云南丙中洛地貌特征及其演化过程分析

寇佳伟

(中国电建集团 北京勘测设计研究院有限公司，北京 100024)

0 前言

丙中洛乡位于云南省怒江傈僳族自治州贡山县境内。本文所指丙中洛为丙中洛乡政府、东风村、秋可当村所在的开阔平缓的圈椅状台地，三面环山，上游临石门关，下游临怒江第一湾，景色宜人，是怒江大峡谷中绝佳的宜居之地和著名旅游景点，被称为人神共居的地方。同时由于其地域的特殊位置，丙中洛是怒江北段重要的集市和商业集散地，是滇西北茶马古道的起点[1，2]。丙中洛特有的三面环山的圈椅状台地地貌在怒江峡谷中是不多见的，本文对丙中洛地形地质特征进行了详细描述，并对其成因、演化过程进行了分析。

1 丙中洛地貌特征

丙中洛在宏观地貌上为一处缓坡台地(见封三图版Ⅱ图1、2)，顺怒江长2.6～3.4 km，宽1.4～2.5 km，地势较平坦开阔，三面环山，一面临水，呈朝向怒江的圈椅状地形，宏观上由上部平台和前缘缓坡构成，以上部平台为主体。怒江在丙中洛前缘总体凸向左岸，支流格马洛河和甲生洛河从丙中洛中部切割而过，将台地分割为上、中、下(游)三部分。

上游台地大致呈三角形，上游侧(相对怒江)背山，下游侧临甲生洛河。顺甲生洛河长约1.55 km，前缘宽约1.24 km，向后缘逐渐变窄。上部平台分布高程为1 760～1 890 m，地面坡度基本为3°～7°，倾向怒江。前缘缓坡横河(怒江)宽约0.4 km。

中游台地呈三角形，分布于格马洛河和甲生洛河之间。顺甲生洛河长约1.58 km，前缘最宽约1.7 km，向后缘逐渐变窄。上部平台分布高程为1 760～1 840 m，地面坡度基本为2°～5°，倾向怒江。前缘1 650～1 760 m高程段坡度为15°～40°，1 620～1 645 m高程段为缓台，宽200～350 m，呈条状顺怒江分布，高程1 620 m以下至怒江岸坡坡度30°～40°。

下游台地上游侧为格马洛河，后缘及下游侧背山。顺格马洛河长1.5 km左右，宽1 km左右。总体较上游两处台地地形略陡，上部缓台分布高程1 600～1 950 m，坡度4°～20°，倾向怒江。高程1 600 m以下至怒江基本为基岩岸坡，坡度35°～60°。

格马洛河全长约19 km，整体流向基本在N40°～70°E，源头高程4 400 m左右，河流纵坡降150‰左右。中、上游(河床高程2 700 m以上)河谷呈“U”型，两岸坡顶常年积雪，见刃脊、冰斗湖等冰川遗迹；下游河谷呈“V”型。

甲生洛河全长近7 km，整体流向为NE向，源头高程3 400 m左右，河流纵坡降260‰左右。

根据现场调查，局部前缘缓坡内在1 620～1 645 m、1 565～1 580 m、1 545～1 550 m高程分布有3级缓台，与构成丙中洛台地主体的上部平台可划分为4级台阶。各级台阶均覆盖有砾石层、砂层等流水相沉积物，下覆基岩顶面基本呈台阶状，与地表形态类似。根据以上特征可推断丙中洛为阶地地貌，从高到低可划分为4级(Ⅳ～Ⅰ)，其中以Ⅳ级阶地最为发育，其形成的上部平台是丙中洛的主要组成部分。具体特征见表1、图3(封三图版Ⅱ图3)。

丙中洛Ⅳ级基座阶地表部沉积物在颜色上从上至下由黄褐色逐渐变为灰黄色；在粒径上由粉质黏土逐渐变为中—粗砾石。下部砂砾石层分选、磨圆程度均较差，巨砾含量超过50%，多呈次棱角状，成分单一为花岗岩。从磨圆度、分选程度和成分可知，该层不是主干流(怒江)沉积物，表现出的是近源搬运特征，应为大部分河段穿过花岗岩地层的格马洛河冲出物质。从颜色及粒径呈现的渐变规律特征推测，表层沉积物应为下部砂砾石经过长期风化作用形成。从沉积物规模、分选、磨圆、成分、粒径特征分析，Ⅳ级阶地覆盖的沉积物应为支流格马洛河发生大规模洪水或泥石流时从沟内携带物质加积在主流谷底的洪积扇[3]。这种在主流谷底形成的洪积扇，由于主流下切而高于现代河床，称为洪积扇阶地[4]。靠近支流的Ⅲ级阶地沉积物与Ⅳ级阶地成因类似，远离支流各级基座阶地为河流阶地。

表1 丙中洛阶地特征统计表

2 调查河段地形地质特征

为更全面了解丙中洛地形地貌特征，分析其成因及地貌演化过程，现选取以丙中洛为中点上下游各取40 km，共80 km河段作为调查河段。调查河段总体流向为近SN向，北高南低，左岸为碧罗雪山，右岸为高黎贡山，属高山峡谷地貌。按地貌、地质特征可将研究河段划分为3段。

2.1 松塔村—石门关河段

该段怒江总体流向由近SN向逐渐转为S51°E向，整体河流弯曲率为1.35，总体河曲不发育；河谷较狭窄，呈较对称的“V”型谷，阶地及大规模冲洪积扇不发育，两岸岸坡较陡，坡度一般40°～60°，大部分基岩裸露。河段基岩地层岩性主要为燕山晚期侵入的花岗岩(γ53)(见封三图版Ⅱ图4)，下游秋那桶至石门关河段基岩地层岩性为石炭系下统上段(C12)白云岩，岩层产状65°～80°∠60～80°，走向与河流斜交为主。河流纵坡降平均值6‰左右。

2.2 石门关—捧当河段

该段怒江总体流向由S38°E向逐渐转为近SN向，整体河流弯曲率为1.69，河曲较发育，存在多处蛇曲(弯曲率大于1.5)，著名的怒江第一湾即位于该河段；该河段阶地及冲洪积扇较发育，两岸地形多不对称，河谷相对较开阔。现场调查可观测到发育四级阶地(表2)，其中Ⅳ级阶地在上游段的丙中洛、日当、怒江第一湾发育最为典型。日当、怒江第一湾为河流侵蚀阶地，丙中洛Ⅳ级阶地为加积支流洪积物或泥石流堆积物形成的洪积扇阶地。该河段基岩地层岩性为石炭系下统下段(C11)极薄层板岩夹薄—中层变质砂岩，岩层产状65°～80°或245°～260°∠70°～88°，走向与怒江主体流向近一致。基岩岩质较软，且呈极薄层—薄层结构，完整程度差。河流纵坡降平均值1.5‰～2‰。

该段河曲较发育，深切入河谷，河床的弯曲与河谷的弯曲一致，称为深切河曲[4-6]，以著名景点怒江第一湾最为典型(图5)。怒江第一湾河曲呈Ω型，河道长2 285 m，曲流颈长398 m，弯曲率5.74，河曲轴长961 m，封闭率0.85。从图6A-A’剖面可看出从Ⅳ级阶地前缘至河曲顶方向，岸坡高程逐渐降低，两岸岸坡一陡一缓，明显不对称，说明河曲在深切后向凹岸仍产生了拓展，所以怒江第一湾应为变形深切河曲[4-7]。

表2 阶地数据对比表

图5 怒江第一湾河曲平面图

图6 怒江第一湾AA’剖面图

2.3 捧当—贡山县城河段

该段怒江总体流向为S9°W左右，河道较顺直，整体河流弯曲率为1.10，河曲不发育；河谷较狭窄，呈较对称的“V”型谷，阶地及大规模冲洪积扇不发育，两岸岸坡坡度一般35°～52°，大部分基岩裸露。捧当至马西当河段基岩地层岩性为石炭系下统下段(C11)极薄层板岩夹薄～中层变质砂岩，怒江流向与岩层走向近一致，基本沿区域性断裂莫得—碧瓦断裂延伸。西当河至贡山县城河段基岩地层岩性为石炭系下统上段(C12)白云岩、大理岩。河流纵坡降平均值2.5‰～3.5‰左右。

3 丙中洛地貌演化过程分析

3.1 基本认识

通过对丙中洛及其上下游河段地形地质特征分析可总结出以下几点基本认识。

(1)河流平面及剖面地貌特征与河谷基岩地层岩性、岩层产状及地质构造关系密切。松塔村—石门关河段、捧当—贡山县城河段基岩为坚硬岩为主，岩体结构较完整，岩层走向多与河流斜交，局部软质岩河段河流沿区域断裂延伸。两河段河曲、阶地及大规模支沟冲洪积扇不发育，多呈较对称的“V”型谷，纵坡降较陡；石门关—捧当河段基岩岩质较软且岩体完整性差，岩层走向与河流流向近一致，利于河流产生侧蚀，河曲、阶地及大规模冲洪积扇较发育，河谷多不对称，纵坡降较缓。基岩为完整程度较差的软质岩，为丙中洛开阔的地形提供了地质条件。

(2)丙中洛Ⅳ级基座阶地为在侵蚀基岩面上加积的洪积扇。其形成过程为：首先河流侧蚀拓宽河谷形成一个宽广的谷地，之后支流冲出物质在谷底加积，进入地壳抬升期，河流下切至基岩内，形成上部为支流洪积扇下部为基岩的基座阶地。如不存在支流格马洛河冲出物质加积作用，丙中洛Ⅳ级阶地也应与日当、怒江第一湾同为侵蚀阶地。该部位侵蚀阶地的形成可能是由于处于河流纵坡降陡缓分界附近，怒江水流速仍然较快，携带能力强，固体物质不易沉积的原因。

(3)在Ⅳ级阶地基岩阶面形成时期，怒江位于Ⅳ级阶地(丙中洛上部平台)范围内，在长期河流侧蚀作用下，形成总体凸向右岸的宽阔河谷，为丙中洛圈椅状地貌形成奠定了空间基础；基岩阶面形成后，支流大量冲出物覆盖其上，并向左岸推挤怒江。

3.2 地貌演化过程分析

现场调查发现丙中洛上下游山脊(圈椅状地形的两翼)均存在一级谷肩，高程2 060 m左右，为Ⅳ级阶地上一级宽谷残留痕迹(图7、8)，相当于Ⅴ级阶地。在平面上，丙中洛基本在Ⅴ级阶地宽谷范围内。Ⅴ级阶地阶面形成后进入地壳抬升—河流下切期，当下切至Ⅳ级阶地基岩阶面，地壳运动进入稳定期。丙中洛河谷为软质岩，岩体完整性较差，利于侧蚀和河曲的发展，河流拓宽河谷，最终在丙中洛位置形成凸向右岸、在其上下游凸向左岸的宽谷，河谷宽度与现Ⅳ级阶地宽度相当。在这期间或后期，格马洛河冲出大量固体物质在基岩谷底加积，形成Ⅳ级基座阶地的地层结构。

此后地壳进入新的抬升期—稳定期循环交替，河流从Ⅳ级阶地前缘位置间歇下切，依次形成Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ级阶地及相应时期洪积扇，直至下切至现代河床，形成了现丙中洛前缘似台阶状缓坡地貌。在这期间，怒江在水平位置上受支流不断推挤，持续向左岸移动。

图7 石门关河谷剖面图

图8 日当河谷剖面图

3.3 Ⅳ级阶地形成年代及支流物源

关于Ⅳ级阶地形成年代，据李光涛等人对怒江沿线各级阶地取样测年结果，丙中洛Ⅳ级阶地上部含砾石黄土年龄值为(155.95±17.16)ka[8]。据吕延武等人应用宇宙成因核素10Be对怒江丙中洛河段第三级阶地上的花岗岩漂砾进行测年研究，认为第三级阶地的形成年代大约为150～203 kaBP[9]。该成果中花岗岩漂砾的取样位置位于格马洛河冲出物质沉积范围内，应来源于支流格马洛河，所测定的花岗岩漂砾暴露时间为其脱离母岩时的年代，应早于第三级阶地的形成年代。根据以上测年成果并结合阶地物质特征分析，可以推断Ⅳ级阶地形成年代大致为150～200 kaBP，处在倒数第二次冰期(300～130)kaBP中后期。

根据丙中洛北部约47 km处的梅里雪山第四纪冰川发育史，早更新世冰期时，梅里雪山低于当时雪线，未发育冰川。中更新世以来有过3次更新世冰期，以倒数第二次冰期(澜沧江冰期，300～130 kaBP)冰川最为发育，冰期最盛时，冰川一度进入澜沧江边[10，11]。在冰川运动过程中，冰川对于谷底和两侧的岩层、松散堆积物进行强烈地磨削、碾平、挖掘、拔取和粉碎作用，这些冰蚀作用产生大量松散物质。冰川的搬运能力极强，可将大量松散物质搬运很远的距离，其中包括巨大的冰川漂砾，形成底碛、侧碛、中碛、终碛(尾碛)等冰川堆积物。这些堆积物一般不具层理和分选、磨圆差、大小混杂堆积且较松散[5，12]。

怒江支流格马洛河发源于海拔4 300 m山峰，上游呈宽缓的“U”型谷，为典型的冰川地貌。参考附近梅里雪山第四纪冰川发育史，在冰川最为发育的倒数第二次冰期，格马洛河内形成了大规模的冰川，并在冰缘附近形成终碛垅，堆积大量松散物质。这些冰碛物可为洪水或泥石流提供丰富的物源。

丙中洛Ⅳ级阶地形成年代大致处在倒数第二次冰期(300～130)kaBP中后期，其上部沉积物规模巨大且多为巨砾，成分均为花岗岩。从形成时间和物质特征、规模上推断，Ⅳ级阶地上部沉积物源于格马洛河谷内丰富的冰碛物。冰期后期气候逐渐转暖，冰碛物被冰川融水或降水形成的洪水或泥石流携带堆积于丙中洛基岩谷底，形成了含巨大砾石的洪积扇，并不断推挤怒江向左岸移动。

4 结论与讨论

(1)丙中洛为一处三面环山、一面临水的圈椅状台地，台地宏观上可划分为上部平台和前缘缓坡。上部平台按物质组成和形态特征划分为Ⅳ级基座阶地，按阶地上部沉积物来源和形成作用划分为洪积扇阶地。前缘缓坡内局部发育有不连续的Ⅰ～Ⅲ级阶地。

(2)通过现场调查、分析，怒江第一湾为一处变形深切河曲。

(3)丙中洛地貌的形成演化可依次划分为3个阶段。①宽谷形成期：地壳稳定期，丙中洛位置形成凸向右岸、在其上下游凸向左岸的宽谷，为丙中洛台地的形成提供了空间基础。质地软、完整性差且岩层顺河向、陡倾的基岩利于河流侧蚀的发展，为河曲和宽谷的形成提供了地质条件；丙中洛地处硬软岩和河流纵坡降陡缓分界附近，河流流速较大，为侧蚀作用提供了水动力条件。②上部平台形成期：格马洛河冲出大量固体物质加积于基岩谷底，形成上部平台地层结构和地貌形态基础。格马洛河内大量松散冰碛物，为上部平台形成提供了丰富的物源基础。冰期后期气候逐渐转暖，冰川开始消融为洪水和泥石流的形成提供了水动力条件。③前缘缓坡形成期；地壳进入新的抬升期—稳定期循环交替，河流从Ⅳ级阶地前缘位置间歇下切，形成局部Ⅰ～Ⅲ级阶地发育的宏观缓坡地貌。

(4)支流在丙中洛地貌形成中起着重要作用。不仅形成了规模巨大的洪积扇而且持续对怒江产生推挤作用，迫使怒江向左岸偏移，帮助丙中洛地貌完整保存。

本文成果对丙中洛将来的工程建设、旅游开发具有一定指导和参考意义。文中丙中洛地貌演化过程、Ⅳ级阶地形成年代等观点为根据现场调查和已有资料的推断，需进一步研究确认。限于作者水平，难免有不当之处。