程萬(wàn)強(qiáng), 臺(tái)梓含, 向 芳, 黃恒旭, 周宇航, 宋 良, 李正友

(1.中國(guó)電建集團(tuán) 華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，杭州 311122；2.成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，成都 610059；3.油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué))，成都 610059；4.成都理工大學(xué) 環(huán)境與土木工程學(xué)院，成都 610059)

新生代以來(lái)滇東地區(qū)沿小江斷裂帶發(fā)育了一系列成因機(jī)制不同、形態(tài)規(guī)模不等、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及發(fā)育演化歷史各具特點(diǎn)的拉分盆地，如巧家盆地、嵩明盆地、東川盆地等[1-2]。這些盆地大都被深厚的第四紀(jì)沉積物所覆蓋，其沉積記錄不但蘊(yùn)含著小江斷裂帶新構(gòu)造活動(dòng)的階段，也為水系演化和古環(huán)境研究等提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。其中，巧家盆地是上新世晚期或早更新世—中更新世形成的一個(gè)面積較大的近橢圓狀拉分?jǐn)嘞菖璧豙2-4]，盆地內(nèi)最大沉積厚度超過(guò)700 m，是第四紀(jì)地層最為發(fā)育的盆地之一，且自形成以來(lái)就為河流流通區(qū)，是研究金沙江下游水系演化的理想?yún)^(qū)域。

金沙江作為長(zhǎng)江的上游，其形成演化不僅對(duì)本流域以及長(zhǎng)江中下游地區(qū)的生態(tài)環(huán)境、資源利用、水電站和公路、鐵路等工程建設(shè)與安全有著巨大的影響，也包含著云貴高原及青藏高原形成演化等重要信息。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)金沙江下游巧家段水系演化的研究已取得重要的成果[5-13]，其中楊達(dá)源等[6]、李華勇等[7]和Zheng H B[8]研究認(rèn)為金沙江貫通之前巧家段存在一條順小江斷裂帶延伸的南流古水系，上游為西溪河，經(jīng)古小江后匯入古紅河水系。在早更新世晚期，由于云南高原的隆升和支流溯源侵蝕襲奪，使得巧家段倒流，與川江水系貫通。在此基礎(chǔ)上，楊達(dá)源等[9]、李郎平等[10]、蘇懷等[11]和劉芬良[12]通過(guò)對(duì)巧家段及其鄰區(qū)金沙江階地、古河流階地和古河道年代學(xué)進(jìn)行研究表明，金沙江下游河谷的形成時(shí)間不晚于1.9 Ma B.P.，巧家段水系的襲奪倒流則發(fā)生在1.2～1 Ma B.P.；任雪梅等[13]和李郎平等[10]借助巧家段河流的地貌學(xué)和重礦物等方面的證據(jù)探討了巧家段古水系和金沙江水系之間的差異。雖然前人關(guān)于巧家段水系演化過(guò)程已有較詳細(xì)的討論且多贊同襲奪倒流的觀點(diǎn)，但其中多是從斷裂構(gòu)造、地貌特征及水系結(jié)構(gòu)等角度來(lái)進(jìn)行研究，而沉積學(xué)方面的直接證據(jù)較為薄弱，尤其是古水系沉積的證據(jù)，僅見(jiàn)李郎平等[10]對(duì)巧家高位古河道和古階地重礦物與礫石特征有過(guò)分析。

本文在前人研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)巧家盆地獲取的超過(guò)700 m的連續(xù)鉆孔資料，系統(tǒng)地劃分了巧家盆地金沙江階地形成以前的古河流沉積期次，并結(jié)合金沙江階地剖面，探討第四紀(jì)河流沖積物沉積特征和重礦物特征，為巧家段水系第四紀(jì)的發(fā)展和演化提供沉積學(xué)證據(jù)，也為金沙江水系的研究提供參考依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 研究區(qū)概況

圖1 研究區(qū)地勢(shì)特征及構(gòu)造背景Fig.1 Terrain features and tectonic setting of the study area

巧家盆地(圖1)位于小江斷裂北端與則木河斷裂交接部位，地理位置為東經(jīng) 102°54′、北緯 26°54′，是川西高原、云貴高原與四川盆地交匯地帶，主要包括金沙江右岸巧家縣城及其以北的區(qū)域，呈北北西向的不規(guī)則長(zhǎng)軸橢圓狀，面積約36.26 km2，地勢(shì)整體東高西低，山坡陡緩相間。巧家縣城海拔高度為784～985 m，堆積層最深超過(guò)700 m。巧家盆地的形成及地形地貌、構(gòu)造格架主要受到小江斷裂帶的控制。該斷裂形成于震旦紀(jì)，上新世以來(lái)與則木河斷裂貫通成為鮮水河-小江斷裂系的重要組成部分，是現(xiàn)今西南地區(qū)最活躍的區(qū)域性斷層之一[2,14-16]。區(qū)內(nèi)金沙江自南向北流淌，河道較為平直，在東岸寬廣的谷坡上發(fā)育了4級(jí)河流階地。其中Ⅰ～Ⅲ級(jí)階地發(fā)育較為完整，覆于湖相沉積之上；Ⅳ級(jí)階地僅零星分布，為基座階地或侵蝕階地，基座為洪積相沉積[4,10,12]。

1.2 地層及巖石類(lèi)型

巧家盆地及其鄰區(qū)有古生代—新生代的地層出露(圖2)，主要有寒武系—泥盆系、二疊系—侏羅系和第四系。其中奧陶系、二疊系、第四系分布較為廣泛，寒武系、志留系、泥盆系、三疊系和侏羅系分布較少。巖石類(lèi)型以灰?guī)r、玄武巖和第四系松散堆積物為主，其次為砂巖、頁(yè)巖、泥巖、白云巖等其他類(lèi)型。

2 典型鉆孔與階地河流沉積特征及樣品采集

為了探明巧家盆地內(nèi)部沉積特征，對(duì)盆地內(nèi)布設(shè)的QK9、QK1、QK2、QK3-1、QK4、QK6、QK7等7個(gè)鉆孔進(jìn)行了詳細(xì)的巖心編錄，鉆孔位置見(jiàn)圖2。其中QK9鉆孔為最深孔，深度748 m，貫穿第四紀(jì)覆蓋層到達(dá)基巖；其余6個(gè)鉆孔深度為150～300 m。以QK9鉆孔為典型參照，對(duì)各鉆孔巖心剖面進(jìn)行詳細(xì)分析并根據(jù)沉積相類(lèi)型對(duì)比劃分后，形成圖3所示的巧家盆地沉積剖面。研究發(fā)現(xiàn)巧家盆地底部基巖主要為風(fēng)化的二疊系峨眉山玄武巖；第四系總共可劃分為11個(gè)沉積層，成因類(lèi)型包括河流沖積層、堰塞湖(構(gòu)造湖)湖積層、泥石流沖洪積層以及坡-洪積層，其中②層、⑤層和⑦層為河流沖積層。

②層為盆地中第一個(gè)河流相沉積層，厚度達(dá)307.84 m；⑤層和⑦層厚度較薄，分別為27.2 m和36.3 m。多個(gè)鉆孔控制的河流沖積層橫向延伸寬度至少在1 km，顯示當(dāng)時(shí)的河流為寬闊的辮狀河沉積環(huán)境。每個(gè)沉積層都由多個(gè)粒度粗-細(xì)變化的沉積旋回所組成，②層中單旋回厚度從下往上有逐漸增大的趨勢(shì)。礫石層中礫石的體積分?jǐn)?shù)為25%～65%，成分以玄武巖、灰?guī)r和砂巖為主，其次還含有粉砂巖、泥巖、黑色頁(yè)巖、大理巖、泥灰?guī)r、云泥巖、白云巖等成分；砂巖顏色較雜，可見(jiàn)紫紅色、灰白色、灰綠色等。礫石直徑以10～40 mm居多，最小礫徑為2 mm，最大礫徑為180 mm；分選性中等，磨圓度總體以次圓狀-圓狀為主，礫間以泥砂質(zhì)充填，部分可見(jiàn)鈣質(zhì)膠結(jié)。礫石層較厚，之上為粗砂-黏土層，層中可見(jiàn)平行層理、水平層理和斜層理。結(jié)合研究區(qū)巖石類(lèi)型(圖2)可知，河流相沉積層礫石成分中玄武巖、灰?guī)r、砂巖和頁(yè)巖等在盆地周?chē)谐雎丁?/p>

為了與鉆孔中河流沖積物進(jìn)行對(duì)比，筆者對(duì)巧家盆地金沙江東岸4級(jí)河流階地進(jìn)行了實(shí)地勘察。本文重點(diǎn)對(duì)Ⅰ級(jí)階地、Ⅱ級(jí)階地和Ⅳ級(jí)階地沉積特征進(jìn)行了研究(圖2)。Ⅰ級(jí)階地主要沿金沙江邊出露，海拔高度679 m左右，出露礫石層厚度4～5 m，為鈣質(zhì)膠結(jié)，可見(jiàn)疊瓦狀構(gòu)造，礫石成分較為復(fù)雜，分選性較好，礫石直徑以80～100 mm居多，最大達(dá)150 mm，以次圓狀為主，礫間以泥砂質(zhì)充填，上部為0.5～10 m厚鈣質(zhì)膠結(jié)砂層；Ⅱ級(jí)階地海拔高度715 m左右，下部出露礫石層厚度8～10 m，礫石含量較多、成分復(fù)雜，為鈣質(zhì)膠結(jié)，分選性一般，以次圓狀-圓狀為主，上部為淺灰黃色-棕黃色砂質(zhì)沉積，厚度約4 m；Ⅳ級(jí)階地海拔高度829 m左右，出露剖面礫石含量較多，體積分?jǐn)?shù)約70%，可見(jiàn)多種成分，分選性一般，礫徑以10～40 mm居多，最大達(dá)160 mm，以次圓狀為主，礫間以泥砂質(zhì)充填，部分為鈣質(zhì)膠結(jié)，層中夾有多條厚度10～30 cm的棕黃色砂層。Ⅰ級(jí)和Ⅳ級(jí)階地中礫石最大扁平面大多傾向南，指示河水流向自南向北，與今金沙江流向一致。同時(shí)于金沙江Ⅱ級(jí)階地中采集砂質(zhì)沉積物，制成薄片，通過(guò)顯微鏡鑒定巖屑成分并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。鑒定結(jié)果顯示金沙江階地砂質(zhì)沉積物中巖屑成分除玄武巖、灰?guī)r、砂巖、泥巖等鉆孔中的河流沉積中常見(jiàn)成分外，還含有板巖、千枚巖、片巖和石英巖等多種變質(zhì)成分。鉆孔中的河流沉積礫石成分和金沙江階地沉積巖屑成分統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1。

圖2 研究區(qū)主要巖石類(lèi)型及鉆孔和階地位置Fig.2 Main rock types and the location of boreholes and terraces in the study area(據(jù)賀蕊[5]改繪)

綜上所述可知，第四紀(jì)以來(lái)巧家盆地內(nèi)部發(fā)育了多期次河流沉積，鉆孔中的河流沉積和金沙江階地沉積在礫石(巖屑)成分上存在較大差別。鉆孔中的河流沉積物中礫石成分以玄武巖、灰?guī)r和砂巖為主，其次為粉砂巖、泥巖、黑色頁(yè)巖、大理巖、泥灰?guī)r、云泥巖、白云巖等成分；而金沙江沉積物中除上述成分外，還含有板巖、千枚巖、片巖和石英巖等多種變質(zhì)成分，指示母巖區(qū)出露有變質(zhì)巖，表明巧家段水系曾發(fā)生過(guò)重大調(diào)整，物源區(qū)發(fā)生了變化。

表1 研究區(qū)第四系河流沉積中礫石(巖屑)成分Table 1 Gravel (debris) compositions of Quaternary fluvial deposits in the study area

筆者于巧家盆地QK9鉆孔的河流沖積層中自下而上共采集5件粗砂-微粒砂樣品，分別編號(hào)為：QK9-008、QK9-015、QK9-033、QK9-059、QK9-066，具體采樣層位詳見(jiàn)圖3所示；同時(shí)，于金沙江Ⅰ級(jí)階地和Ⅳ級(jí)階地砂層中采集了2件細(xì)砂和微粒砂樣品T1-ZS、T4-ZS，共計(jì)7件樣品委托廊坊市誠(chéng)信地質(zhì)服務(wù)有限公司進(jìn)行重礦物鑒定，具體測(cè)試方法和過(guò)程參照相關(guān)文獻(xiàn)[17]。

圖3 巧家盆地鉆孔揭露的沉積序列及重礦物采樣位置Fig.3 Sedimentary sequence and sampling location of heavy minerals revealed by boreholes in Qiaojia Basin

3 重礦物特征

沉積物中的重礦物是指密度(ρ)大于2.86 g/cm3的礦物，在沉積物中的體積分?jǐn)?shù)≤1%[18]。重礦物因其穩(wěn)定性強(qiáng)、耐磨蝕，能夠較多地保留母巖的特征，在物源分析中占有重要地位[19]。由于重礦物相對(duì)于其他碎屑沉積物來(lái)說(shuō)，受到風(fēng)化、搬運(yùn)的影響較小，因而同一來(lái)源沉積物中的重礦物往往具有相同的組合特征；重礦物的組合特征不同，對(duì)物源也有著不同的指示意義[18,20-21]。根據(jù)重礦物的風(fēng)化穩(wěn)定性可將其劃分為穩(wěn)定重礦物和不穩(wěn)定重礦物2類(lèi)。穩(wěn)定重礦物抗風(fēng)化能力強(qiáng)、分布廣泛，隨著搬運(yùn)距離的增加，離母巖區(qū)越遠(yuǎn)，其含量相對(duì)增高；不穩(wěn)定重礦物抗風(fēng)化能力弱、分布不廣，離母巖越遠(yuǎn)，其含量相對(duì)越少[22]。

7件樣品中共檢測(cè)出鋯石、磷灰石、金紅石、榍石、獨(dú)居石、輝石、綠簾石、電氣石、角閃石、石榴子石、鈦鐵礦、磁鐵礦、白鈦石、黃鐵礦、赤褐鐵礦、銳鈦礦等16種主要重礦物。由于磁鐵礦、鈦鐵礦、赤褐鐵礦、白鈦石、銳鈦礦和黃鐵礦之和在重礦物中的含量較高，壓制了真正能反映物源信息的重礦物所占比例，對(duì)物源分析造成極大的干擾，且各樣品之間差距較小，無(wú)法用其進(jìn)行物源分析；因此，為了準(zhǔn)確提取沉積物中重礦物所反映的物源信息，在排除磁鐵礦、鈦鐵礦、赤褐鐵礦、白鈦石、銳鈦礦和黃鐵礦等重礦物干擾后，對(duì)其余的重礦物含量和類(lèi)型進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析(表2、表3、圖4)。表3中重礦物組合按其所占比例由多到少排列。其中穩(wěn)定重礦物包括鋯石、石榴子石、電氣石、金紅石、榍石、獨(dú)居石，不穩(wěn)定重礦物包括綠簾石、磷灰石、角閃石、輝石、橄欖石，各種重礦物在重礦物總量中所占比例(相對(duì)含量)見(jiàn)表3和圖5。

由表3的重礦物組合可知，巧家盆地鉆孔中的河流沉積物和金沙江階地沉積物重礦物組合總體比較類(lèi)似，前者可以概括為鋯石-綠簾石-金紅石-電氣石-角閃石-磷灰石，后者為鋯石-金紅石-電氣石-磷灰石-石榴子石-綠簾石-輝石。但二者明顯的區(qū)別在于金沙江階地沉積物重礦物組合中含有石榴子石，指示母巖區(qū)分布有變質(zhì)巖，而鉆孔中的河流沉積物中缺少此類(lèi)重礦物。此外，從重礦物中穩(wěn)定成分和不穩(wěn)定成分含量來(lái)看，鉆孔中的河流沉積物中穩(wěn)定重礦物占重礦物總量的48.22%～67.80%，平均為58.37%；不穩(wěn)定重礦物占重礦物總量的32.20%～51.78%，平均為41.63%。而金沙江階地沉積物中穩(wěn)定重礦物占重礦物總量的90.36%～94.80%，平均為92.58%；不穩(wěn)定重礦物占重礦物總量的5.20%～9.64%，平均為7.42%。金沙江階地沉積物中穩(wěn)定重礦物所占比例要遠(yuǎn)高于鉆孔的河流沉積物，指示物源區(qū)較遠(yuǎn)，重礦物經(jīng)過(guò)了較長(zhǎng)距離的搬運(yùn)，不穩(wěn)定重礦物在此過(guò)程中被分解破壞；而鉆孔中的河流沉積物源區(qū)較近，不穩(wěn)定重礦物在搬運(yùn)過(guò)程中較多地得以保存。以上重礦物特征也表明，鉆孔中河流沉積和金沙江沉積二者物質(zhì)來(lái)源上有巨大差別，鉆孔中河流沉積的物源區(qū)距巧家盆地較近，而金沙江沉積的物源區(qū)較遠(yuǎn)，且分布有變質(zhì)巖。

表2 巧家盆地河流沉積物中主要重礦物的相對(duì)含量Table 2 Relative contents of major heavy minerals in fluvial sediments of Qiaojia Basin

表3 巧家盆地河流沉積物重礦物組合及不同成分類(lèi)型的相對(duì)含量Table 3 Heavy mineral assemblages and relative contents of different component types in fluvial sediments of Qiaojia Basin

圖4 巧家盆地河流沉積物中主要重礦物相對(duì)含量折線圖Fig.4 Broken line chart of relative content of major heavy minerals from river sediments in Qiaojia Basin

圖5 巧家盆地河流沉積物中不同成分類(lèi)型重礦物相對(duì)含量柱狀圖Fig.5 Histogram of the heavy mineral content of different component types in fluvial sediments of Qiaojia Basin

4 沉積特征和重礦物特征對(duì)水系演化的指示

巧家盆地河流沉積特征和重礦物特征表明，第四紀(jì)以來(lái)巧家段水系曾發(fā)生過(guò)重大調(diào)整，造成了鉆孔中的河流沉積物和金沙江沉積物在礫石(巖屑)成分和重礦物類(lèi)型上的明顯差別，為了便于區(qū)分下文將鉆孔中河流沉積稱(chēng)為古金沙江沉積。參照現(xiàn)今巧家盆地以北的金沙江支流黑水河和西溪河流域，對(duì)比1∶3 000 000四川省地質(zhì)圖[23]后可知黑水河和西溪河流域出露有寒武系、奧陶系、泥盆系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系，包括灰?guī)r、玄武巖、砂巖、白云巖、頁(yè)巖、礫巖、泥巖、泥灰?guī)r和大理巖等巖石類(lèi)型。這些巖石類(lèi)型和巧家盆地古金沙江沉積物中的礫石成分一致，指示古金沙江沉積物可能源自該地區(qū)；而金沙江階地沉積物經(jīng)鏡下鑒定后發(fā)現(xiàn)還常見(jiàn)板巖、千枚巖、片巖和石英巖等巖屑成分，可能源自巧家盆地以南的金沙江中上游變質(zhì)巖區(qū)。李郎平等[10]和任雪梅等[13]也對(duì)巧家段古金沙江階地及金沙江階地重礦物成分作了分析，經(jīng)過(guò)與本文重礦物數(shù)據(jù)對(duì)比(表4)，各沉積體系重礦物組合都較為類(lèi)似；但古金沙江沉積物重礦物組合中都缺少石榴子石一類(lèi)指示變質(zhì)成分的重礦物，二者重礦物組合上的顯著差異，也證實(shí)了物質(zhì)來(lái)源上的明顯不同。其次，本文古金沙江沉積物中穩(wěn)定重礦物占重礦物總量的58.37%左右，不穩(wěn)定重礦物約占重礦物總量的41.63%；金沙江沉積物中穩(wěn)定重礦物約占重礦物總量的92.58%，不穩(wěn)定重礦物約占重礦物總量的7.42%。古金沙江沉積物中穩(wěn)定重礦物所占比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于金沙江，不穩(wěn)定重礦物所占比例也相對(duì)遠(yuǎn)高于金沙江，反映古金沙江沉積的物源區(qū)距離巧家盆地較近，符合前文所推斷的黑水河和西溪河流域；而金沙江沉積的物源區(qū)較遠(yuǎn)，流經(jīng)四川、云南、青海和西藏等地區(qū)，不穩(wěn)定重礦物在長(zhǎng)距離的搬運(yùn)和沉積過(guò)程中被分解破壞，導(dǎo)致穩(wěn)定重礦物所占比例也隨之增高。所以巧家盆地鉆孔剖面中②層、⑤層和⑦層3期河流沉積推斷為南流古金沙江產(chǎn)物，其物源區(qū)為黑水河和西溪河流經(jīng)區(qū)，源頭大致位于四川省西昌-昭覺(jué)一帶。

表4 巧家段古金沙江和金沙江沉積物中重礦物組合對(duì)比Table 4 Comparison of heavy mineral assemblages in sediments of ancient Jinsha River and Jinsha River in Qiaojia section

綜上分析，根據(jù)巧家段古金沙江水系和金沙江水系沉積物中礫石(巖屑)成分和重礦物組合可將其指示的母巖及物源區(qū)匯總?cè)绫?。

賀蕊[5]曾對(duì)巧家段最高一級(jí)古河流階地的年齡做過(guò)測(cè)定，約為1.59 Ma，該階地形成時(shí)代應(yīng)與巧家盆地中第一套河流相開(kāi)始沉積時(shí)代相對(duì)應(yīng)，即與鉆孔剖面中的②層河流相沉積層相對(duì)應(yīng)，因此可以大致推斷巧家盆地②層河流相開(kāi)始沉積時(shí)間應(yīng)為1.59 Ma B.P.，巧家盆地的形成時(shí)間大致也能確定為1.6 Ma B.P.。巧家段水系和川江水系的貫通時(shí)間，李郎平等[10]在前人研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)對(duì)巧家金沙江4級(jí)河流階地、新市鎮(zhèn)-宜賓市之間古階地以及巧家古河道的年齡測(cè)定數(shù)據(jù)的分析對(duì)比，將貫通時(shí)間限定在1.02～0.96 Ma B.P.，即1 Ma B.P.左右。蘇懷等[11]通過(guò)地貌外推方法確定了金沙江巧家段Ⅰ～Ⅲ級(jí)階地的形成年代分別為：Q4、Q3晚期和Q3早期，與向芳等[24]在長(zhǎng)江三峽段測(cè)定及綜合前人研究得出的Ⅰ～Ⅲ級(jí)階地年齡0.01 Ma、0.03～0.05 Ma和0.09～0.11 Ma較為接近；臺(tái)梓含等[25]對(duì)金沙江和長(zhǎng)江交匯處的宜賓地區(qū)Ⅴ級(jí)階地進(jìn)行年齡測(cè)定后也發(fā)現(xiàn)與向芳等[24]劃定的長(zhǎng)江三峽段Ⅴ級(jí)階地年齡相近(表6)；且鑒于金沙江巧家段與長(zhǎng)江三峽段及宜賓段同屬貫通后的長(zhǎng)江水系，因而認(rèn)為貫通后的長(zhǎng)江水系階地可能具有相近的形成年代，金沙江巧家段Ⅳ級(jí)階地年齡可能為0.3～0.5 Ma。所以，金沙江巧家段的貫通應(yīng)發(fā)生在0.5 Ma之前。

在前人的研究中，李郎平等[10]也對(duì)巧家段水系變遷的過(guò)程做過(guò)較詳細(xì)的探討，其通過(guò)水系結(jié)構(gòu)、地貌特征和沉積學(xué)等手段的分析表明巧家段古水系曾是向南流的，黑水河和西溪河自北向南于巧家北部匯合后繼續(xù)向南流經(jīng)巧家盆地，現(xiàn)今巧家段的北流是被襲奪而發(fā)生倒流的結(jié)果。第四紀(jì)以來(lái)云南高原的隆升使得巧家古水系南流受阻，并在對(duì)坪以東古水系支流對(duì)坪小河的溯源侵蝕下被襲奪,造成巧家河段的倒轉(zhuǎn)北流(圖6)，與本文研究討論結(jié)果一致。

表5 巧家盆地河流沉積物礫石(巖屑)成分和重礦物組合對(duì)應(yīng)的母巖及物源區(qū)Table 5 Lithology and provenance of parent rocks corresponding to gravel (debris) compositions and heavy mineral assemblage of river sediments in Qiaojia Basin

表6 相關(guān)階地沉積物地質(zhì)年齡Table 6 Geological ages of relevant terrace sediments

根據(jù)巧家盆地河流沉積特征可知每期古金沙江沉積都由多個(gè)粗-細(xì)的沉積旋回所組成，厚度變化較大，且圖2中多個(gè)鉆孔控制的河流沖積層顯示河流橫向延伸寬度至少在1 km 以上，表明古金沙江河流處于頻繁擺蕩的狀態(tài)，因此巧家盆地開(kāi)啟后的古金沙江應(yīng)為辮狀河形態(tài)，該時(shí)期古金沙江河流沉積與沖洪積相沉積及湖相沉積多期交替(圖7-A)。0.5 Ma B.P.之前巧家段發(fā)生倒轉(zhuǎn)北流，金沙江貫通，巧家盆地內(nèi)發(fā)育了沖洪積相沉積、湖相沉積及坡-洪積相沉積。根據(jù)盆地整體東高西低的地形以及金沙江Ⅳ級(jí)～Ⅰ級(jí)階地自東向西的展布特征，結(jié)合金沙江現(xiàn)今的河流形態(tài)，認(rèn)為在此期間金沙江不斷對(duì)凹岸侵蝕向西側(cè)遷移，并在地殼抬升階段下切洪積相和湖相沉積，形成了金沙江4級(jí)階地(圖7-B)。

5 結(jié) 論

本文在前人研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)巧家盆地第四紀(jì)河流沉積中礫石(巖屑)成分和重礦物特征分析，探討了巧家段水系演化的過(guò)程：1.6 Ma B.P.之前巧家盆地開(kāi)啟之后，巧家段古金沙江南流水系也隨之形成，并在盆地內(nèi)發(fā)育了至少3期河流沉積，當(dāng)時(shí)為寬闊的辮狀河沉積環(huán)境，物源區(qū)位于巧家以北至四川西昌-昭覺(jué)一帶的黑水河和西溪河流域，河流將玄武巖、灰?guī)r、砂巖、頁(yè)巖和白云巖等成分砂礫攜帶至巧家盆地中沉積，重礦物組合為鋯石-綠簾石-金紅石-電氣石-角閃石-磷灰石；在0.5 Ma B.P.之前，由于云南高原的隆升使得巧家古水系南流受阻，并在古水系支流的溯源侵蝕下被襲奪,造成巧家河段的倒轉(zhuǎn)北流，金沙江貫通。巧家段水系物源區(qū)發(fā)生巨大變化，河流開(kāi)始將金沙江中上游流域的板巖、千枚巖、片巖以及石英巖等變質(zhì)成分物質(zhì)帶至巧家盆地中，重礦物類(lèi)型中也開(kāi)始出現(xiàn)石榴子石，在構(gòu)造活躍期河流不斷向西遷移并進(jìn)行下切，形成了金沙江4級(jí)階地。

圖6 巧家段古金沙江水系及其襲奪倒流過(guò)程示意圖Fig.6 Schematic diagram showing ancient Jinsha River water system in Qiaojia section and its process of plundering and reversing(據(jù)李郎平等[10]改繪)

圖7 巧家盆地河流模式圖Fig.7 River model of Qiaojia Basin