陳 俊,張 珂, 梁 浩,傅建利,李庶波

(1. 中山大學(xué)地球科學(xué)與地質(zhì)工程學(xué)院∥廣東省地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源探查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州510275；2. 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京100081)

中游黃河呈“幾”字形圍繞鄂爾多斯高原的西、北、東邊緣流動(dòng)。在“幾”字的西北角，黃河沖破山脈屏障，形成寬谷，向北奔流，最后在磴口附近，把銀川盆地之水砂帶入河套盆地。黃河寬谷把山脈分成東、西兩部分，西南為賀蘭山，東北為崗德?tīng)柹?。近南北走向的崗德?tīng)柹矫}西側(cè)留下了系列階地。這些階地記錄了銀川、河套兩盆地的水文關(guān)系，有著重要的研究?jī)r(jià)值。

關(guān)于黃河的形成演化，前人認(rèn)為黃河是由若干湖泊逐漸溝通而成的，但形成時(shí)間未有共識(shí)[1-2]。崗德?tīng)柹绞茄芯奎S河貫通的關(guān)鍵地帶之一，前人對(duì)山地及山地西側(cè)的階地開(kāi)展過(guò)一些工作[3-13]，但對(duì)于銀川、河套兩盆地的溝通時(shí)間、溝通過(guò)程、溝通方式、溝通原因等尚未開(kāi)展過(guò)專門而詳細(xì)的研究。例如，究竟是由南往北溝通還是由北往南溝通然后再發(fā)生逆轉(zhuǎn)？溝通時(shí)的侵蝕基準(zhǔn)面在哪里？溝通過(guò)程是由湖到河還是發(fā)生過(guò)河-湖-河的轉(zhuǎn)化？觸發(fā)兩者溝通的原因是構(gòu)造、氣候、兩者的聯(lián)合抑或是河流溯源侵蝕的自然過(guò)程？如果是后者，與晉陜峽谷的貫通有關(guān)嗎？在崗德?tīng)柹轿鱾?cè)黃河在整體黃河的形成演化過(guò)程中處于什么位置等等。顯然，上述疑問(wèn)中包含著不少有趣而重要的科學(xué)問(wèn)題。

圍繞上述問(wèn)題，作者沿著崗德?tīng)柹轿鱾?cè)開(kāi)展了詳細(xì)的構(gòu)造、地貌及年代學(xué)工作，試圖更深入地解讀該區(qū)盆地、河流、構(gòu)造以及古環(huán)境變遷。

1 地質(zhì)地貌概況

崗德?tīng)柹降靥幎鯛柖嗨沟貕K西北緣，隸屬于桌子山的一部分[14-15]，為南北走向的條帶狀山體，山體最大高程位于中部，達(dá)1 600 m，向南、北逐漸降低。山體主要由前寒武紀(jì)白云巖、砂巖、片麻巖和寒武紀(jì)白云巖以及奧陶紀(jì)的灰?guī)r、白云巖、頁(yè)巖、砂巖、粉砂巖組成[15-23]，周邊被古近系、新近系和第四系超覆(圖1)。崗德?tīng)柹娇傮w為南北向背斜山，主要受西傾東沖崗德?tīng)柹綎|麓斷層(F1)逆沖影響，山體東麓地層直立甚至倒轉(zhuǎn)[3-4,8,11-12,20-21,24]。

崗德?tīng)柹降貐^(qū)主要活動(dòng)斷層包括近東西向的正誼關(guān)斷裂帶(F3)、鄂爾多斯北緣斷裂(F7)和近南北向的桌子山斷裂帶(主要有崗德?tīng)柹綎|麓斷裂F1、桌子山東麓斷裂F2和千里山西緣斷裂F6)(圖1)。其中，正誼關(guān)斷裂帶(F3)為長(zhǎng)期活動(dòng)的區(qū)域性斷裂帶，總體走向?yàn)闁|西方向，石嘴山-烏達(dá)谷地隱伏，晚更新世-全新世沖洪積砂礫石層之上未見(jiàn)斷層活動(dòng)跡象[9]，向東過(guò)黃河沿桌子山南端出露，隨后又隱伏于地下。早期為強(qiáng)烈的擠壓-右旋平移性質(zhì)，新生代晚期以來(lái)為擠壓-左旋平移為主，第四紀(jì)時(shí)期活動(dòng)強(qiáng)烈[9,25]。鄂爾多斯北緣斷裂(F7)形成于上新世末，為北傾的正斷層，該斷裂東段地貌表現(xiàn)較清楚，走向近東西，西段為庫(kù)布奇沙漠覆蓋，走向逐漸轉(zhuǎn)向北東東(圖1)，僅在瓦窯、城拐子等地可見(jiàn)斷層陡坎，晚更新世以來(lái)垂直活動(dòng)速率約為0.8 mm/a[25]。桌子山斷裂帶為長(zhǎng)期活動(dòng)斷裂帶，隸屬于賀蘭山-桌子山?jīng)_斷層系統(tǒng)[3,26-27]，該沖斷層系統(tǒng)包括崗德?tīng)柹綎|、西麓斷層(F1、F5)和桌子山東麓斷層(F2)，向北延伸接千里山西麓斷層(F6)，向南延伸至銀川盆地黃河斷裂[4,10,21]。桌子山斷裂帶第四紀(jì)活動(dòng)顯著并呈明顯的分段活動(dòng)特點(diǎn)[4,10]，受千里溝斷層(F4)的分割，桌子山斷裂帶在千里溝以北切割晚更新世砂礫石層及黃土，并使沖溝右行位移達(dá)22 m，根據(jù)被錯(cuò)斷的黃土層14C測(cè)年可知該斷裂最新活動(dòng)時(shí)間為全新世早期(距今9 710±70 a)[10]，在千里溝以南，斷裂分為東西兩支，西支鳳凰嶺-崗德?tīng)柹轿髀磾嗔?F5)，活動(dòng)明顯減弱，東支以卡布其為界分南北兩段，北段沿桌子山西麓和鳳凰嶺-桌子山之間展布，活動(dòng)較弱，南段沿崗德?tīng)柹綎|麓展布(F1)，活動(dòng)較強(qiáng)，切割中更新世高臺(tái)洪積扇和晚更新世山前戈壁[4,10]。受特提斯洋閉合和青藏高原隆升的影響[26]，崗德?tīng)柹綇?qiáng)烈抬升，造成古地理格局的明顯變革。

鄂爾多斯為矩形的穩(wěn)定地塊，屬于中朝克拉通，基底為太古宙變質(zhì)雜巖，中生代鄂爾多斯地塊相對(duì)周緣為西深東淺的大型凹陷盆地，新生代鄂爾多斯地塊轉(zhuǎn)變?yōu)橐月∩秊橹?，周緣形成一系列斷陷盆地帶，如銀川、河套和渭河盆地[25,28-31]。銀川盆地總體走向北北東，夾持在賀蘭山與鄂爾多斯盆地西緣斷褶帶之間，是在賀蘭山構(gòu)造帶基礎(chǔ)上演化形成的西深東淺的箕狀盆地。新生代以來(lái)，銀川盆地兩側(cè)受北北東向斷裂控制，發(fā)生持續(xù)斷陷[25]。河套盆地總體走向近東西，為一北深南淺的新生代箕狀盆地[30]。河套盆地形成和演化主要受盆地周緣斷裂控制，盆地內(nèi)部的斷裂將其分成兩個(gè)隆起和三個(gè)坳陷[32]，新生代以來(lái)盆地總體處于下沉狀態(tài)[30]。

圖1 崗德?tīng)柹降貐^(qū)地質(zhì)圖[21,25,33-36]

2 階地特征

從南到北依次選取崗德?tīng)柹轿鱾?cè)的黃河村廢棄采沙場(chǎng)、黃河村黃河二隊(duì)、覺(jué)海寺、烏達(dá)黃河大橋、河源村以及磴口磨石溝磚廠等開(kāi)展詳細(xì)的野外考察、測(cè)量及取樣，上述階地分別對(duì)應(yīng)于圖1中的A、B、C、D、E、F點(diǎn)。

2.1 黃河村廢棄采沙場(chǎng)階地剖面

廢棄采沙場(chǎng)階地剖面位于黃河村以南，接近黃河廢棄采沙場(chǎng)(圖1中的A點(diǎn))。該處有T1和T2兩級(jí)發(fā)育良好的階地(圖2)。T1剖面分為3部分，上層為灰黃色的黃土層；中層為紅黃、磚紅色河漫灘相的細(xì)砂、粉砂層，出露厚度約0.6 m；下層為磨圓、次圓、次棱狀灰黑色的礫石層，出露厚度約4 m，未見(jiàn)底，礫石成分復(fù)雜，但主要是以灰?guī)r為主，階地二元結(jié)構(gòu)明顯，階地面頂部海拔1 077 m，拔河約7 m。T2上部為淺黃、淺紅色黃土層，下部出露為褐黃色河漫灘相細(xì)砂層，厚度約5 m，未見(jiàn)底，其中鈣結(jié)核和交錯(cuò)層理較發(fā)育，細(xì)粉砂層中可見(jiàn)細(xì)小的礫石條帶，階地面頂部海拔1 092 m，拔河約22 m(表1)。剖面往東發(fā)育大型洪積扇，階地被山前洪積角礫層覆蓋。

圖2 黃河村廢棄采沙場(chǎng)河流階地剖面(A點(diǎn))

表1 崗德?tīng)柹轿骶壊煌囟魏恿麟A地對(duì)比表

Table 1 Correlation of the river terraces at different sites along the Western Gangdeer Mountains

剖面點(diǎn)GPS地理坐標(biāo)T1海拔/m拔河/mT2海拔/m拔河/m黃河村廢棄采沙場(chǎng)(A點(diǎn))39°26′N，106°45′E10777109222黃河村黃河二隊(duì)(B點(diǎn))39°28′N，106°45′E10779109325覺(jué)海寺(C點(diǎn))39°30′N，106°45′E107713109329烏達(dá)黃河大橋(D點(diǎn))39°33′N，106°46′E10697111553河源村(E點(diǎn))39°35′N，106°47′E10687108524磨石溝磚廠(F點(diǎn))40°14′N，107°00′E10606--

2.2 黃河村黃河二隊(duì)階地剖面

該階地剖面位于黃河?xùn)|岸黃河村以北的人工采沙場(chǎng)(圖1中的B點(diǎn))，可見(jiàn)兩級(jí)堆積階地(圖3)，階地面頂部海拔和拔河見(jiàn)表1。T2階地高出T1階地面約16 m，階地沉積剖面可分為3層，上部為淺黃色黃土層，中部為夾角礫和粉砂透鏡體的粘土層，下部為厚層的中-細(xì)砂層夾粘土層，未見(jiàn)底。河湖相層主要為中-細(xì)砂夾粘土層沉積，具水平層理。

2.3 覺(jué)海寺階地剖面

該剖面位于覺(jué)海寺附近(圖1中的C點(diǎn))，發(fā)育有兩級(jí)階地，T1、T2階地為嵌入關(guān)系，均發(fā)育在厚層的磚紅色粘土層之上，并被沖洪積角礫覆蓋(圖4)。T1階地下部為河漫灘相細(xì)粉砂夾細(xì)層粘土，上部為沖洪積角礫角礫層。T2底部為厚砂層，砂層膠結(jié)較好，中部為含細(xì)礫粉砂、粘土層，頂部為沖洪積角礫層。

圖3 黃河村黃河二隊(duì)河流階地剖面(B點(diǎn))

圖4 覺(jué)海寺河流階地剖面(C點(diǎn))

2.4 烏達(dá)黃河大橋階地剖面

黃河大橋階地剖面位于烏達(dá)黃河大橋東側(cè)附近(圖1中的D點(diǎn))，為人工露頭，出露良好。該處發(fā)育兩級(jí)階地(圖5)。T1為堆積階地，階地面拔河7 m，頂部為近1 m厚的沖洪積細(xì)角礫層，中部為厚約1 m的灰黃色細(xì)砂層，底部為角礫層，階地面海拔1 069 m，階地中后緣被風(fēng)成黃沙覆蓋。T2階地面拔河約53 m，上覆近6 m厚的洪積角礫層，角礫層底部含磨圓好的河流相礫石層，分選好，以灰?guī)r、砂巖和石英巖為主，粒徑多小于5 cm。礫石層下為河湖相沉積，不見(jiàn)底。河湖相沉積上部含白色粘土層，厚約0.5 m，中部為粘土和中細(xì)砂互層，底部為灰黃色-黃褐色中砂層，含零星角礫。河湖相層剖面出露厚度約25 m，已詳細(xì)測(cè)量采樣。

圖5 烏達(dá)黃河大橋河流階地剖面(D點(diǎn))

2.5 河源村階地剖面

河源村階地剖面位于河源村君正化工廠附近(圖1中的E點(diǎn))，該處沖洪積扇發(fā)育，階地面被沖洪積扇覆蓋，見(jiàn)兩級(jí)階地(圖6)，其中T1階地較為典型，階地剖面分上、下兩部分，上部為灰黑色的沖洪積層，下部為黃綠色的細(xì)砂層夾淺紅色粘土層。T2階地拔河約24 m，剖面上部為灰黑色沖洪積角礫石層，下部為黃色細(xì)砂層，砂層夾薄層狀磚紅色粘土層，未見(jiàn)底。

圖6 河源村河流階地剖面(E點(diǎn))

2.6 磨石溝磚廠階地剖面

剖面位于磴口黃河邊的磨石溝磚廠附近(圖1中的F點(diǎn))，為人工露頭，T1階地發(fā)育良好(圖7)，剖面分為上、下兩部分，下部為褐黃色細(xì)砂和褐紅、磚紅色粉砂質(zhì)粘土夾粉砂、細(xì)砂互層，出露厚度為5.5 m，上部為淺黃色的黃土層；T1以上的平臺(tái)已被人工改造成村莊和公路，階地沉積難以辨別，尚不能確定是否為T2。

圖7 磴口磨石溝磚廠河流階地剖面(F點(diǎn))

對(duì)比各階地剖面發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于同一級(jí)階地而言，崗德?tīng)柹轿髀茨?、北端階地拔河較低，而中部的烏達(dá)黃河大橋、覺(jué)海寺一帶階地拔河明顯升高；且T2階地拔河變化最為明顯，T1階地拔河變化減弱。

3 河湖相層定年

崗德?tīng)柹降貐^(qū)共有2處階地剖面點(diǎn)出露河湖相沉積，分別為黃河村黃河二隊(duì)階地剖面和烏達(dá)黃河大橋階地剖面。本文河湖相層樣品采樣于烏達(dá)黃河大橋階地剖面(D點(diǎn))。

3.1 河湖相層描述

該河湖相層出露于T2階地沉積下部，河湖相層頂界位于T2階地礫石層下，頂界拔河50 m左右，自河湖相層頂部開(kāi)始以5 cm的間距向下采樣，采樣厚度25.5 m，剖面未見(jiàn)底。自上而下該套河湖相層描述如下：

0.0～0.2 m，棕紅-黃棕色粉砂質(zhì)粘土，夾雜少量淡灰綠色斑塊；

0.2～0.5 m，淡灰綠色，淡褐黃色與灰褐色混雜粉砂層；

0.5～1.2 m，淡灰褐色粉砂-細(xì)砂層，夾雜有淡褐黃色條斑；

1.2～1.4 m，鈣質(zhì)膠結(jié)中砂層頂部夾雜少量礫石，淡灰褐色，采測(cè)年樣品12WD-01A、B；

1.4～1.9 m，灰白、淡褐黃色和淡青灰色混雜粘土層(以白色粘土層為主，為硅藻土層)；

1.9～2.5 m，灰白色-淡青灰色含粉-細(xì)砂粘土層，下部夾有少量黃褐色細(xì)砂紋層；

2.5～3.3 m，灰褐色-灰黃色含黃褐色斑點(diǎn)的粘土質(zhì)粉砂-粉砂質(zhì)粘土層與灰色細(xì)砂層互層，其中2.5～2.6 m主要為青灰、黃褐色含小礫的砂礫層；2.6～2.8 m互層均為紋層狀，厚度小于1 cm；2.8～3.3 m砂層厚2 cm粘土質(zhì)粉砂層厚約10～15 cm粉砂層中夾有斷續(xù)的小細(xì)砂紋層；

3.3～3.5 m，淡灰棕褐色粉砂質(zhì)粘土與褐黃色粉-細(xì)砂斑點(diǎn)斑條混雜層；

3.5～4.0 m，上部30 cm為灰白-淡青灰色粉砂質(zhì)粘土，含褐黃色斑點(diǎn)和斑條；下部20 cm為淡灰褐色粘土質(zhì)粉砂，含褐黃色斑點(diǎn)；底為一粗砂小礫層；

4.0～5.1 m，淡灰黃-淡灰褐色粘土質(zhì)粉砂層，見(jiàn)有黑色根系，上部30 cm含有黃褐色斑塊；

5.1～5.4 m，灰黃色粗砂細(xì)礫石層；

5.4～5.9 m，淡黃棕色粉砂質(zhì)粘土層，含黃褐色斑跡，破碎成塊狀；

5.9～6.3 m，淡黃綠色-淡灰黃色粘土層，含少量小于1 cm的灰色或黃褐色細(xì)砂團(tuán)；

6.3～6.8 m，其中6.3～6.6 m為淡棕褐色-淡褐黃色粉泥砂質(zhì)粘土，6.6～6.8 m為紋層狀淡棕褐色粉砂質(zhì)粘土與褐黃色粉-細(xì)砂互層，水平層理，含貝殼化石；

6.8～7.0 m，淡黃綠色粉砂和灰褐色粉砂質(zhì)粘土混雜層，含黃褐色條紋；

7.0～7.6 m，淡灰綠色粉-細(xì)砂層夾灰褐色粘土質(zhì)粉砂互層，粉細(xì)砂厚15 cm，粘土質(zhì)粉砂層厚約5 cm，共有4層砂夾3層粘土質(zhì)粉砂；

7.6～7.8 m，淡灰綠色-黃綠色細(xì)砂層夾紋層灰褐色粘土；

7.8～8.3 m，灰褐色粘土與淡黃綠色粉細(xì)砂紋層互層，層間有黃褐色斑線；

8.3～8.6m，棕褐色粘土層，下部10 cm漸變?yōu)樽睾峙c黃綠色；

8.6～9.0 m，淡黃綠色粉砂層與淡棕褐色粉砂質(zhì)粘土混雜層，含黃褐色斑點(diǎn)或斑塊；

9.0～9.4 m，頂?shù)赘?0cm為淡棕褐色粉砂質(zhì)粘土混雜黃綠色粉砂團(tuán)和黃褐色斑點(diǎn)，中間為黃綠色粉砂，淡棕色粉砂質(zhì)粘土與黃褐色粉砂混雜層；

9.4-9.9 m，暗紅色粘土層；

9.9～10.1 m，淡灰綠色粘土層，混雜有含黃褐色斑團(tuán)的灰綠色粉砂；

10.1～10.5 m，灰褐色細(xì)砂，含多條黃褐色根系，略有膠結(jié)；

10.5～11.8 m，灰褐色中-細(xì)砂層，采測(cè)年樣品12WD-02A、B；

11.8～13.3 m，角礫層夾雜粘土；

13.3～13.7 m，灰白色粘土質(zhì)粉砂層，夾有黃褐色斑條；

13.7～14.5m，棕褐色粘土層夾灰白色粘土質(zhì)粉砂層，灰白色粉砂層中含有黃褐色斑條；

14.5～15.2 m，灰黃色細(xì)砂夾有灰白色粘土薄層，灰白色薄層頂?shù)拙悬S褐色層砂層中亦見(jiàn)有黃褐色斑團(tuán)；

15.2～15.6 m，含零星圓礫的沖洪積角礫層，混雜有中細(xì)砂，部分角礫表面包裹有黃褐色膜；

15.6～18.0 m，灰褐色中砂層或灰色中砂層與淡灰綠-黃褐色粉細(xì)砂層和紋層粘土層(灰白-淡黃綠色)互層，其中黃褐色-灰綠色粉細(xì)砂層有彎曲現(xiàn)象，采測(cè)年樣品12WD-03A、B；

18.0～20.5 m，灰黃色與灰白色粉細(xì)砂互層，夾有灰白色薄的粘土層，中間部分層為粗砂層含小礫；

20.5～21.5 m，淡灰褐色中-細(xì)砂層，含黃褐色斑團(tuán)；

21.5～22.3 m，淡灰褐色細(xì)砂夾灰白色粘土紋層，其中21.7～21.8 m為一角礫層；

22.3～22.7 m，灰褐色中砂層；

22.7～23.2 m，淡棕褐色與淡青灰色粘土層，夾黃褐色斑線；

23.2～24.2 m，淡灰黑與淡灰黃色，黃褐色混雜細(xì)砂層夾淡棕褐色粘土層，其中23.6～23.7 m和23.8～23.9 m為粘土層；

24.2～24.4 m，淡青灰色粉砂層夾淡棕褐色粘土紋層，夾雜黃褐色斑條；

24.4～25.5 m，灰黃色細(xì)砂層，含有黃褐色斑條，上部30 cm含粘土稍多，采測(cè)年樣品12WD-04A、B。

該河湖相層中含有厚達(dá)1～2 m的硅藻土層(圖8a和b)，通過(guò)掃描電鏡觀察判斷該硅藻土層中的硅藻種屬為顆粒直鏈藻(Melosira)最窄變種，由直鏈藻的生長(zhǎng)環(huán)境可知[37]，該湖泊湖水較淺，湖水流速緩慢，富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。由此推測(cè)崗德?tīng)柹降貐^(qū)西麓可能是以河湖共存的形式存在，而非孤立的湖泊。

圖8 河湖相沉積中的硅藻土

3.2 絕對(duì)年齡

在對(duì)河湖相層采樣過(guò)程中分別取距河湖相層頂界1.0、11.0、25.2 m樣品進(jìn)行測(cè)年，測(cè)年方法主要是光釋光(OSL)和電子自旋共振(ESR)。樣品主要采自河湖相層的中-細(xì)砂層，采用直徑6 cm長(zhǎng)15 cm的鋼管水平向里約50～100 cm處采樣，用錫箔包裹整個(gè)鋼管，并用膠帶密封避免見(jiàn)光和水分流失。光釋光測(cè)試取自鋼管中部樣品。釋光信號(hào)測(cè)量在美國(guó)產(chǎn)Daybreak 1100B型釋光儀測(cè)量系統(tǒng)上完成，光釋光激發(fā)光源波長(zhǎng)470±5 nm 的藍(lán)光束，使用光源最大功率的80%，樣品測(cè)試條件是在高純氮?dú)夥障?，預(yù)熱溫度260 ℃，預(yù)熱時(shí)間10 s；試驗(yàn)劑量的預(yù)熱溫度220 ℃，預(yù)熱10 s；BLSL則采用125 ℃；測(cè)量時(shí)間為60 s。輻照源為Daybreak801型β源(Sr90/Y90)，于2013年10月16日標(biāo)定的(用于90～125 μm粗顆粒石英)輻照劑量率為0.033 442 61 Gy/s。通過(guò)對(duì)河湖相層不同深度絕對(duì)年齡測(cè)定可以得出古湖的存在時(shí)間段。由于該河湖相地層未見(jiàn)底，因此本文只能測(cè)定采樣部位的年齡，通過(guò)河湖相層出露地層的頂?shù)壮醪较薅ü藕臅r(shí)間為中、晚更新世(表2)。本文采用河湖相層頂部和中部樣品光釋光測(cè)年，對(duì)底部樣品進(jìn)行電子自旋共振測(cè)年。

表2 崗德?tīng)柹降貐^(qū)D點(diǎn)T2河湖相層不同深度絕對(duì)年齡表

Table 2 Chronology of fluvio-lacustrine deposit in different depths at the T2, site D, along the Gangdeer Mountains

3.3 相對(duì)年齡

根據(jù)烏達(dá)黃河大橋和黃河村黃河二隊(duì)階地剖面描述和可知，T2階地底部為河湖相沉積，河湖相層上部為晚更新世早期，下部可能到達(dá)中更新世中、晚期，由于剖面均未見(jiàn)底，河湖相地層開(kāi)始沉積時(shí)間可能更早。上述事實(shí)說(shuō)明，崗德?tīng)柹轿鱾?cè)至少在中更新世中、晚期存在過(guò)湖泊。銀川、河套兩盆地之間可能曾經(jīng)是寬闊的河湖并存景觀，河流蜿蜒，湖泊發(fā)育，與銀川和河套兩古湖連為一體。

綜合河湖相層的硅藻土生長(zhǎng)環(huán)境、絕對(duì)年齡和相對(duì)年齡，可以推斷，至少在中更新世中期至晚更新世早期，崗德?tīng)柹轿鱾?cè)地區(qū)河流與湖泊并存，隨著山地抬升，水流下切，湖泊萎縮，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐院恿鳛橹鞯牡牡孛簿坝^，并在崗德?tīng)柹轿髀戳粝聝杉?jí)堆積階地。

4 討 論

崗德?tīng)柹降靥幒犹缀豌y川盆地之間，河流階地成因如何？階地的高度沿河變化的原因何在？崗德?tīng)柹侥?、北端階地是怎么過(guò)渡到銀川和河套盆地的？下面就這些問(wèn)題展開(kāi)討論。

河流階地的形成受多種因素控制，如基面升降、氣候變化、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及氣候—構(gòu)造因素的結(jié)合[39-43]。崗德?tīng)柹降貐^(qū)廣泛發(fā)育河流階地，崗德?tīng)柹奖辈?河源村)發(fā)育有兩級(jí)堆積階地，中部(黃河大橋東側(cè))發(fā)育有兩級(jí)嵌入階地和河湖相沉積，其中T2階地河湖相沉積厚度很大；南部(黃河村二隊(duì)和廢棄采沙場(chǎng))發(fā)育完整的兩級(jí)堆積階地。中、南部河湖相沉積均未見(jiàn)底。第四紀(jì)河套與銀川盆地總體處于下沉狀態(tài)，銀川盆地內(nèi)未見(jiàn)階地，河套盆地則發(fā)育堆積階地(臺(tái)地)(圖9)。

河流階地對(duì)比表和縱剖面圖顯示(表1、圖9)崗德?tīng)柹轿鱾?cè)不同位置階地拔河高度不一，從南到北主要呈現(xiàn)“低-高-低”拱形隆起，顯然很難僅用氣候因素去解釋，與前人認(rèn)為“鄂爾多斯地塊周緣的黃河階地并非氣候因素主導(dǎo)、更大可能受構(gòu)造因素控制、階地成因與青藏高原階段性隆升有關(guān)”等觀點(diǎn)相符[40,43]。

那么上述階地是否因黃河從河套盆地溯源侵蝕形成？還是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起崗德?tīng)柹教裹S河下切造成？

前人研究表明，河套盆地東部托克托一帶最新湖相層年齡約100 ka[44-47]，并有由東向西逐漸變新的趨勢(shì)，現(xiàn)今西側(cè)的阿拉善一帶仍有湖泊殘留，反映了河套古湖湖水由托克托一帶泄入晉陜峽谷、侵蝕基準(zhǔn)面降低并溯源侵蝕的過(guò)程[26]。湖水排泄后，湖相層出露成河套盆地黃河兩岸廣泛發(fā)育的臺(tái)地，臺(tái)地面大致代表了古侵蝕基準(zhǔn)面(圖9中水平黑線)。該臺(tái)地面由東向西海拔高度雖不斷升高，但拔河高度卻逐漸降低，并在巴彥淖爾一帶漸變?yōu)楹勇?，暗示溯源侵蝕及裂點(diǎn)后退至今尚未進(jìn)入崗德?tīng)柹轿鱾?cè)，巴彥淖爾一帶約1 037～1 042 m的臺(tái)地面高度大致代表了崗德?tīng)柹轿鱾?cè)當(dāng)時(shí)河流下切的下限(圖9)，因此崗德?tīng)柹轿鱾?cè)階地的形成與晉陜黃河溯源侵蝕無(wú)關(guān)。

崗德?tīng)柹轿鱾?cè)階地分布于近南北向的崗德?tīng)柹奖承蔽饕?圖10)，且該背斜由崗德?tīng)柹綎|麓斷層(F1)控制[3,4,8,11-12,20,24]。崗德?tīng)柹降貐^(qū)主要活動(dòng)斷層(圖1)包括正誼關(guān)斷裂帶(F3)、桌子山斷裂帶(崗德?tīng)柹綎|麓斷裂F1、桌子山東麓斷裂F2和千里山西緣斷裂F6)和鄂爾多斯北緣斷裂(F7)，上述階地的形成不能不從斷裂活動(dòng)等新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)去尋求解釋。

圖9 崗德?tīng)柹降貐^(qū)河流縱剖面圖

圖10 崗德?tīng)柹酵聘矘?gòu)造示意[24]

桌子山斷裂帶為中生代形成的大斷裂帶[48-49]，第四紀(jì)以來(lái)活動(dòng)較強(qiáng)，崗德?tīng)柹綎|麓斷裂(F1)、桌子山東麓斷裂(F2)上盤向東逆沖可能使崗德?tīng)柹教蚁蚰媳眱啥藬U(kuò)大，進(jìn)而形成從南到北呈現(xiàn)“低-高-低”隆起的階地。

正誼關(guān)斷裂帶(F3)為長(zhǎng)期活動(dòng)的區(qū)域性斷裂帶，第四紀(jì)活動(dòng)強(qiáng)烈，該斷裂可能錯(cuò)斷T1、T2階地，形成圖9所示的階地特征。

鄂爾多斯北緣斷裂(F7)形成于上新世末，為北傾的正斷層，該斷層為庫(kù)布奇沙漠覆蓋，斷距由西向東逐漸減小，晚更新世以來(lái)垂直活動(dòng)速率約為0.8 mm/a[25]。因此，崗德?tīng)柹轿鱾?cè)階地的形成除了與F1活動(dòng)有關(guān)外，還可能與鄂爾多斯北緣斷裂(F7)存在聯(lián)系。第一種可能是，T1、T2階地過(guò)F7斷裂時(shí)，陡然下降(圖9(a))，斷層切錯(cuò)所形成的裂點(diǎn)會(huì)沿河上溯，但這種可能性與實(shí)際情況不符，地表未見(jiàn)階地?cái)U(kuò)展到F7附近，從磴口到銀川盆地，河床縱剖面并未見(jiàn)明顯裂點(diǎn)；第二種可能是，F(xiàn)7斷裂西段隱伏于地下，僅錯(cuò)斷埋藏階地(圖9(b))。模式b表明T2階地在到磴口之前已經(jīng)下降，那么T1、T2階地的交叉處到磴口之間地勢(shì)應(yīng)較為平緩，崗德?tīng)柹綎|麓斷層對(duì)該地段影響較小。實(shí)際上，崗德?tīng)柹降巾憧谏降氐推?，向北逐漸下降，并被大片的沖洪積物覆蓋。所以T2階地可能是在河源村和磴口之間的某處就已下降到T1階地之下。

上述階地分布情況說(shuō)明，抬升區(qū)階地出露，下沉區(qū)階地被埋藏，抬升區(qū)階地不斷被抬升且越高越老，下沉區(qū)階地不斷被埋藏并且越深越老，隨著抬升區(qū)不斷向外擴(kuò)張，出現(xiàn)階地在沿縱剖面上發(fā)生性質(zhì)、高度的變化以及交叉[50]。

崗德?tīng)柹胶恿麟A地形成于崗德?tīng)柹奖承蔽饕?，階地的抬升與崗德?tīng)柹綎|麓逆斷層(F1)不斷逆沖密切相關(guān)。斷層(F1)的逆沖使背斜持續(xù)上升的同時(shí)，并向東西擴(kuò)展、南北生長(zhǎng)，崗德?tīng)柹讲粩嘞蛩闹苌L(zhǎng)擴(kuò)大，使河流下切形成階地，并造成崗德?tīng)柹街胁亢恿麟A地抬升最高，南、北端階地逐漸降低，這種山體抬升擴(kuò)大造成的階地高度變化印證了前人的“抬升區(qū)與下沉區(qū)階地拔河高度變化模型”[50]。

本文就以上關(guān)于崗德?tīng)柹诫A地的相關(guān)問(wèn)題作出以下解釋：崗德?tīng)柹诫A地形成于崗德?tīng)柹奖承蔽饕恚骺匾蛩貫閸彽聽(tīng)柹綎|麓斷層(F1)，與河套古湖切穿形成的裂點(diǎn)上溯無(wú)關(guān)。斷層(F1)的逆沖作用使山體持續(xù)抬升并向南、北擴(kuò)大，河流下切形成階地，階地隨山體的抬升向上、下游擴(kuò)展，致使崗德?tīng)柹街胁侩A地最高，而向山體南、北端階地逐漸降低。T2階地因經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng)，這種特征尤為明顯，T1階地時(shí)代新，累計(jì)抬升幅度小，高度變化不明顯(圖9)。鄂爾多斯北緣斷裂(F7)與正誼關(guān)斷裂(F3)活動(dòng)可能使河套和銀川盆地內(nèi)部相應(yīng)的埋藏階地被錯(cuò)斷。

綜合以上河流階地沉積相的時(shí)空變化，不難得出如下推測(cè)：中更新世中期至晚更新世，崗德?tīng)柹轿鱾?cè)湖泊發(fā)育，河湖共存，隨著桌子山斷裂帶(主要是崗德?tīng)柹綎|麓斷層F1)活動(dòng)使崗德?tīng)柹教耐瑫r(shí)，山體還向南北兩側(cè)擴(kuò)展，造成湖泊緩慢萎縮，河流逐漸占優(yōu)，最終形成連接兩盆地的黃河，并留下現(xiàn)今所見(jiàn)的兩級(jí)堆積階地和河湖相地層。

5 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)崗德?tīng)柹胶恿麟A地的野外測(cè)量、河湖相層測(cè)年以及前人資料的綜合分析得出以下結(jié)論：

1)崗德?tīng)柹诫A地成因與崗德?tīng)柹綎|麓斷層(F1)活動(dòng)密切相關(guān)，與晉陜黃河貫通河套古湖形成的溯源侵蝕無(wú)關(guān)。

2)崗德?tīng)柹轿髀措A地“低-高-低”拱形特征的形成，與崗德?tīng)柹教嘘P(guān)，上述階地向南、北延伸，高度降低，逐漸被埋藏，并可能分別被正誼關(guān)斷裂(F3)和鄂爾多斯北緣斷裂(F7)錯(cuò)斷。

3)中更新世中期到晚更新世早期，崗德?tīng)柹轿鱾?cè)地區(qū)河湖并存；隨著崗德?tīng)柹綎|麓斷裂活動(dòng)，山體抬升，水流下切，河湖萎縮，最終形成連接兩盆地的黃河，并在西麓留下兩級(jí)階地。

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