洮河上游深切曲流與河流階地十分發(fā)育,是研究水系演化與河谷發(fā)育的良好載體。其中深切曲流曾是推斷河谷的發(fā)育形式為先成說抑或疊置說的主要依據(jù),而河流階地是過去的古河床,其形成與發(fā)育對(duì)區(qū)域構(gòu)造、氣候、巖性等密切相關(guān)。因此對(duì)該區(qū)曲流與階地進(jìn)行詳細(xì)研究,將有助于明晰洮河上游的水系演化與河谷發(fā)育過程。本文選取洮河上游為研究區(qū),結(jié)合流域地貌參數(shù)、現(xiàn)代河曲形態(tài)指標(biāo)、構(gòu)造與氣候等外因指標(biāo),分析洮河上游深切曲流的地貌特征及其影響因素。同時(shí),利用ESR測年技術(shù),獲取該區(qū)主要河段階地序列的形成時(shí)代,進(jìn)而重建洮河上游的現(xiàn)代河谷發(fā)育過程。結(jié)合已有構(gòu)造、氣候資料,探討了河谷發(fā)育對(duì)構(gòu)造活動(dòng)、氣候變化與河流過程的響應(yīng)。初步結(jié)論如下:(1)根據(jù)單河曲形態(tài)指標(biāo)的提取,發(fā)現(xiàn)洮河上游的河道比降較小分布于0.07~0.7%間,河道曲率較大多在2以上,河寬多在100m以下。通過流域間對(duì)比,黑河白河與嘉陵江河道比降較小為0.02~0.7%,但曲率較高多大于2,同時(shí)嘉陵江的河曲軸長多大于3 km并且河寬在200~1000 m間;白龍江及岷江單河曲曲率較小在1~2間,但河道比降多為0.15~3%,河道寬度較低多在100 m以下。另外在區(qū)域平均曲率的提取對(duì)比中,發(fā)現(xiàn)洮河上游提取的區(qū)域平均曲率χ_(100)較小為1.17~1.22,PDF值相對(duì)較高,CDF曲線斜率較大;嘉陵江流域面積更大且支流眾多,河網(wǎng)密布,河道寬度與徑流量更大,提取的區(qū)域平均曲率χ_(100)更大多在1.24~1.39,PDF值相對(duì)較低,CDF曲線斜率較小;黑河白河流域內(nèi)多發(fā)育沖積自由河曲與牛軛湖,單河曲曲率較大,但由于流域內(nèi)河道頻繁裁彎取直,區(qū)域平均曲率亦相對(duì)較小。(2)結(jié)合洮河最上游夷平面之上的曲流形態(tài)、鄰區(qū)廣泛發(fā)育的自由曲流與深切曲流特征以及該區(qū)晚新生代以來的構(gòu)造演化,均表明青藏高原東北部強(qiáng)烈的構(gòu)造隆升是該區(qū)深切曲流發(fā)育的主要背景。此外,洮河上游整體出露的基巖巖性單一,主要是三疊系的砂巖和頁巖,河道曲率差異與施密特硬度相關(guān)性低,巖性對(duì)曲率影響較小。洮河上游區(qū)域平均曲率χ_(20)大小受區(qū)域氣候指標(biāo)變化影響,較高的降水量與徑流量使河流水動(dòng)力增強(qiáng),河流以側(cè)蝕為主,曲率較高,而更高的降水量與徑流量使河流搬運(yùn)能力超過加積能力,河道形態(tài)更為順直,曲率較低。(3)詳細(xì)的野外考察發(fā)現(xiàn),洮河上游至少發(fā)育10級(jí)河流階地,尤其在碌曲盆地發(fā)育最好,T1~T2為堆積階地,其它皆為基座階地,T5及以上階地的發(fā)育與保存不完整,其它河段一般發(fā)育有4~5級(jí)階地,主要分布在深切曲流凸岸。洮河上游T10~T1階地礫石層頂拔河分別為235 m、205 m、185 m、134 m、106~120m、60~71 m、36~55 m、22~26 m、11~16 m、2~4 m。利用ESR方法對(duì)主要河段階地礫石層的堆積年代進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)T10~T2階地的時(shí)代分別為1115±216 ka、1059±206 ka、891±181 ka、714±114 ka、630±73 ka~673±129 ka、471±91ka~523±88 ka、254±51 ka~374±73 ka、165±32ka~207±43 ka、64±13 ka。(4)根據(jù)河流階地的時(shí)空展布特征,可推斷洮河上游現(xiàn)代河谷的開始發(fā)育時(shí)代大致為1.12 Ma,河谷在構(gòu)造隆升背景下快速深切,形成多級(jí)河流階地與深切曲流。階地在構(gòu)造持續(xù)隆升下對(duì)軌道尺度的氣候周期變化作出響應(yīng),ESR年代學(xué)結(jié)果顯示階地礫石層堆積在冰期,如發(fā)現(xiàn)T10~T2礫石層分別對(duì)應(yīng)于L_(13)(T10)、L_(11)(T9)、L_9(T8)、L_7(T7)、L_6(T6)、L_5(T5)、L_4(T4)、L_2(T3)、L_1(T2),同時(shí)結(jié)合鄰區(qū)洮河下游、大夏河、黃河蘭州段、渭河等流域,表明河流下切階地形成多發(fā)生在冰期-間冰期轉(zhuǎn)型階段。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P931.1
【部分圖文】：

碩士學(xué)位論文 洮河上游深切曲流與現(xiàn)代河第一章 緒論塑造流域地貌重要的外營力之一（楊景春和李有利, 2001的過程開放系統(tǒng)（圖 1.1），能夠?qū)?nèi)部因素（如河流內(nèi)動(dòng)候、構(gòu)造和局部基準(zhǔn)面）的變化做出積極響應(yīng)（Schumm因素變化作出調(diào)整，最終達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的均夷態(tài)，即一, 2008）。處于均夷的河流泥沙供給與河流搬運(yùn)相當(dāng)，使其衡（Lane, 1955），此時(shí)河道縱剖面呈現(xiàn)一條平滑下凹的曲。

認(rèn)為巖性的抗侵蝕能力影響河流側(cè)son（2015）在研究巖性對(duì)河道形態(tài)的影響時(shí)，蝕能力進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩者的不同在于河流邊界中受凹岸基巖負(fù)反饋?zhàn)饔�，使�?cè)蝕所需搬運(yùn)的物河道側(cè)蝕所需搬運(yùn)的物質(zhì)較少，河道更易側(cè)向rick et al.（2009）通過建立水槽實(shí)驗(yàn)?zāi)M河流彎相比于細(xì)粒沉積物如粘土更容易被河流搬運(yùn)側(cè)蝕生的內(nèi)聚力越強(qiáng)，有效減緩了河流的侵蝕速率了限制性曲流的發(fā)育（Howard, 2009）。當(dāng)然，深切曲流的形態(tài)特征產(chǎn)生一定的影響。Stark et個(gè)流域的山地深切曲流作為研究對(duì)象，以區(qū)域平度與跨流域尺度探討了巖性與氣候?qū)ι钋星骱佣�，河流下伏基巖的強(qiáng)弱程度是主要影響因素；與風(fēng)暴頻率等氣候因子發(fā)揮重要的作用；而構(gòu)示出強(qiáng)烈的相關(guān)性，僅對(duì)河道比降起到一定的調(diào)

后期由于外界原因使河流水動(dòng)力增強(qiáng)，河流侵蝕沉積物并逐步切出基巖（圖1.3-b）；溢流說指盆地內(nèi)充填了水系與沉積物，當(dāng)下伏沉積物厚度達(dá)到盆地四周最低海拔高度時(shí)，河流外泄，切穿山體基巖，溢流到相鄰流域（圖 1.3-c）；而襲奪說指河流沿上游更陡峭的路徑進(jìn)行溯源侵蝕，逐步切穿上游基巖，最后襲奪相鄰分水嶺的流域體系，形成現(xiàn)代水系格局（圖 1.3-d）。圖 1.3 橫向水系切穿山脈的四種機(jī)制（Douglass et al., 2009; 改自 Phillip et al., 2017）Li et al.（2001）對(duì)四川盆地以東三峽一帶的河流階地礫石層進(jìn)行 ESR 定年分析，指出三峽段河谷共發(fā)育 7 級(jí)河流階地，其形成不晚于 1.16 Ma。楊達(dá)源（2006）通過河流階地測年認(rèn)為金沙江河谷形成于 1.0 Ma 前后，劉芬良（2018）將金沙江下游葫蘆口段河流相與堰塞湖相沉積物作為載體進(jìn)行 OSL 與 ESR 定年，得到最高級(jí)階地 T6 年代為 1.19 Ma，在多河段對(duì)比分析后認(rèn)為金沙江現(xiàn)代河谷的出現(xiàn)不晚于早更新世早期。He et al.（2015）利用 OSL 與 ESR 年代學(xué)方法對(duì)雅礱江下游多個(gè)河流階地序列進(jìn)行測年分析

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本文編號(hào)：2825547