新疆西天山土拉苏地区层状地貌特征的研究

张宗欣

（新疆地矿局第十一地质大队，新疆昌吉831100）

新疆西天山土拉苏地区层状地貌特征的研究

张宗欣*

（新疆地矿局第十一地质大队，新疆昌吉831100）

土拉苏地区位于西天山西段，处于科古琴山南坡大断裂和伊犁盆地北缘大断裂带之间，由科古琴山—婆罗科努山脊至伊犁谷地呈现出典型的层状地貌，包括夷平面与河流阶地2种地貌类型。

土拉苏地区；层状地貌；夷平面；河流阶地

1　区域主要地貌类型

区域内发育有科古琴、婆罗科努两大东西走向的山脉和3个支流（琼阿希河、克希阿希河、阿庇因的河）汇集成伊克阿夏河进入皮里青河，其抬升过程在一定程度上响应了天山的隆升历史。吐拉苏地区地势从科古琴山和婆罗科努山向伊犁盆地逐级降低，呈现出由高到低的阶梯状地貌带。

依次是：极高山带或高山带，分布在海拔3500m以上，其上覆盖着终年不化的积雪和冰川，冰雪剥蚀与风化作用强烈；亚高山带，分布在海拔2800～3500m（占区域的13.18%，表1，土拉苏地区高程统计），冰缘、冰积及冰蚀地貌广泛分布，古冰川遗迹遍布；中山带，分布在海拔1800～2800m（占区域的58.09%），是降水最充沛的分布带，侵蚀作用强烈，地形较陡；低山丘陵带，分布在海拔800～1800m（占区域的25.73%），其上覆盖着厚度不等的黄土砾石，地形较缓，地面塌陷、泥石流、滑坡与冲沟等遍布；河谷谷地和山前冲洪积倾斜平原，分布在海拔800m以下。不同高度由于水热条件的不同分布着不同类型的地貌，并且有规律地呈带状分布，表现出层状地貌的特征。

2　层状地貌

区域位于西天山西段，处于科古琴山南坡大断裂和伊犁盆地北缘大断裂带之间，由科古琴山—婆罗科努山脊至伊犁谷地呈现出典型的层状地貌，包括夷平面与河流阶地。

2.1夷平面系列

夷平面受海平面控制，经过长期地貌演化的最终地形，因此研究天山新构造运动最直接的证据就是夷平面，以往的研究普遍认为天山有3次抬升，3次夷平，还存在着三级夷平面（山顶面与主夷平面）。

表1　吐拉苏地区高程统计

三级夷平面广泛分布在天山，古生代、中生代经过多次构造运动形成的构造形态和褶皱岩层由于它的发育而被削平。天山夷平面高度的抬升是新构造运动作用的结果，以古华力西褶皱山脉为基础，经过中生代、早第三纪的剥蚀夷平，在第三纪末到第四纪初形成的。而后在气候和新构造运动的不断作用下其地貌发生了变化，逐渐形成现代的地貌形态，并且在其作用下夷平面在垂直方向和水平方向都存在着明显差异，其表面也发生了一系列变形。

古天山准平原从晚第三纪以来因断块的升降运动分异而发生破坏或解体，准平原在断块的抬升作用下发生变形解体或位移，从而形成了山地夷平面。在科古琴—婆罗科努山的南坡，有2条北西西向的活动断裂带，并且形成了3个地形梯级（如图1所示）。

自上而下，第Ⅰ级夷平面是新生代构成的高山带山顶面，海拔在3500m以上。全部由冰川覆盖，寒冬风化作用与冰川侵蚀作用非常强烈，整个地貌面被强烈侵蚀下切，从而形成一系列海拔高度为3500多米的孤立山峰和齐平的山脊线，山顶面、山脊线上都是由坚硬的岩石构成。该级夷平面在区域内的保存面积比较小。

图1　区域夷平面分布图

第Ⅱ级夷平面是新生代构成的中山带山顶面，海拔2800～3000m左右。此带是受冰川与河流作用频繁交替、互有消长的场所。

第Ⅲ级夷平面主要是新生代构成的低山丘陵带的山顶面，上线海拔为1800～2200m，自此高度以下向南倾斜，就是山麓侵蚀面，其上往往有第四纪冰水砂砾石层的堆积，主要是由起伏和缓的山麓丘陵顶面构成。不论在冰期还是间冰期，外营力中占支配地位的还是河流作用。

2.2阶地系列

区域内水系较为发育，区内水系属伊犁河水系，其主要支流水系琼阿希河、克希阿希河、阿庇因的河、皮里青河，这些河流阶地较为发育，以伊犁河阶地尤为发育，发育T1—T5共5级阶地（如图2所示）。其中T3和T4属于次级阶地，T1-T3阶地保存的相对完整，有最初形成时台面的形状，T4-T5阶地面表现为山地、丘陵地貌，这两级阶地发育不好，阶地面较破碎。T1-T2阶地为堆积阶地，高度不超过10m，是全新世的产物，T3-T5阶地为基座阶地，都是更新世不同时期形成的，是第四纪冰期的冰水堆积物［1］。琼阿希河、克希阿希河、阿庇因的河在区内均发育有T1-T2共2级阶地（如图3所示），都为堆积阶地。

（1）T5：该级阶地类型为覆盖基座阶地，阶地河拔高度为200～250m。阶地上的砾石层厚度较大，砾石粒径差异较大，分选差，磨圆次棱角—次圆。黄土覆盖在阶地砾石层之上，其中上部呈灰黄色，底部呈深褐色。T5级阶地中古土壤呈灰褐色，土壤发育程度较弱，仅在底部发现有古土壤。该阶地面受到后期流水侵蚀作用的影响，冲沟、细沟较发育。

（2）T4：位于T3之上，河拔高程为150～200m，阶地面宽约0.3～0.8km。其上堆积物可分为3层：①为中更新世粉砂质黄土，颜色以淡黄色为主，土质松散，孔隙比较大、富含钙，垂直节理不发育；②为砂砾石层，其中砾石占70%～80%，呈水平面状分布，分选较差，且五分之一含砂，砾石磨圆较好，为椭圆形和扁椭圆形，定向排列较好，砾石厚度一般为4～10m。③为中晚更新世坡积物，分布在山前斜坡地带，多呈倒石锥状产出，岩性多为含砾的黄褐色亚砂土，分选磨圆度差，棱角状，砾石松散无胶结，一般厚1～2m。

（3）T3：位于T2之上，河拔高程120～150m，阶地面宽约0.15～0.2km。阶地面上的堆积物具有二元堆积结构与四分性：①为晚更新世黄土状土盖层，灰黄色，其中夹薄层含砂细砾石层，厚4～5.5m；②为砂砾石层，颗粒组成以砾石为主，含量在60%～75%，分选和磨圆度好，大小以3～9cm为主；③为下西域组砾岩，砾径在2cm以上，最大的可达10cm以上，其磨圆度较好，有砂泥质填充。

（4）T2：河拔高程60～85m，阶地面宽0.5～0.6km。阶地面上的堆积物具有二元堆积结构：①为砂砾石层，分选磨圆度好，砾径2～4cm，具定向性，砾石成分为玄武岩、混合岩、辉绿岩、火山角砾岩及花岗闪长岩等，厚1.5～2m；②为晚更新世黄土，厚度为5～10m，颜色呈灰黄色、黄色，土体较为疏松，含有较粗的颗粒，有陷穴、滑坡及坍塌发育［2］。

（5）T1：河拔高程30～55m，阶地面宽1～2km。主要为砂砾层，砾石分选好，磨圆度也较好，以3～8cm为主，砾石成分为变质砂岩、花岗闪长岩、玄武（玢）岩及混合岩等。T1阶地不连续地分布在现代河谷内［2］。

通过研究得出各阶地特征如下：

（1）T2（二级阶地），为堆积阶地，位于T1之上，河拔高程80～100m左右，该阶地面宽0.6～2.5km左右，其上堆积物具二分性，下部为砂砾石层，青灰色，局部夹粗砂透镜体，其中砾石含量为65%，粗砂为35%；砾石分选好，磨圆度也较好；砾石大小为1～3cm占45%，3～6cm 占30%，6～10cm占15%，大于10cm占10%，最大者可达40cm；砾石定向性好，砾石成分较多，有中基性火山岩、花岗岩、花岗闪长岩、石英、玄武岩、安山岩、云母石英片岩及砾岩等，其中以中基性火山岩为主，厚约4～5m；其中砾石层底部1～2m发生钙质胶结，砾石从下向上由粗变细；上部为黄土层，淡黄色，厚25～30m。

（2）T1（一级阶地），为堆积阶地，位于河漫滩之上，河拔高程20～30m，阶地面宽约0.5～1km，为砂砾石层夹砂岩透镜体，透镜体为中细砂，长3～4m，厚10～35cm，砾石层砾石含量70%，粗砂含量为30%；分选中等，磨圆次棱角—次圆状；大小以3～8cm为主，其中，1～4cm占40%，4～8cm占30%，8～15cm占20%，大于15cm 占10%，最大者可达30cm；砾石成分较多，主要含有花岗岩、石英、中基性火山岩、混合岩等，且其定向排列较好。有较薄的黄土砾石层覆盖在其上部。

3　结论

在山地西端断陷的赛里木湖盆地的最高山顶面的海拔与第Ⅱ级夷平面的地形面相当，第Ⅰ、第Ⅱ级夷平面是山顶夷平面。有关夷平面的形成年代，夷平面同时性和异时性的问题，也还有待于深入研究。

吐拉苏地区发育有5级阶地，T3和T4阶地属于次级阶地，T5阶地由冰水冲洪积砾石和黄土组成，形成于下望峰冰期，下切和废弃的时代是下望峰和上望峰冰期之间的末次间冰期，距今（7.5～13）×104a；T2阶地是上望峰冰期的产物，其下切和废弃时代是距今（1.2～1.3）×104a，全球的气候属于温湿期；T1阶地是全新世的产物，河流侵蚀和冲积扇形成于距今（0.8～1.2）× 104a，其下切废弃的时代距今（0.7～0.8）×104a［3］。因此，可以说明阶地的形成除了与构造活动有关，也与气候有很大的关系。

［1］中国科学院新疆地理研究所.天山山体演化［M］.科学出版社，1986.

［2］袁庆东，郭召杰，张志诚，等.天山北缘河流阶地形成及构造变形定量分析［J］.地质学报，2006，2（2）：210-216.

［3］冯光胜.中祁连地区第四纪地貌、环境变迁与构造隆升响应的研究［D］.中国地质大学（武汉），2004.

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A

1004-5716（2016）07-0122-03

2015-07-14

2015-07-15

张宗欣（1989-），女（汉族），山东潍坊人，助理工程师，现从事地质勘查技术工作。