40 10230±40 文献[18]
    注:AMS14C年龄测试由美国Beta实验室完成
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    表  2  岷江上游泉华分布点

    Table  2.   Distribution of tufa on the upper reaches of the Minjiang River

    序号 地点 坐标 海拔(m) 性质 时代 流域
    经度 纬度
    1 尕米寺南 103°40′26.33″ 33°53′24.70″ 3318 钙华 岷江干流
    2 山巴乡 103°38′55.45″ 32°50′18.15″ 3050 钙华 岷江干流
    3 漳腊村 103°38′34.22″ 32°47′55.47″ 3050 钙华 岷江干流
    4 窑沟村 103°35′14.15″ 32°37′41.62″ 2878 钙华 岷江干流
    5 二道沟 103°32′38.67″ 32°38′39.87″ 3071 钙华 岷江支流
    6 三联村 103°41′0.17″ 32°34′39.67″ 2969 钙华 岷江支流
    7 扎噶瀑布 103°32′30.95″ 32°34′17.95″ 2921 钙华 现代 岷江支流
    8 黄龙沟 103°49′59.24″ 32°43′28.95″ 3570 钙华 现代 涪江支流
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    表  3  岷江上游河流阶地高程统计表

    Table  3.   Statistical table of terrace elevation on the upper reaches of the Minjiang River

    序号 地点 坐标 河面海拔/m 拔河高度/m
    经度 纬度 T1 T2 T3 T4 T5 T6
    1 黄泥坡 103°41′57.74″ 33°0′25.50″ 3420 7.1 13.0 19.0
    2 七藏沟口 103°41′53.45″ 32°59′0.25″ 3345 6.0 29.0 36.0
    3 卡卡沟口 103°41′24.20″ 32°58′32.63″ 3330 7.0 39.0 44.0
    4 卡卡沟 103°42′25.18″ 32°57′27.29″ 3290 7.0 28.0 37.0 41.0 44.0
    5 尕米寺北 103°42′1.06″ 32°55′20.73″ 3226 2.0 15.0 24.0 33.0 35.0 42.0
    6 尕米寺 103°41′0.17″ 32°53′59.66″ 3183 8.0 16.0 25.0 29.0
    7 安备村 103°40′20.29″ 32°53′3.77″ 3137 2.0 4.0 12.0 20.0 24.0 30.0
    8 山巴乡 103°38′57.40″ 32°50′13.71″ 3058 7.0 10.0 28.5
    9 大屯村 103°36′59.51″ 32°43′11.11″ 2921 2.0 14.0 20.0
    10 云屯村 103°37′40.30″ 32°32′23.36″ 2762 4.0 8.7
    11 新塘关 103°39′39.42″ 32°28′33.44″ 2674 2.5
    12 镇江关 103°43′50.65″ 32°20′40.84″ 2509 3.5 6.5
    注:拔河高度使用图帕斯200测距仪和皮尺测制
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    表  4  岷江上游支流河流阶地统计表

    Table  4.   Statistical table of terrace elevation of brunches on the upper reaches of the Minjiang River

    序号 地点 坐标 河面海拔/m 支流 拔河高度/m
    经度 纬度 T1 T2
    1 七藏沟 103°41′20.71″ 32°59′29.25″ 3404 七藏沟 4.0 10.7
    2 安备村 103°40′26.96″ 32°53′6.21″ 3345 安备沟 33.0 38.0
    3 东北村 103°34′29.88″ 32°47′55.62″ 3055 羊洞河 3.0 17.6
    4 二道海 103°30′30.87″ 32°40′1.20″ 3284 牟尼沟 2.0
    5 桥头 103°32′30.16″ 32°39′17.43″ 3096 牟尼沟 2.0
    6 上寨村 103°32′48.89″ 32°37′46.80″ 3031 牟尼沟 5.0
    7 包座村 103°32′18.37″ 32°36′26.88″ 3013 牟尼沟 2.0
    8 安宏村 103°37′16.18″ 32°30′55.40″ 2741 牟尼沟 2.0
    注:拔河高度使用图帕斯200测距仪和皮尺测制
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    表  5  岷江上游阶地测年数据表

    Table  5.   Dating data of river terraces on the upper reaches of the Minjiang River

    序号 地点 阶地 拔河高度(m) 测试方法 年龄(ka) 数据质量 资料来源
    1 小西天北 T3 40 TL 31.2±2.3 可信 文献[11]
    2 川盘 T2 25 ESR 287.27 参考 文献[23]
    3 川盘 T2 25 TL 30.2±2.3 可信 文献[4]
    4 川盘 T2 25 TL 46.4±3.7 可信 文献[4]
    5 川盘 T2 28 ESR 642.7 参考 文献[23]
    6 尕米寺 T2 - OSL 46.7±3.1 可信 文献[6]
    7 山巴乡 T4 150 TL 134.8±10.2 参考 文献[4]
    8 漳腊北 T2 60 14C 7.75±0.057 可信 文献[15]
    9 漳腊北 T2 35 14C 6.12±0.057 可信 文献[15]
    10 漳腊 T1 10 14C 2.81±0.077 可信 文献[15]
    11 漳腊 T2 40 TL 15.3±1.2 可信 文献[11]
    12 漳腊 T2 80 TL 23.6±2.0 参考 文献[11]
    13 祁命 T2 120 TL 27±2.1 参考 文献[4]
    14 川主寺 T2 35 14C 12.94±0.185 可信 文献[15]
    15 传子沟 T2 200 14C 23.46±0.350 参考 文献[15]
    16 传子沟 T4 80 IRSL 157±28 参考 文献[15]
    17 传子沟 T4 300 IRSL 254±35 参考 文献[15]
    18 传子沟 T4 160 TL 157.6±11.8 参考 文献[11]
    19 传子沟 T4 250 TL 830±68.9 参考 文献[11]
    20 漳腊盆地 T4 ~140 ESR 264±29 参考 文献[19]
    21 漳腊盆地 T5 ~230 ESR 471±47 参考 文献[19]
    22 漳腊盆地 T6 ~300 ESR 588±76 参考 文献[19]
    23 斗鸡台盆地 T5 ~230 ESR 376.3 参考 文献[38]
    24 斗鸡台盆地 T5 124 ESR 322.6 参考 文献[38]
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  • 收稿日期:  2017-03-10
  • 刊出日期:  2017-12-01

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