【摘要】：地貌侵蝕速率的定量化是研究地貌演化及其與氣候變化、構(gòu)造運動之間耦合關(guān)系的關(guān)鍵。一直以來,關(guān)于新生代全球侵蝕速率變化的研究一直是討論熱點,其中山地是全球沉積物的重要來源,山地侵蝕在很大程度上控制著山脈演化,因此備受關(guān)注。作為造成造山帶侵蝕的最主要外動力之一,河流下切對造山帶地形演化起著非常重要的作用,而精細的河流下切速率有助于揭示地形演化的控制因素及其相互作用。近年來,得益于地理空間分析技術(shù)(Geographic Information System,GIS)的發(fā)展,構(gòu)造地貌過程研究由定性進入了半定量和定量化階段,使得定量地貌侵蝕速率研究變得可能�；跀�(shù)字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),根據(jù)現(xiàn)今地形和依據(jù)殘余地貌標志重建的古地形之間的高程差異估算平均侵蝕速率已成為一種有效的手段。天山是亞洲最主要的、規(guī)模巨大的年輕山系之一,其地表形態(tài)不僅受構(gòu)造變形的影響,同時也受到氣候因素的影響。天山北緣發(fā)育一系列南北流向的河流,出山后河流下切山麓沖積扇、發(fā)育多級河流階地。理想的地層與河流地貌條件,使得北天山及其山麓是開展河流下切速率研究的理想?yún)^(qū)域。本研究選擇天山北緣的奎屯河、金鉤河、瑪納斯河和烏魯木齊河為研究對象,開展了基于古地貌重建的晚第四紀河流下切速率研究。選擇的四條河均在山前發(fā)育了良好的階地序列,且前期工作對階地發(fā)育年齡進行了很好的約束。論文首先基于多次野外考察結(jié)果和Google Earth衛(wèi)星影像解譯厘清了上述河流在山前發(fā)育的階地序列。進一步基于階地發(fā)育特征(如階地面平坦、階地沉積無黃土覆蓋等)、階地年齡結(jié)果,選擇某級階地作為參考階地、利用數(shù)字高程模型(DEM)重建該級階地形成時的古地貌(即古河床)。然后根據(jù)現(xiàn)今地形(DEM)和重建的古地貌面之間的高程差異,估算每條河流自參考階地形成以來的河流侵蝕量(主要考慮河流下切造成的侵蝕),最終結(jié)合參考階地的年代數(shù)據(jù),估算目標河流自參考階地形成以來的平均下切速率。論文按山地區(qū)域與山麓分別重建古地形、估算河流下切侵蝕量與下切速率。基于揭示的北天山及其前陸河流下切速率的空間分布特征,本文探討了巖性、構(gòu)造和氣候(TRMM降水數(shù)據(jù))等因素對于河流下切的作用。論文取得以下主要認識:(1)通過野外實地考察、Google Earth影像解譯和文獻調(diào)研,厘清了北天山奎屯河、金鉤河、瑪納斯河和烏魯木齊河山前階地序列(各河流的階地序列之間沒有對應(yīng)關(guān)系),分別為5級(T_1-T_5)、5級(T_1-T_5)、5級(T_1-T_5)和9級(T_1-T_9)階地�；陔A地特征與階地年齡,分別選取奎屯河的T_4階地(13.4±1.6 ka)、金鉤河的T_5階地(12.6±1.3 ka)、瑪納斯河的T_5階地(12.4±0.8 ka)和烏魯木齊河的T_4階地(12±1.2 ka)作為參考階地進行古地貌面重建。(2)利用數(shù)字高程模型(DEM)空間分析技術(shù)和選擇的參考階地,分別重建了四條河山地區(qū)域、山麓的古地貌(古河床),進而得到四條河在山地區(qū)域自參考階地形成/廢棄以來的河流下切侵蝕量分別為:0.80±0.30 km3(奎屯河),0.22±0.12 km3(金鉤河),0.66±0.40 km3(瑪納斯河)和0.07±0.05 km3(烏魯木齊河);山麓河流下切侵蝕量為:2.22±0.3 km3(奎屯河),1.46±0.19 km3(金鉤河),2.08±0.33 km3(瑪納斯河)和0.41±0.10 km3(烏魯木齊河)。(3)結(jié)合參考階地年齡,估算得到四條河流山地區(qū)域自參考階地形成以來的平均下切侵蝕速率為:4.04±1.47 mm/y(奎屯河),3.53±1.38 mm/y(金鉤河),3.38±1.63 mm/y(瑪納斯河)和1.87±1.33 mm/y(烏魯木齊河);山麓區(qū)自參考階地形成以來的平均下切侵蝕速率為:4.27±0.84 mm/y(奎屯河),2.53±0.41mm/y(金鉤河),2.43±0.58 mm/y(瑪納斯河),1.35±0.77 mm/y(烏魯木齊河)。(4)基于參考階地古地貌面重建得到的下切侵蝕量、下切速率似乎呈現(xiàn)自西向東遞減的趨勢,而山前河流下切深度還呈現(xiàn)向盆地方向減小的趨勢。經(jīng)分析認為,巖性和氣候(TRMM降水數(shù)據(jù))不是控制北天山河流下切速率空間分布特征的主要因素,而構(gòu)造因素(南北向地殼縮短,其控制山地地形坡度、地勢起伏度)起到了重要作用。(5)至少在北天山,地形的空間特征顯著受到構(gòu)造的控制,河流作用過程(特別是河流下切)進一步加劇了天山造山帶地形特征的空間分異。
【圖文】：

師范大學(xué) 2019 屆碩士學(xué)位論文 第一章越多的研究試圖在造山帶地質(zhì)記錄（如河流階地、地層露頭、沖積扇沉積找構(gòu)造、氣候和侵蝕過程相互作用構(gòu)成動態(tài)耦合（圖 1-1）的證據(jù)并詮（e.g., Burbank et al., 2003; Pérez-Pe a et al., 2009; Henck et al., 2011; Gu 2016; Lu et al., 2018; 張會平等, 2006）。

論文研究技術(shù)路線
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P931;P542;P467

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本文編號：2611089