清江流域层状地貌面堆积物特征及地貌演化研究

第４１卷第８期
２０１０年４月
人　民　长　江
Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｒｉｖｅｒ
Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．８
Ａｐｒ．，２
０１０收稿日期：２０１０－０１－３０
基金项目：中国地质调查局国土资源大调查项目资助（１２１２０１０８１４０５７，１２１２０１０９１１０１６）
作者简介：王令占，男，助理研究员，硕士研究生，主要研究方向为第四纪、新构造。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｃｗａｎｇｌｉｎｇｚｈａｎ＠１２６．ｃｏｍ
文章编号：１００１－４１７９（２０１０）０８－００１８－０３
清江流域层状地貌面堆积物特征及地貌演化研究
王令占，牛志军，赵小明，涂　兵
（武汉地质矿产研究所，湖北武汉，４３０２２３）
摘要：对清江中游建始、巴东等地高海拔古宽谷中残留阶地堆积物的特征进行了研究。

通过对堆积物的ＥＳＲ测年获得了８组年龄数据，表明清江流域１５００～１７００ｍ高度剥蚀面可能形成于中更新世初（７０４±７０～７８９±７８ｋａＢＰ），与长江三峡第五级阶地，清江第五、六级阶地为同时期形成。

这可能指示在三峡地区已不存在多级夷平面，目前三峡地区的层状地貌可能是早更新世以来地壳抬升的结果。

对整个流域层状地貌面堆积物年龄与海拔高度关系的分析表明，在４００～１７００ｍ海拔高度范围，地貌面堆积物形成时代与海拔高度呈现一定的线性关系，即海拔越高，形成时代相对越老，海拔越低，形成时代越新，这反映了新构造的间歇性隆升。

根据拟合直线计算出的平均抬升速率为１６２．１４ｃｍ／ｋａ（１００～８００ｋａＢＰ），是整个三峡河段近十万年来平均深切速率（８０．１５ｃｍ／ｋａ）的两倍，说明十万年以来，三峡地区地壳抬升幅度明显减小，新构造活动性明显减弱。

关　键　词：层状地貌；堆积物；同位素年龄；地貌演化；清江流域；中图法分类号：ＴＶ２２３ 文献标志码：Ａ
三峡地区层状地貌发育，自２０世纪２０年代起就
引起了很多学者的注意［１－６］。

６０年代初，沈玉昌提出
鄂西山区存在五级夷平面，一直沿用至８０年代，无多
大异议［７］。

２０世纪末，王增银、沈继方等在对清江流
域岩溶地貌研究的基础上，发展了“岩溶台面”的概
念，提出清江流域存在五级“岩溶台面”［８］。

李愿军等曾经对三峡地区９６幅地形图（约４３１２０ｋｍ２）的全部
峰、岭标高进行了统计，表明鄂西期中的召凤台亚期、山原期中的王家坪和周家垴亚期较为清楚，其他期次
并不清楚［９］。

李吉均则将三峡地区层状地貌划分为
两级夷平面（相当于鄂西期两亚级夷平面）、一级剥夷
面（相当于山原期夷平面）和七级阶地［
１０－１１］。

但也有学者对三峡地区的“夷平面”提出疑义，认为鄂西地区已不存在多级剥夷面，喜山运动期间的差异性升降运动已将先前形成的剥夷面分置于不同高程，并基本上
已为后期作用完全破坏［１２］。

杨达源等则认为鄂西山地的多级地貌面称之为“夷平面”不完全准确［１３］。

三
峡地区，在长江贯通三峡之前，长期处在区域性分水岭地带，不可能形成全区统一高度的准平原－夷平面，其
所表现的平缓山顶或山麓面，应是地段性剥蚀作用或喀斯特作用的产物。

上述研究对三峡地区发育多级层状地貌面是肯定的，但对其成因以及能否称之为“夷平面”看法不一。

在对三峡地区层状地貌面做夷平面划分的众多学者中，其对层状地貌面的级次划分方案也是多种多样，对各级地貌面的形成时代也认识不一。

产生这种情况的原因可能主要有两点：①一直以来，对夷平面的划分主要依据为海拔高度和地貌特征，不同学者易产生不同观点；②高海拔层状地貌面长期处于受剥蚀状态，相关古水系等残留证据缺乏，鲜见有实际年龄数据约束。

本文主要是在对清江中游建始、巴东地区高海拔古宽谷（古水系）中残留阶地堆积物进行年代学研究的基础上（采样位置见文献１４图１），结合前人对清江流域“坡阶台面”形成时代的研究，对整个流域层状地貌面堆积物形成时代与海拔高度的关系进行了综合分析，并与长江三峡、清江阶地的形成时代进行了对比，初步讨论了其对三峡地区地貌演化的指示意义及新构
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　第８期 王令占，等：清江流域层状地貌面堆积物特征及地貌演化研究
造意义。

１　建始、巴东地区层状地貌面堆积物特征
１．１　建始李家湾砾石层特征
李家湾砾石层位于建始李家湾２０９国道边，处于清江支流马水河源头宽谷与长江支流抱龙河支流的分水岭上，同时也是现长江和清江的分水岭［１４］，地理坐标：Ｎ３０°４９．２９５′，Ｅ１０９°５８．０５７′，海拔高度为１６４４ｍ。

其西侧为长江支流抱龙河，河谷岸坡深切，显示幼年河谷地貌；东侧为清江支流马水河源头宽谷，显示壮年河谷地貌。

砾石层沿支流分水岭呈带状分布于马水河宽谷西侧，最大厚度约２ｍ，为含粘土砂砾石堆积，砾石岩性主要为灰岩、砂岩，见粉砂质泥岩及少量石英，砾石长轴大多为５～３０ｍｍ，分选及磨圆均较好；砾石扁平面缓倾角北倾，显示水流方向自北而南。

下部基岩为二叠系栖霞组瘤状灰岩夹黑色页岩，上部为碎石、粘土组成的坡积物掩盖，砾石层及坡积物均未见风化。

堆积砾石层及河谷地貌特征指示其可能为ＮＮＥ向古水系“即古马水河（向南与忠建河相连接，顺ＮＮＥ向构造线流向ＳＷ方向）”的残留阶地堆积物，说明长江与清江的古分水岭位置应更为靠北，长江水系是不断向南袭夺清江水系的，导致分水岭不断南移［１５］。

１．２　建始封竹含砾石砂质粘土特征
建始封竹含砾石砂质粘土位于李家湾南封竹一带２０９国道边，地理坐标：Ｎ３０°４８．９０２′，Ｅ１０９°５７．７５３′，海拔为１６７０ｍ。

为红色含砾石砂质粘土，堆积物沿马水河与抱龙河分水岭呈带状分布，最大厚度大于４．１ｍ，长轴大于３ｃｍ的砾石多棱角分明，成分主要为灰岩、硅质；小于３ｃｍ的砾石多磨圆良好，成分主要为砂岩、粉砂岩及粉砂质泥岩，砾石见弱风化。

堆积物下部基岩为二叠纪栖霞组灰岩夹炭质泥岩，该堆积物为“古马水河”宽谷西侧残留坡积物。

１．３　建始布隆坪含砂砾石粘土特征
建始布隆坪红色含砂砾石粘土位于野三河源头宽谷东侧高地布隆坪一带，地理坐标：Ｎ３０°４６．７２３′，Ｅ１１０°０９．１２０′，海拔高度为１５５５ｍ。

为红色含砂砾石粘土，堆积物呈不规则椭圆状覆盖所在平台，最大厚度大于５ｍ，砾石成分以硅质为主，少量磨圆较好，砾石长轴１～５ｃｍ，沿裂隙见灰－灰褐色铁锰质薄膜，砾石见弱风化。

该堆积物为野三河宽谷东侧残留坡积物。

１．４　巴东野三关杨叉坝砾石层特征
杨叉坝砾石层位于野三关镇杨叉坝３１８国道边，地理坐标：Ｎ．３０°３８．５８５′，Ｅ．１１０°１９．６３６′，海拔高度１０９７ｍ，为含粘土砂砾石堆积，堆积物沿磨刀河宽谷呈带状分布，最大厚度约６ｍ，砾石成分为硅质为主，少量为灰岩，磨圆较好，长轴５～３０ｃｍ，分选一般，整体杂乱堆积，砾石层未见风化。

唐贵智认为其为庐山冰期冰川遗迹，但根据砾石层的特征以及测年结果，笔者认为该砾石层可能为磨刀河古宽谷残留阶地堆积物［１５］。

２　样品采集及ＥＳＲ年龄测试
为确定建始、巴东地区层状地貌面上堆积物的形成时代，对堆积物进行了年龄样品采集，在４个研究点共采集ＥＳＲ样品８件，每个研究点均采集样品２件。

其中李家湾砾石层、杨叉坝砾石层样品均采自剖面底部；封竹红色含砾石砂质粘土及布隆坪红色含砂砾石粘土样品，剖面底部、上部各采１件。

样品送中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室进行年龄测试，结果见表１。

表１　建始及巴东地区层状地貌面堆积物ＥＳＲ测年数据野外编号
海拔高度／
ｍ
样品物质
古剂量／
Ｇｙ
年剂量／
Ｇｙ
年龄／
（ｋａ）ＹＣＢ－１（杨叉坝）１０９７含粘土砂、砾石２２８４±２２８２．３７６７７±６７ＹＣＢ－２（杨叉坝）１０９７含粘土砂、砾石２２６０±２２６３．００７５３±７５ＬＪＷ－１（封竹）１６７０红色含砂砾石砂质粘土１９２６±１９２２．６８７１８±７１ＬＪＷ－３（封竹）１６７０红色含砂砾石砂质粘土１５５８±１５５２．７１５７４±５７ＢＬＰ－１（布隆坪）１５５５红色含砂砾石砂质粘土２１５５±２１５３．０６７０４±７０ＢＬＰ－４（布隆坪）１５５５红色含砂砾石砂质粘土１８５９±１８５３．０７６０５±６０ＳＤ１０１－１（李家湾）１６４４含粘土砂、砾石１７２７±１７２２．３７７２８±７２ＳＤ１０１－２（李家湾）１６４４含粘土砂、砾石１７０６±１７０２．１６７８９±７８注：测年数据由中国地震局“地震动力学国家重点实验室”测试
３　对三峡地区地貌演化的指示
虽然对三峡地区是否存在夷平面或经历过准平原发育的地貌阶段还存在争议，但大家对这一地区多级层状地貌的发育已经达成共识［１２］。

并且多数学者都认为多级层状地貌的发育总体上反映了三峡地区新构造隆升的间歇性，并以层状地貌面的年龄来计算地壳平均抬升速率，但对高海拔地貌面的形成时代缺乏实际年龄数据限制。

本次在清江中游建始高海拔地区发现的河流相砾石层及坡积物，按照三峡地区夷平面的研究，这一阶段的河流过程可能对应于三峡地区高夷平面（鄂西期云台荒亚期）的解体过程早期，同时亦对应于低夷平面（鄂西期召凤台亚期）的形成前期，属于两级夷平面之间的剥蚀面，是地貌侵蚀旋回达到壮年期形成的地貌。

层状地貌面的相关沉积可分为原地相关堆积和异地相关堆积，本文的研究对象为剥蚀面上古宽谷（古水系）中残留阶地堆积物，为异地相关沉积［１６］。

该高
９
１
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人　民　长　江２０１０年　
度地貌面的形成时代应该早于堆积物的堆积时间，而单个剖面最底部样品的堆积时间应最为接近地貌面的形成时代。

由此推断三峡地区１５００～１７００ｍ高度剥蚀面的形成时代大致为７０～８０万年（或更早些），属中更新世早期（或早更新世末）。

该高度剥蚀面的形成时代与长江三峡第五级阶地及清江第五、六级阶地
的形成时代相当［１４，１７］。

这可能指示在三峡地区已不
存在多级夷平面，目前三峡地区的层状地貌可能是早更新世以来地壳抬升的结果。

为了进一步探讨层状地貌面堆积物形成时代与地貌演化的关系，系统收集了前人关于清江流域“坡阶台面”的同位素测年资料，汇同获得的年龄数据，以时间为横坐标，海拔高度为纵坐标，作出了层状地貌面堆积物形成时代－海拔高度散点图（图１）。

图１　清江流域层状地貌面堆积物形成时代与海拔高度散点从散点图上来看，堆积物的形成时代与海拔高度并无明显的相互关系，同一高度范围的地貌面堆积物形成时代新老不一、相差较大（图１中方框），不同高度范围的地貌面堆积物形成时代却很相近；但若综合考虑被采样品的地貌位置、在剖面上的位置及其与地貌面形成时代的关系等因素（例如同一剖面只取底部更接近地貌面形成时代的年龄数据），剔除少数不协调数据（图１中椭圆外远离椭圆者），在４００～１７００ｍ海拔高度范围（时间跨度为１０万～８０万年），不同高度地貌面堆积物形成时代与海拔高度则呈现出一定的线性关系（图１中椭圆及拟合直线），即海拔越高，形成时代相对越老，海拔越低，形成时代越新，反映了新构造的间歇性隆升形成层状地貌。

根据拟合直线所计算出的平均抬升速率为１６２．１４ｃｍ／ｋａ。

这说明在８０万～１０万年间三峡地区地壳平均抬升速率为１６２．１４ｃｍ／ｋａ，是整个三峡河段近十万年来平均深切速率
（８０．１５ｃｍ／ｋａ）的两倍，表明约十万年以来，三峡地区地壳抬升幅度明显减小，新构造活动性明显减弱。

需要注意的是，在图１中，除少数远离椭圆的年轻年龄值外，也有部分较老年龄值，这说明实际的地貌演化过程可能比理想的间歇性隆升形成层状地貌面要复杂的多，不同地区可能具有不同的隆升历史。

致谢
在野外工作及论文编写中得到了徐安武研究员的悉心指导，在此表示衷心感谢！
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（编辑：赵凤超）
（下转第３５页）
０
２welcome welcome to my home.i collect from internet,if its you doc,please call the website delect it。