天山北麓第四纪河流地貌发育:气候变化与构造活动

【摘要】：天山是中亚地区冰冻圈对全球变化反应最为敏感的地区,其冰川地貌、冰缘环境对全球变化已做出强烈的反应。天山北麓发育一系列南北流向、横切逆断裂-褶皱带的河流,气候变化通过河流水沙条件的改变对这些山麓河流地貌的发育产生了显著影响,其必然在河流地貌上留下深深的烙印。详细对比分析后认为,天山北麓河流发育四期冲积扇(F1-F4)和七级河流阶地(T1-T7),其中三级高阶地T1、T2、T3分别与三期老冲积扇F1、F2、F3对应。根据黄土-古土壤序列分析、OSL与ESR测年以及以前的研究,这三级高阶地的形成时间分别为～600 ka,～300 ka及～10 ka。这些年代数据表明,T1阶地沉积物及F1期冲积扇堆积发生在北天山红山嘴冰期,约600 ka的形成年代说明河流下切形成该级阶地的时间与黄土高原古土壤层S5及深海氧同位素MIS15阶段基本同期;T2阶地沉积物及F2期冲积扇堆积发生在哈熊沟冰期(与高望峰冰期同期),在之后的间冰期(对应于古土壤层S3发育期及深海氧同位素MIS9阶段)河流下切形成阶地,冲积扇F2废弃;T3阶地沉积物及F3期冲积扇堆积则发生在乌达特冰期(与上望峰冰期同期)。考虑到天山北麓同一期冲积扇(阶地)特征具有空间上的相似性,特别是冲积扇废弃与阶地形成(如冲积扇F2与阶地T2)在时间上具有空间上的一致性,因此认为气候变化在这些河流地貌的发育形成过程中可能起到了关键作用。当然,不排除构造活动对天山北麓第四纪河流地貌发育过程的影响,但这种影响主要体现在背斜段,构造活动(断层与褶皱作用)已使河流阶地发生褶曲变形、断错等。