地震地质 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (3): 570-588.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.03.004
张浩1)(), 黄伟亮1),*(
), 项闻1,2), 杨虔灝1,3), 刘博1,4)
收稿日期:
2023-05-29
修回日期:
2023-08-24
出版日期:
2024-06-20
发布日期:
2024-07-19
通讯作者:
*黄伟亮, 男, 1987年生, 博士, 副教授, 主要从事活动构造与古地震、 新构造与地质灾害等研究, E-mail: huangweiliang@chd.edu.cn。
作者简介:
张浩, 男, 1998年生, 现为长安大学地质工程与地质资源在读硕士研究生, 主要研究方向为新构造与地质灾害等研究, E-mail: 1617722977@qq.com。
基金资助:
ZHANG Hao1)(), HUANG Wei-liang1),*(
), XIANG Wen1,2), YANG Qian-hao1,3), LIU Bo1,4)
Received:
2023-05-29
Revised:
2023-08-24
Online:
2024-06-20
Published:
2024-07-19
摘要:
晚第四纪以来青藏高原东南缘的构造隆升加剧, 导致该区域河流大幅下切并在河谷两侧形成了多层叠置的阶地地貌, 这些地貌面是定量化认识高原隆升过程及气候变化的关键。巴曲河巴塘段地处金沙江中游纵谷地带, 谷底开阔, 河床平缓, 钻探及浅层地震勘探揭示河谷内第四纪地层最厚处为108m, 且至少经历了2次重要的加积阶段, 2次加积事件分别起始于距今318ka和143ka, 对应于MIS 10~9及MIS 6~5的冰川消融阶段。河谷内部发育4级河流阶地, 其中T1—T3为堆积阶地, T4为基座阶地。结合光释光、 14C和宇宙成因核素等年代学方法, 确定T1—T3形成于距今1~5ka之间, T4约形成于距今62ka, 与古气候资料进行对比后发现, T1—T3的下切时间分别与气候由冷向暖的转换有关。而基于阶地的年代和拔河高度计算, 在晚更新世—全新世中期, 巴曲河的下切速率为(1.5±0.3)mm/a; 全新世中期至今, 下切速率增加至(5.5±0.8)mm/a, 增强的下切速率与现今的地壳垂向形变速率匹配, 表明全新世以来地壳隆升的加剧可能是驱动河流快速下切的主要因素。
张浩, 黄伟亮, 项闻, 杨虔灝, 刘博. 晚第四纪以来巴曲河填充-下切及驱动机制[J]. 地震地质, 2024, 46(3): 570-588.
ZHANG Hao, HUANG Wei-liang, XIANG Wen, YANG Qian-hao, LIU Bo. LATE QUATERNARY DEPOSITION AND INCISION SEQUENCES OF THE BAQU RIVER AND THEIR EXPERIMENTAL IMPLICATION[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2024, 46(3): 570-588.
图1 巴曲河流域的地形及活动断层分布 F1—F6均为金沙江断裂带, 分别为: F1拉隆拉玛-阿沙沟断层; F2德登-巴塘-日雨断层; F3岗托-义敦断层; F4巴塘断层; F5波罗-通麦断层; F6字嘎寺-德钦断层
Fig. 1 Distribution of topography and active faults in Baqu River Basin.
送样编号 | 测年 阶地 | 238U /Bg·kg-1 | 226Ra /Bg·kg-1 | 232Th /Bg·kg-1 | 40K /Bg·kg-1 | 含水量 /% | 环境剂量率 /Gy·ka-1 | 等效剂量 /Gy | 年龄 /ka |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
BTT2OSL-1 | T1 | 45.5±10.4 | 25.0±0.8 | 59.7±1.2 | 668.4±22.7 | 10±5 | 4.3±0.2 | 7.1±0.3 | 1.7±0.1 |
T1OSL-3 | T1 | 41.9±10.7 | 37.1±1.0 | 70.2±1.3 | 679.9±22.8 | 10±5 | 4.7±0.2 | 7.6±0.6 | 1.6±0.2 |
T2OSL-1 | T2 | 35.4±11.5 | 25.2±0.9 | 54.3±1.2 | 721.6±24.6 | 10±5 | 3.5±0.2 | 10.9±0.4 | 3.1±0.2 |
T2OSL-2 | T2 | 39.6±10.9 | 31.1±0.9 | 54.6±1.1 | 615.9±21.2 | 10±5 | 3.3±0.2 | 7.6±0.4 | 2.3±0.2 |
表1 巴曲河T1/T2光释光年代及相关参数
Table1 Baqu River T1/T2 quartz luminescence dating results
送样编号 | 测年 阶地 | 238U /Bg·kg-1 | 226Ra /Bg·kg-1 | 232Th /Bg·kg-1 | 40K /Bg·kg-1 | 含水量 /% | 环境剂量率 /Gy·ka-1 | 等效剂量 /Gy | 年龄 /ka |
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BTT2OSL-1 | T1 | 45.5±10.4 | 25.0±0.8 | 59.7±1.2 | 668.4±22.7 | 10±5 | 4.3±0.2 | 7.1±0.3 | 1.7±0.1 |
T1OSL-3 | T1 | 41.9±10.7 | 37.1±1.0 | 70.2±1.3 | 679.9±22.8 | 10±5 | 4.7±0.2 | 7.6±0.6 | 1.6±0.2 |
T2OSL-1 | T2 | 35.4±11.5 | 25.2±0.9 | 54.3±1.2 | 721.6±24.6 | 10±5 | 3.5±0.2 | 10.9±0.4 | 3.1±0.2 |
T2OSL-2 | T2 | 39.6±10.9 | 31.1±0.9 | 54.6±1.1 | 615.9±21.2 | 10±5 | 3.3±0.2 | 7.6±0.4 | 2.3±0.2 |
样品编号 | 阶地 | 位置 | 高程 /m | 石英a /g | 9Be载体 /mg | 10Be/9Beb /10-13 | 10Be浓度b /104atoms·g-1 | 1σ总误差c /% | 年龄 /ka | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
北纬 /(°) | 东经 /(°) | |||||||||||||||
BT010BE-3 | T0 | 30.01 | 99.11 | 2584 | 29.26 | 0.25 | 0.29 | 1.65 | 17.1 | |||||||
BT110BE-4 | T3 | 30.00 | 99.16 | 2590 | 30.13 | 0.24 | 1.70 | 9.29 | 8.7 | 4.5±0.4 | ||||||
BT110BE-6 | T3 | 30.00 | 99.11 | 2591 | 14.29 | 0.21 | 0.24 | 2.45 | 20.8 | 1.2±0.2 | ||||||
ZJDT4-1 | T4 | 30.01 | 99.11 | 2687 | 31.23 | 0.26 | 23.6 | 132.511 | 1.9 | 62.32±1.2 |
表2 巴曲河地貌面10Be年龄结果及其相关参数
Table2 Analytical results of terrestrial cosmogenic nuclide 10Be geochronology
样品编号 | 阶地 | 位置 | 高程 /m | 石英a /g | 9Be载体 /mg | 10Be/9Beb /10-13 | 10Be浓度b /104atoms·g-1 | 1σ总误差c /% | 年龄 /ka | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
北纬 /(°) | 东经 /(°) | |||||||||||||||
BT010BE-3 | T0 | 30.01 | 99.11 | 2584 | 29.26 | 0.25 | 0.29 | 1.65 | 17.1 | |||||||
BT110BE-4 | T3 | 30.00 | 99.16 | 2590 | 30.13 | 0.24 | 1.70 | 9.29 | 8.7 | 4.5±0.4 | ||||||
BT110BE-6 | T3 | 30.00 | 99.11 | 2591 | 14.29 | 0.21 | 0.24 | 2.45 | 20.8 | 1.2±0.2 | ||||||
ZJDT4-1 | T4 | 30.01 | 99.11 | 2687 | 31.23 | 0.26 | 23.6 | 132.511 | 1.9 | 62.32±1.2 |
野外编号 | 样品物质 | 深度 /m | U /μg·g-1 | Th /μg·g-1 | K2O /% | 含水量 /% | 等效剂量 /Gy | 剂量率 /Gy·ka-1 | 年龄 /ka |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
BZK-01 | 中粗砂 | 40.5 | 3.09 | 17.40 | 2.44 | 18 | 558±55 | 3.89 | 143±14 |
BZK-02 | 中粗砂 | 59.8 | 2.93 | 16.90 | 2.63 | 11 | 674±54 | 3.57 | 189±15 |
BZK-03 | 中粗砂 | 101.8 | 3.73 | 17.10 | 1.94 | 16 | 1116±70 | 3.51 | 318±20 |
表3 岩心ESR样品测试结果
Table3 Borehole ESR sample test results
野外编号 | 样品物质 | 深度 /m | U /μg·g-1 | Th /μg·g-1 | K2O /% | 含水量 /% | 等效剂量 /Gy | 剂量率 /Gy·ka-1 | 年龄 /ka |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
BZK-01 | 中粗砂 | 40.5 | 3.09 | 17.40 | 2.44 | 18 | 558±55 | 3.89 | 143±14 |
BZK-02 | 中粗砂 | 59.8 | 2.93 | 16.90 | 2.63 | 11 | 674±54 | 3.57 | 189±15 |
BZK-03 | 中粗砂 | 101.8 | 3.73 | 17.10 | 1.94 | 16 | 1116±70 | 3.51 | 318±20 |
图9 巴曲河下切阶段与气候指标的对比 a 基于花粉的青藏高原东部西门错湖年平均温度重建(Herzschuh et al., 2014); b 青藏高原降雨序列集成重建曲线 (侯光良等, 2019); c青海湖红度变化曲线(Ji et al., 2005)
Fig. 9 Comparison between the incised stage of Baqu River and climate indicators.
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