第八届青年地学论坛

大河的演化是地貌学研究的基本问题。河流阶地因保留大量地貌信息，是重建大河长期演化史的关键，一直备受关注，但也因记录断续、难以保存等特征，成为大河长期演化研究的难点。晋陕黄河属于黄河中游，地处黄土高原东部，发育了众多的晚中新世—晚第四纪河流沉积，各类阶地被新近纪红黏土和第四纪黄土覆盖而得到良好保存，是重建河流地貌演化历史、理解大河起源演化、推动地貌学理论及应用研究的理想地区。
晋陕黄河已有近百年的研究历史，但依然存在若干尚未解决的科学问题，例如对晋陕黄河的形成年代长期存在争议，分别有晚中新世（8.0 Ma 或更早）的“早成说”，上新世-早更新世（3.7~1.2 Ma）的“中成说”以及晚更新世（100 ka前后）的“晚成说”三种截然不同的意见。晋陕黄河规模大、距离长、河流地貌发育且类型多样，除了河流自身演变，还与区域构造活动以及季风区气候变化相关。要解决晋陕黄河的形成及演化问题，既要从三维空间角度认识晋陕黄河河流地貌点、线、面、体的基本特征和分布规律，也要从时间的维度，建立晋陕黄河河流地貌演变的时间框架，重建晋陕黄河河流地貌的长期演化历史。
基于以上思路，本文重点考察晋陕黄河高阶地的类型、分布、延伸，厘清地貌发育与相关沉积的对应关系，应用原地生成宇宙成因核素²⁶Al/¹⁰Be埋藏测年法，探索适用的年龄计算模型，获取精确的河流阶地形成年代，结合前人研究及现有数据，建立了晋陕黄河高阶地年代框架，分析了河流地貌的时空演变过程，划分了晋陕黄河河流地貌发育阶段。
研究结果表明，晋陕黄河晚新生代以来可划分出两期河流地貌发育阶段，分别是晚中新世末-新世早期（约8~3.7 Ma）的宽谷阶段和上新世晚期至今（约3.7 Ma以来）的V型峡谷阶段。在宽谷阶段（约 8~3.7 Ma），河流形态以曲流为主，下切作用较弱，侧向侵蚀较强，河流阶地发育于宽缓的基岩谷底上，披盖红黏土和黄土连续沉积，相邻阶地总体向西侧向分布，高差较小，年龄却相差较大。在V型峡谷阶段（约3.7Ma 以来），侧向侵蚀减弱，下切作用增强，在2.5 Ma左右开始加速下切，河流阶地发育于陡峭深邃的基岩河谷，阶地级数多，高差大，上覆黄土。
晋陕黄河宽谷地貌的形成发育以及后续向峡谷地貌的转换与区域构造活动及季风区气候变化关系密切。在中新世晚期-上新世早期（约 8~3.7 Ma），鄂尔多斯地块整体构造稳定，汾渭盆地缓慢下沉。在稳定的构造背景下，即便处于相对温暖湿润的气候环境，晋陕黄河依然下切缓慢，侧蚀频繁，加积作用明显，在宽谷地貌广泛发育披盖红黏土的河流沉积。上新世晚期到至今（约3.7 Ma以来），鄂尔多斯地块加速抬升，汾渭盆地相对下沉，促使晋陕黄河下切作用增强，上新世晚期气候干旱化虽明显加剧，但气候波动频繁的背景也加速了地表侵蚀，有利于峡谷地貌的形成。峡谷地貌总体是响应构造抬升的结果，就某一级阶地发育而言，气候干旱河流加积，气候湿润河流下切的规律仍然适用。
 

河流地貌,宇生核素测年,黄河,晋陕峡谷