寇佳偉

(中國電建集團 北京勘測設計研究院有限公司，北京 100024)

0 前言

丙中洛鄉(xiāng)位于云南省怒江傈僳族自治州貢山縣境內。本文所指丙中洛為丙中洛鄉(xiāng)政府、東風村、秋可當村所在的開闊平緩的圈椅狀臺地，三面環(huán)山，上游臨石門關，下游臨怒江第一灣，景色宜人，是怒江大峽谷中絕佳的宜居之地和著名旅游景點，被稱為人神共居的地方。同時由于其地域的特殊位置，丙中洛是怒江北段重要的集市和商業(yè)集散地，是滇西北茶馬古道的起點[1，2]。丙中洛特有的三面環(huán)山的圈椅狀臺地地貌在怒江峽谷中是不多見的，本文對丙中洛地形地質特征進行了詳細描述，并對其成因、演化過程進行了分析。

1 丙中洛地貌特征

丙中洛在宏觀地貌上為一處緩坡臺地(見封三圖版Ⅱ圖1、2)，順怒江長2.6～3.4 km，寬1.4～2.5 km，地勢較平坦開闊，三面環(huán)山，一面臨水，呈朝向怒江的圈椅狀地形，宏觀上由上部平臺和前緣緩坡構成，以上部平臺為主體。怒江在丙中洛前緣總體凸向左岸，支流格馬洛河和甲生洛河從丙中洛中部切割而過，將臺地分割為上、中、下(游)三部分。

上游臺地大致呈三角形，上游側(相對怒江)背山，下游側臨甲生洛河。順甲生洛河長約1.55 km，前緣寬約1.24 km，向后緣逐漸變窄。上部平臺分布高程為1 760～1 890 m，地面坡度基本為3°～7°，傾向怒江。前緣緩坡橫河(怒江)寬約0.4 km。

中游臺地呈三角形，分布于格馬洛河和甲生洛河之間。順甲生洛河長約1.58 km，前緣最寬約1.7 km，向后緣逐漸變窄。上部平臺分布高程為1 760～1 840 m，地面坡度基本為2°～5°，傾向怒江。前緣1 650～1 760 m高程段坡度為15°～40°，1 620～1 645 m高程段為緩臺，寬200～350 m，呈條狀順怒江分布，高程1 620 m以下至怒江岸坡坡度30°～40°。

下游臺地上游側為格馬洛河，后緣及下游側背山。順格馬洛河長1.5 km左右，寬1 km左右?？傮w較上游兩處臺地地形略陡，上部緩臺分布高程1 600～1 950 m，坡度4°～20°，傾向怒江。高程1 600 m以下至怒江基本為基巖岸坡，坡度35°～60°。

格馬洛河全長約19 km，整體流向基本在N40°～70°E，源頭高程4 400 m左右，河流縱坡降150‰左右。中、上游(河床高程2 700 m以上)河谷呈“U”型，兩岸坡頂常年積雪，見刃脊、冰斗湖等冰川遺跡；下游河谷呈“V”型。

甲生洛河全長近7 km，整體流向為NE向，源頭高程3 400 m左右，河流縱坡降260‰左右。

根據(jù)現(xiàn)場調查，局部前緣緩坡內在1 620～1 645 m、1 565～1 580 m、1 545～1 550 m高程分布有3級緩臺，與構成丙中洛臺地主體的上部平臺可劃分為4級臺階。各級臺階均覆蓋有礫石層、砂層等流水相沉積物，下覆基巖頂面基本呈臺階狀，與地表形態(tài)類似。根據(jù)以上特征可推斷丙中洛為階地地貌，從高到低可劃分為4級(Ⅳ～Ⅰ)，其中以Ⅳ級階地最為發(fā)育，其形成的上部平臺是丙中洛的主要組成部分。具體特征見表1、圖3(封三圖版Ⅱ圖3)。

丙中洛Ⅳ級基座階地表部沉積物在顏色上從上至下由黃褐色逐漸變?yōu)榛尹S色；在粒徑上由粉質黏土逐漸變?yōu)橹小值[石。下部砂礫石層分選、磨圓程度均較差，巨礫含量超過50%，多呈次棱角狀，成分單一為花崗巖。從磨圓度、分選程度和成分可知，該層不是主干流(怒江)沉積物，表現(xiàn)出的是近源搬運特征，應為大部分河段穿過花崗巖地層的格馬洛河沖出物質。從顏色及粒徑呈現(xiàn)的漸變規(guī)律特征推測，表層沉積物應為下部砂礫石經(jīng)過長期風化作用形成。從沉積物規(guī)模、分選、磨圓、成分、粒徑特征分析，Ⅳ級階地覆蓋的沉積物應為支流格馬洛河發(fā)生大規(guī)模洪水或泥石流時從溝內攜帶物質加積在主流谷底的洪積扇[3]。這種在主流谷底形成的洪積扇，由于主流下切而高于現(xiàn)代河床，稱為洪積扇階地[4]?？拷Я鞯蘑蠹夒A地沉積物與Ⅳ級階地成因類似，遠離支流各級基座階地為河流階地。

表1 丙中洛階地特征統(tǒng)計表

2 調查河段地形地質特征

為更全面了解丙中洛地形地貌特征，分析其成因及地貌演化過程，現(xiàn)選取以丙中洛為中點上下游各取40 km，共80 km河段作為調查河段。調查河段總體流向為近SN向，北高南低，左岸為碧羅雪山，右岸為高黎貢山，屬高山峽谷地貌。按地貌、地質特征可將研究河段劃分為3段。

2.1 松塔村—石門關河段

該段怒江總體流向由近SN向逐漸轉為S51°E向，整體河流彎曲率為1.35，總體河曲不發(fā)育；河谷較狹窄，呈較對稱的“V”型谷，階地及大規(guī)模沖洪積扇不發(fā)育，兩岸岸坡較陡，坡度一般40°～60°，大部分基巖裸露。河段基巖地層巖性主要為燕山晚期侵入的花崗巖(γ53)(見封三圖版Ⅱ圖4)，下游秋那桶至石門關河段基巖地層巖性為石炭系下統(tǒng)上段(C12)白云巖，巖層產(chǎn)狀65°～80°∠60～80°，走向與河流斜交為主。河流縱坡降平均值6‰左右。

2.2 石門關—捧當河段

該段怒江總體流向由S38°E向逐漸轉為近SN向，整體河流彎曲率為1.69，河曲較發(fā)育，存在多處蛇曲(彎曲率大于1.5)，著名的怒江第一灣即位于該河段；該河段階地及沖洪積扇較發(fā)育，兩岸地形多不對稱，河谷相對較開闊?，F(xiàn)場調查可觀測到發(fā)育四級階地(表2)，其中Ⅳ級階地在上游段的丙中洛、日當、怒江第一灣發(fā)育最為典型。日當、怒江第一灣為河流侵蝕階地，丙中洛Ⅳ級階地為加積支流洪積物或泥石流堆積物形成的洪積扇階地。該河段基巖地層巖性為石炭系下統(tǒng)下段(C11)極薄層板巖夾薄—中層變質砂巖，巖層產(chǎn)狀65°～80°或245°～260°∠70°～88°，走向與怒江主體流向近一致?；鶐r巖質較軟，且呈極薄層—薄層結構，完整程度差。河流縱坡降平均值1.5‰～2‰。

該段河曲較發(fā)育，深切入河谷，河床的彎曲與河谷的彎曲一致，稱為深切河曲[4-6]，以著名景點怒江第一灣最為典型(圖5)。怒江第一灣河曲呈Ω型，河道長2 285 m，曲流頸長398 m，彎曲率5.74，河曲軸長961 m，封閉率0.85。從圖6A-A’剖面可看出從Ⅳ級階地前緣至河曲頂方向，岸坡高程逐漸降低，兩岸岸坡一陡一緩，明顯不對稱，說明河曲在深切后向凹岸仍產(chǎn)生了拓展，所以怒江第一灣應為變形深切河曲[4-7]。

表2 階地數(shù)據(jù)對比表

圖5 怒江第一灣河曲平面圖

圖6 怒江第一灣AA’剖面圖

2.3 捧當—貢山縣城河段

該段怒江總體流向為S9°W左右，河道較順直，整體河流彎曲率為1.10，河曲不發(fā)育；河谷較狹窄，呈較對稱的“V”型谷，階地及大規(guī)模沖洪積扇不發(fā)育，兩岸岸坡坡度一般35°～52°，大部分基巖裸露。捧當至馬西當河段基巖地層巖性為石炭系下統(tǒng)下段(C11)極薄層板巖夾薄～中層變質砂巖，怒江流向與巖層走向近一致，基本沿區(qū)域性斷裂莫得—碧瓦斷裂延伸。西當河至貢山縣城河段基巖地層巖性為石炭系下統(tǒng)上段(C12)白云巖、大理巖。河流縱坡降平均值2.5‰～3.5‰左右。

3 丙中洛地貌演化過程分析

3.1 基本認識

通過對丙中洛及其上下游河段地形地質特征分析可總結出以下幾點基本認識。

(1)河流平面及剖面地貌特征與河谷基巖地層巖性、巖層產(chǎn)狀及地質構造關系密切。松塔村—石門關河段、捧當—貢山縣城河段基巖為堅硬巖為主，巖體結構較完整，巖層走向多與河流斜交，局部軟質巖河段河流沿區(qū)域斷裂延伸。兩河段河曲、階地及大規(guī)模支溝沖洪積扇不發(fā)育，多呈較對稱的“V”型谷，縱坡降較陡；石門關—捧當河段基巖巖質較軟且?guī)r體完整性差，巖層走向與河流流向近一致，利于河流產(chǎn)生側蝕，河曲、階地及大規(guī)模沖洪積扇較發(fā)育，河谷多不對稱，縱坡降較緩。基巖為完整程度較差的軟質巖，為丙中洛開闊的地形提供了地質條件。

(2)丙中洛Ⅳ級基座階地為在侵蝕基巖面上加積的洪積扇。其形成過程為：首先河流側蝕拓寬河谷形成一個寬廣的谷地，之后支流沖出物質在谷底加積，進入地殼抬升期，河流下切至基巖內，形成上部為支流洪積扇下部為基巖的基座階地。如不存在支流格馬洛河沖出物質加積作用，丙中洛Ⅳ級階地也應與日當、怒江第一灣同為侵蝕階地。該部位侵蝕階地的形成可能是由于處于河流縱坡降陡緩分界附近，怒江水流速仍然較快，攜帶能力強，固體物質不易沉積的原因。

(3)在Ⅳ級階地基巖階面形成時期，怒江位于Ⅳ級階地(丙中洛上部平臺)范圍內，在長期河流側蝕作用下，形成總體凸向右岸的寬闊河谷，為丙中洛圈椅狀地貌形成奠定了空間基礎；基巖階面形成后，支流大量沖出物覆蓋其上，并向左岸推擠怒江。

3.2 地貌演化過程分析

現(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)丙中洛上下游山脊(圈椅狀地形的兩翼)均存在一級谷肩，高程2 060 m左右，為Ⅳ級階地上一級寬谷殘留痕跡(圖7、8)，相當于Ⅴ級階地。在平面上，丙中洛基本在Ⅴ級階地寬谷范圍內。Ⅴ級階地階面形成后進入地殼抬升—河流下切期，當下切至Ⅳ級階地基巖階面，地殼運動進入穩(wěn)定期。丙中洛河谷為軟質巖，巖體完整性較差，利于側蝕和河曲的發(fā)展，河流拓寬河谷，最終在丙中洛位置形成凸向右岸、在其上下游凸向左岸的寬谷，河谷寬度與現(xiàn)Ⅳ級階地寬度相當。在這期間或后期，格馬洛河沖出大量固體物質在基巖谷底加積，形成Ⅳ級基座階地的地層結構。

此后地殼進入新的抬升期—穩(wěn)定期循環(huán)交替，河流從Ⅳ級階地前緣位置間歇下切，依次形成Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ級階地及相應時期洪積扇，直至下切至現(xiàn)代河床，形成了現(xiàn)丙中洛前緣似臺階狀緩坡地貌。在這期間，怒江在水平位置上受支流不斷推擠，持續(xù)向左岸移動。

圖7 石門關河谷剖面圖

圖8 日當河谷剖面圖

3.3 Ⅳ級階地形成年代及支流物源

關于Ⅳ級階地形成年代，據(jù)李光濤等人對怒江沿線各級階地取樣測年結果，丙中洛Ⅳ級階地上部含礫石黃土年齡值為(155.95±17.16)ka[8]。據(jù)呂延武等人應用宇宙成因核素10Be對怒江丙中洛河段第三級階地上的花崗巖漂礫進行測年研究，認為第三級階地的形成年代大約為150～203 kaBP[9]。該成果中花崗巖漂礫的取樣位置位于格馬洛河沖出物質沉積范圍內，應來源于支流格馬洛河，所測定的花崗巖漂礫暴露時間為其脫離母巖時的年代，應早于第三級階地的形成年代。根據(jù)以上測年成果并結合階地物質特征分析，可以推斷Ⅳ級階地形成年代大致為150～200 kaBP，處在倒數(shù)第二次冰期(300～130)kaBP中后期。

根據(jù)丙中洛北部約47 km處的梅里雪山第四紀冰川發(fā)育史，早更新世冰期時，梅里雪山低于當時雪線，未發(fā)育冰川。中更新世以來有過3次更新世冰期，以倒數(shù)第二次冰期(瀾滄江冰期，300～130 kaBP)冰川最為發(fā)育，冰期最盛時，冰川一度進入瀾滄江邊[10，11]。在冰川運動過程中，冰川對于谷底和兩側的巖層、松散堆積物進行強烈地磨削、碾平、挖掘、拔取和粉碎作用，這些冰蝕作用產(chǎn)生大量松散物質。冰川的搬運能力極強，可將大量松散物質搬運很遠的距離，其中包括巨大的冰川漂礫，形成底磧、側磧、中磧、終磧(尾磧)等冰川堆積物。這些堆積物一般不具層理和分選、磨圓差、大小混雜堆積且較松散[5，12]。

怒江支流格馬洛河發(fā)源于海拔4 300 m山峰，上游呈寬緩的“U”型谷，為典型的冰川地貌。參考附近梅里雪山第四紀冰川發(fā)育史，在冰川最為發(fā)育的倒數(shù)第二次冰期，格馬洛河內形成了大規(guī)模的冰川，并在冰緣附近形成終磧垅，堆積大量松散物質。這些冰磧物可為洪水或泥石流提供豐富的物源。

丙中洛Ⅳ級階地形成年代大致處在倒數(shù)第二次冰期(300～130)kaBP中后期，其上部沉積物規(guī)模巨大且多為巨礫，成分均為花崗巖。從形成時間和物質特征、規(guī)模上推斷，Ⅳ級階地上部沉積物源于格馬洛河谷內豐富的冰磧物。冰期后期氣候逐漸轉暖，冰磧物被冰川融水或降水形成的洪水或泥石流攜帶堆積于丙中洛基巖谷底，形成了含巨大礫石的洪積扇，并不斷推擠怒江向左岸移動。

4 結論與討論

(1)丙中洛為一處三面環(huán)山、一面臨水的圈椅狀臺地，臺地宏觀上可劃分為上部平臺和前緣緩坡。上部平臺按物質組成和形態(tài)特征劃分為Ⅳ級基座階地，按階地上部沉積物來源和形成作用劃分為洪積扇階地。前緣緩坡內局部發(fā)育有不連續(xù)的Ⅰ～Ⅲ級階地。

(2)通過現(xiàn)場調查、分析，怒江第一灣為一處變形深切河曲。

(3)丙中洛地貌的形成演化可依次劃分為3個階段。①寬谷形成期：地殼穩(wěn)定期，丙中洛位置形成凸向右岸、在其上下游凸向左岸的寬谷，為丙中洛臺地的形成提供了空間基礎。質地軟、完整性差且?guī)r層順河向、陡傾的基巖利于河流側蝕的發(fā)展，為河曲和寬谷的形成提供了地質條件；丙中洛地處硬軟巖和河流縱坡降陡緩分界附近，河流流速較大，為側蝕作用提供了水動力條件。②上部平臺形成期：格馬洛河沖出大量固體物質加積于基巖谷底，形成上部平臺地層結構和地貌形態(tài)基礎。格馬洛河內大量松散冰磧物，為上部平臺形成提供了豐富的物源基礎。冰期后期氣候逐漸轉暖，冰川開始消融為洪水和泥石流的形成提供了水動力條件。③前緣緩坡形成期；地殼進入新的抬升期—穩(wěn)定期循環(huán)交替，河流從Ⅳ級階地前緣位置間歇下切，形成局部Ⅰ～Ⅲ級階地發(fā)育的宏觀緩坡地貌。

(4)支流在丙中洛地貌形成中起著重要作用。不僅形成了規(guī)模巨大的洪積扇而且持續(xù)對怒江產(chǎn)生推擠作用，迫使怒江向左岸偏移，幫助丙中洛地貌完整保存。

本文成果對丙中洛將來的工程建設、旅游開發(fā)具有一定指導和參考意義。文中丙中洛地貌演化過程、Ⅳ級階地形成年代等觀點為根據(jù)現(xiàn)場調查和已有資料的推斷，需進一步研究確認。限于作者水平，難免有不當之處。