循化-贵德地区黄河水系河流纵剖面形态特征及其构造意义

青藏高原东北缘循化-贵德地区晚新生代构造活动强烈,同时晚新生代黄河的发育和演化也提供了研究高原构造隆升扩展以及黄河侵蚀下切过程的理想场所。黄河水系通过调整河流纵剖面的形态在垂向上响应不同的构造隆升以及河床岩性的变化。利用数字高程模型数据,提取黄河水系河流纵剖面形态,利用基岩河道河流水力侵蚀模型(stream-power incision model)为依托,尝试揭示晚新生代以来强烈构造活动在黄河水系河流纵剖面形态特征上的表现。分析发现,在循化-贵德地区岩性分布均匀的新生代盆地内部,黄河水系纵剖面在河流水力侵蚀模型坡度-面积双对数图解中大部分表现为上凸特征,即基岩河道的河床随时间的变化为正值,指示了基岩的隆升速率大于河流的下切侵蚀速率。在河流流经盆地内部不同岩性地区,特别是前新生界地层区,河流纵剖面也表现为一定的上凸特征,表明了新生界与前新生界地层岩性差异对河流纵剖面的控制作用。综合来看,青藏高原东北缘循化-贵德地区黄河水系河流纵剖面形态特征是晚新生代强烈构造活动和岩性差异共同控制的结果,揭示了循化-贵德地区造山系统地形发育仍然处于前均衡或接近均衡状态,同时也从侧面表明青藏高原东北缘地区是整个高原隆升扩展的最新和最前缘部位的时空格局特征。

循化-贵德地区新生代盆地发育及其对高原增生的指示

循化-贵德地区的循化盆地、贵德盆地和同仁盆地与拉鸡山和西秦岭北缘逆冲带相邻分布.盆地沉积地层主要由渐新统西宁群、渐新统上部至上新统贵德群和下更新统组成.它们由不整合界面分隔,划分为3个盆地相.盆地相1为西宁群,盆地相2为贵德群查让组、下东山组、贺尔加组和甘家砾岩组,盆地相3为共和组及下更新统.3个盆地相均在其中下部或底部发育湖泊沉积,向上转变为冲积扇-辫状河平原沉积体系,呈现出粒径向上不断加大的反序、进积沉积序列.盆地沉积、古流和沉积物碎屑成分分析表明,研究区在西宁群(盆地相1)沉积时期发育大型湖泊沉积盆地,盆地沉积物源主要来自于南侧的西秦岭逆冲带,而拉鸡山逆冲带处于沉积基准面之下,接受沉积;在贵德群(盆地相2)沉积时期,逆冲作用向北迁移,拉鸡山逆冲隆升,研究区盆地分割,主要沿拉鸡山逆冲带南北两侧发育点源扩散型冲积扇-辫状河平原沉积.研究区盆山系统演化对青藏高原远端增生过程具有重要的指示意义.研究结果表明,青藏高原新生代向北东的增生作用在渐新世(29～21.4Ma)已抵达西秦岭北缘地区,增生过程主要表现为向北的单向褶皱逆冲增厚隆升和前缘前陆盆地充填;中新世至上新世(20.8～2.6Ma)高原增生作用跨过研究区可能抵达祁连北缘和六盘山地区,增生过程主要表现为双向基底卷入式逆冲增厚隆升和分割式前陆盆地充填;上新世至早更新世(2.6～1.7Ma)高原远端主要表现为区域剥蚀夷平与山间盆地加积充填.