马栏河河流阶地堆积物特点研究

(辽宁师范大学地理科学学院 辽宁 大连 116029)

一、引言

鉴于河流阶地的重要性，国内外研究者对河流阶地的研究起步早。河流阶地形成演变主要受构造运动和气候变化以及侵蚀基准面变化的影响。在构造隆升区，一种主张认为构造抬升是阶地形成的主要动力[1-2]。另一种主张认为河流阶地的形成是气候变化和构造抬升共同作用的结果，构造抬升为河流下切提供持续的驱动力，冰期-间冰期的气候旋回控制河流堆积下切行为的转变。因此河流阶地是记录构造运动过程和气候变化的重要载体[3-4]。阶地高程变化及上覆堆积物特点承载着该区域多阶段性隆升与气候环境变化的综合信息[5]。国内外研究者对河流阶地的研究起步早,在阶地地貌的形成原理、年代学、以及阶地地貌对构造运动、气候环境之间的响应等方面取得了显著进展[6-9]。

本文调查马栏河河流阶地，观测河流阶地堆积物剖面，分析马拦河流域新构造运动的表现特点，河流阶地堆积物发育特点，结合东北地区-辽南地区新构造运动特点和马拦河流域新构造运动特征，研究马栏河河流阶地形成和变化趋势，在很大程度上为其它河流阶地堆积物特点研究提供了参考，具有一定的学术作用。

二、研究方法与区域概况

(一)研究方法

研究马拦河流域地形地貌，拟定马拦河流域范围和阶地分布基本情况。搜索马栏河流域地形图、地质图。进行野外调查，对于重点位置，通过开挖剖面或利用已有的剖面观测河流阶地堆积物垂向分布与变化特点。到马栏河流域河流阶地多组定点、挖坑、观测河流阶地剖面堆积物横断面和纵断面，残积物、冲积物、洪积物二元结构。

运用CAD绘制河流阶地沉积物剖面图和河谷横断面图。详细描述河流阶地堆积物特点，分析河流阶地演变过程。详细了解河流阶地堆积物特点，并拍照记录，做好GPS定位，高程。根据露头绘制剖面图，进行比较，分析第四纪以来构造运动的表现及演化趋势和河流发育阶地堆积物特点。搜集勘察报告，钻孔柱状图资料。根据在野外调查情况，前往水工院，大勘院，辽宁师范大学基建处搜集资料，根据资料做图。

(二)研究区域概况

马栏河流域隶属辽宁省大连市。地理坐标介于北纬38°54′24″——38゜52′28″，东经121°22′15″——121°35′13″。马栏河是发育成熟的山地河流，原生态河床最窄处20多米，最宽处100多米；主要为沙砾石、粗砂、鹅卵石等组成，其成分为石英岩、板岩、少量辉绿岩。河床覆盖层浅，流经洪枯比大，断面冲淤变化大。

从地貌上看[10]，马栏河基本上为西东向延伸。但其上游作北东向展布，与大连地峡属北东向山脊露出海面部分相一致，受东西向、北北东向、北东向断裂控制，河道蜿蜒曲折，支沟多。西部上游地势较高，深切谷地横断面具有谷中谷的形态，由原先已经形成的曲流河进一步深切发育而成。

三、马栏河河流阶地堆积物特点

(一)野外实测剖面

本次研究野外观测从王家店水库到星海广场的约二十公里的阶地形态，从马栏河上游开始一直走到下游，进行七组定点，在每个定点开挖剖面(图1)，观察河流阶地堆积物。在野外开挖剖面的过程中，遇到困难，无法继续，未观测完整剖面，后续前往大勘院，水工院等地搜集钻孔资料，查阅各层厚度。(表1)

表1 马栏河河流阶地定点简表

图1开挖剖面图

(二)河流阶地的发育特征描述

受构造运动的影响，马栏河中游形成河漫滩，河流下蚀过程中，形成Ⅱ级阶地。从西山水库开始沿河观察河流阶地，定点开挖剖面，各级阶地特征描述如下：

1.上游阶地：

西山水库：基岩为上元古界青白口系桥头组(Qbq)板岩、石英岩。中生代印支期辉绿岩顺层侵入。根据《辽宁师范大学西山校区图书馆岩土工程勘察报告》中的内容，地层自上而下为第一层素填土(Q4ml)：第二层粉质粘土(Q4dl+pl):黄褐色，含氧化铁结核及10%-20%石英岩角砾含量较多，切面稍有光泽，层厚0.70-1.90米。第三层碎石(Q3dl+pl)。场地钻孔深度与河流阶地横剖面图中堆积物厚度有些差异，但基本上可以推断出马栏河上游西山水库附近的河流阶地堆积物特点。(图2)

图2 西山水库阶地横剖面图

冲积砂、砂砾石组成河床与漫滩，上游碎石磨圆与分选性差。一级阶地高于河床2-8米，由粉质粘土、砂砾石组成，阶面平坦。马栏河二级基座阶地以冲洪积砂砾石为主，局部混粘土，砾径达2～5cm，厚度不大，为1-5米，阶面不甚连续，高于河床20米，海拔80米，单侧阶地发育。T1和T2堆积物都符合上粗下细的二元结构。

湾家红旗小学：冲洪积砂砾石局部混土砾径达2～5cm组成马栏河二级基座阶地，粉质粘土含碎石透镜体。冲积砂、砂砾石组成河床与漫滩，碎石磨圆与分选性上游差，下游较好。冲积，冲洪积砂砾石层组成马栏河一级阶地，冲洪积相组成丘间谷地地形。

2.中游阶地：

马栏广场：冲积，冲洪积砂砾石层组成马栏河一级阶地，冲洪积相组成丘间谷地地形。冲积砂、砂砾石组成河床与漫滩，碎石磨圆与分选性上游差，下游较好。冲洪积砂砾石局部混土砾径达2～5cm组成马栏河二级基座阶地，黄土状亚粘土含碎石透镜体。(图3)

图3 马栏广场阶地横剖面图

冲积，冲洪积砂砾石层组成马栏河一级阶地，冲洪积相组成丘间谷地地形，海拔80米。冲积砂、砂砾石组成河床与漫滩，碎石磨圆与分选性上游差，下游较好。冲洪积砂砾石局部混土砾径达2～5cm组成马栏河二级基座阶地，粉质粘土。

3.下游阶地

凯德和平广场：冲积，冲洪积砂砾石层组成马栏河一级阶地，冲洪积相组成丘间谷地地形。冲积砂、砂砾石组成河床与漫滩，碎石磨圆与分选性上游差，下游较好。(图4)

图4 凯德和平广场阶地横剖面图

四、结论与不足

(一)结论

1.马栏河阶地堆积物共性与差异：共性为马栏河河流阶地堆积物都具备二元结构，上部堆积物为粉质粘土，下部为砂砾石。差异为：一级阶地堆积物具备堆积物厚度较薄，而且砂砾石和粉质粘土混杂，二元结构分界不明显，马栏河河谷低阶地属于堆积阶地中比较典型的内迭阶地，上部为河漫滩相的亚粘土和亚砂土等较细物质，下部为河床相的砂砾石等较粗物质。二级阶地堆积物具备堆积物厚度较厚，二元结构明显，主要是由于河流强烈下切所形成的。

2.马栏河河流阶地上游中游下游堆积物特点的共性与差异：马栏河河流阶地堆积物符合上细下粗的二元结构，上部为粉土、粉质粘土、下部为砂砾石。从上游到中游到下游，海拔逐渐降低，沉积物规模逐渐增大，分选逐渐变好沉积物厚度逐渐增大。

3.马栏河阶地发育的对称性：在上游水库地区，阶地在单侧发育，原来的一级阶地被水库覆盖。在中游地区，部分区域对称发育，部分区域单侧阶地发育。下游地区，对称发育阶地，两岸阶地宽度不同。

(二)不足

(1)研究马栏河河流阶地堆积物。马栏河形成时间长，本文只研究近几年堆积物特点，搜集到最近几年马栏河钻孔资料，没有研究河流阶地堆积物随年代变迁而具备不同的特点。

(2)没有带土钻或其他钻孔设备到河流两岸，到现场采用铁锹开挖阶地剖面也没有成功，原因是挖到地下一米深时，不能继续。

(3)马栏河沿岸住宅区和商业区都有钻孔资料，本文只是以部分资料为例，缺乏全面性。