西昆仑依格孜也尔河阶地沉积特征及其对河流演化的指示

许应石 欧健 郭刚

摘要： 对西昆仑山前依格孜也尔河阶地进行野外地质调查，获得阶地河拔、分布、发育及沉积特征等资料。在此基础上，分析阶地沉积相及沉积环境，进一步研究西昆仑山前河流阶地发育成因及河流演化过程。依格孜也尔河发育基座阶地T4和T3，堆积阶地T2和T1，阶地T1、T2、T3和T4时代依次为5～8 ka B.P.、18～30 ka B.P.、40～50 ka B.P.和80～100 ka B.P.。阶地形成主要受控于间歇性构造抬升，受气候变化影响较小，阶地类型差异主要受河流演化影响。阶地沉积相分析表明，T4和T3阶地分别为泥石流相和冲洪积扇相，河流侵蚀作用强，间歇性堆积;T2阶地沉积期河流系统出现重大转变，呈多旋回辫状河沉积，堆积作用增强;T1阶地为主河道-漫滩相沉积，侵蚀-堆积作用趋于平衡。

关键词： 西昆仑;依格孜也尔河;河流阶地;沉积特征;河流演化

中图分类号：P588.1

文献标识码：A

文章编号：2096-1871（2020）03-237-09

河流阶地的形成和发育受构造、气候、基准面变化控制，与物源条件、河流地貌过程、植被覆盖等因素密切相关[1-3]。河流阶地沉积物记录了沉积环境、地貌地质条件以及经历的构造抬升等信息，是第四纪地质研究的重要对象之一[4-10]。

国内外学者对河流阶地沉积物开展大量研究，主要集中于階地成因及其对构造运动、气候变化的指示意义[11-18]，较少涉及阶地沉积相分析与河流演化过程研究[19-20]。西昆仑北麓山前地区是青藏高原北部与塔里木盆地西南缘的接触部位，地形落差大、物源丰富，沉积物对区域构造活动与环境变化响应迅速，是第四纪河流阶地研究的理想区域。西昆仑山前大河发育数量有限，而长度数十至数百千米的小型河流十分密集，这些河流与人类活动密切相关，大部分山区村镇均沿河而筑，人类生产生活大多集中于低位阶地之上，对此类小型河流开展阶地调查，研究河流演化历史，具有十分重要的现实意义。

本文在新疆西昆仑1∶5万区域地质矿产调查的基础上，选择阿克陶县克孜勒陶乡依格孜也尔河作为研究对象，对比不同阶地分布及沉积特征，探讨西昆仑山前河流的演化历史。

1 地质背景

西昆仑山位于塔里木板块与印度板块之间的西昆仑造山带，地质构造演化历史复杂，经历了塔里木板块基底形成阶段、被动大陆边缘沉积及碰撞造山阶段、陆内断陷盆地发展阶段、陆表海发展阶段和前陆盆地发展阶段，发育一系列NW向—SE向褶皱-逆冲断层带构造[21-23]。依格孜也尔河发育于西昆仑山东北段，向北东汇入塔里木盆地，全长约90 km，以冰雪补给为主，汛期为7—8月，是1条典型的砾质辫状河（图1）。流域内以陆源碎屑沉积为主，岩石易风化破碎，物源丰富。流域上游主要出露石炭纪—二叠纪灰色灰岩、白云岩、泥岩、石英砂岩，侏罗纪灰黑色、灰绿色砂岩、泥岩、页岩，局部出露花岗岩、闪长岩、变质岩;中游主要出露侏罗纪灰黑色、灰绿色砂岩、泥岩、页岩、砾岩，局部出露泥盆纪灰紫色、灰色砂岩、砾岩、灰岩、泥岩;下游主要出露侏罗纪灰色、灰绿色砂岩、泥岩、页岩及第四纪砂砾石层[24-25]。依格孜也尔河垂直穿过西昆仑山体与塔里木盆地之间的过渡带，沿途发育多级河流阶地，阶地地貌和沉积物记录了区域地质环境演化的重要信息。

2 阶地分布与剖面特征

2.1 阶地分布

依格孜也尔河阶地主要分布于河流下游大约15 km的河段两侧，向上游阶地迅速消减，高位阶地消失，仅发育渐进狭窄的一级阶地，本次研究在河流下游15 km范围内开展（图2）。依格孜也尔河属于砾质辫状河，沟谷深切，地貌较破碎，发育2～4级河流阶地，分布不连续。

（1）T4阶地。分布于河流下游喀尔乌勒村附近，距离河口约5 km。该阶地基本丧失阶地形态，在基岩顶部出露砾石层，厚30～50 m，风化剥蚀严重，阶面宽10～20 m，高出现代河床80～90 m。

（2）T3阶地。呈带状分布于河流下游，在喀尔乌勒村及康阔勒吉勒尕附近出露，最远距离河口约12 km，阶面宽15～20 m，阶坡较陡，局部近直立，砾石层出露厚30～50 m，高出现代河床60～70 m。

（3）T2阶地。断续分布，自河口—莫玛铁热克均有出露，局部缺失。该阶地集中分布于河流左岸，右岸零星分布，呈台阶状地形，界面宽20～30 m，砾石层厚10～20 m。

（4）T1阶地。呈条带状广泛分布，研究区普遍出露，阶面宽阔平坦，河流左岸阶面宽度>200 m，右岸较窄;阶面土壤发育，植被茂密，是人类农牧活动的主要聚集地，阶面高出现代河床2～5 m。

综上，依格孜也尔河阶地分布特征为：由老到新分布范围逐渐向河流上游延伸。高位阶地砾石层厚度大于低位阶地，低位阶地阶面宽度大于高位阶地。阶地沿现代河流展布，越向下游阶面越宽阔。高位阶地剥蚀严重，低位阶地保存相对完整。

根据各级阶地分布位置、阶面距离现代河床高度、阶地砾石层厚度，还原完整的依格孜也尔河4级阶地位相示意图（图3）。本文选取PM034和PM040横向剖面（图2），分析依格孜也河阶地沉积  物的沉积相特征，并进一步探讨其成因及河流演化过程。

2.2 阶地剖面

2.2.1 克孜勒陶乡河流阶地剖面（编号：PM034）

该剖面位于克孜勒陶乡康阔勒吉勒尕附近，露头较好，出露T1和T3阶地，T2阶地缺失，剖面沉积特征如图4所示。

（1）T3阶地。河拔68 m，出露厚38 m，基座阶地。砾石层整体无层序，混杂堆积，下部砾石含量约50%，上部砾石含量>85%。粒径分为多个组分，大者粒径10～20 cm，含量约40%;小者粒径3～5 cm，含量40%～50%;另含粒径30～40 cm的巨砾，含量5%～10%。砾石分选差，磨圆中等，次棱—次圆状，砾石成分主要有灰绿色细砂岩、灰黑色砂岩、粉细砂岩、黑色碳质泥页岩，见少量白色含砾粗砂岩、石英岩、花岗岩。砾石层，下部半固结，上部较松散。基座为康苏组，下切厚度为10～20 m。

（1）T3、T4阶地属于基座阶地，地貌切割较深，级差较大，分布不对称，多分布于北西岸，这种阶地特征是气候变化难以驱动的，主要受构造抬升控制，第四纪晚期印度板块向北加速俯冲，青藏高原阶段性隆升，西昆仑山前部位阶段性构造抬升，伴随发生区域断裂差异抬升，河流持续下切，形成多级阶地。

（2）T2阶地形成年代对应深海氧同位素MIS2阶段，该期全球气候迅速变冷，处于末次冰盛期[36]，与气候阶地冰期堆积、间冰期下切的一般规律相悖，表明气候变化对区域阶地形成影响较小。

（3）T1、T2阶地与T3、T4阶地沉积结构、沉积相组合截然不同，表明河流形态、流域范围发生巨大变化，河流搬运能力、侵蚀能力增强，河流演化对阶地形成产生一定影响。

4.3 阶地沉积相对河流演化的指示

阶地沉积物是研究河流演化历史最直接的证据，通过沉积物沉积相研究可以判断河流演化过程。依格孜也尔河是西昆仑众多水系中的一条中型河流，其演化历史可追溯至晚更新世早期。T4阶地以泥石流沉积相为主体，堆积厚度较大，砾石成分单一，分选磨圆差，底部与下伏基岩侵蚀面接触，具近源快速堆积特征。该时期河谷初生，河道短直，动能强，地形坡度较大，属山前泥石流通道。晚更新世中期，T3阶地开始堆积，以冲洪积扇为主体，沉积厚度巨大，砾石较粗大，分选差，略有磨圆，砾石成分稍杂，指示流域范围扩大，搬运距离增加，在持续构造抬升的背景下，河谷加深，支谷延展，沉积物多在洪水期快速堆积，形成间歇性山区河流。

晚更新世中后期，河流系统发生重大转变，T2阶地发育3套二元结构砾石层，下部砾石呈叠瓦状排列，夹含砾砂层，成层性好，砾石磨圆较好，成分复杂，出现花岗岩、变质岩，表明流域范围已扩展到现代河流上游岩体出露位置，河谷进一步扩宽，纵比降增大，河流搬运能力增强，堆积作用强于侵蚀作用，形成加积作用为主的辫状河。晚更新世晚期—全新世早期，T1阶地发育1套二元结构沉积，下部以主河道沉积相为主，具有较强的分选性和成层性，顶部漫滩相发育，沉积物粒度减小，表明河流坡降变缓和上游侵蚀砂增多，河流侵蚀、堆积速率相对平衡，形成相对平缓的辫状河。

5 结 论

（1）依格孜也尔河下游现存四级良好阶地，T3、T4阶地属基座基地，T1、T2阶地属堆积阶地。T1、T2、T3和T4阶地时代依次为5～8 ka B.P.、18～30 ka B.P.、40～50 ka B.P.和80～100 ka B.P.。

（2）依格孜也尔河四级阶地形成主要受控于构造抬升，受氣候变化影响较小，阶地类型的差异主要受河流演化影响。

（3）依格孜也尔河T4、T3阶地主要为泥石流相与冲洪积扇相，河流侵蚀作用强，间歇性堆积;T2阶地呈现多旋回辫状河沉积，堆积作用增强;T1阶地为主河道-漫滩相沉积，侵蚀-堆积作用趋于平衡。晚更新世以来河流演化过程为泥石流通道-间歇性河道-砾质辫状河，T2阶地沉积期河流系统突变是基座阶地转变为堆积阶地的直接因素。

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Abstract：This study obtained heights， distribution， development and sedimentary characteristics of terraces through field geological investigation on Yigeziyer River terraces in the piedmont of West Kunlun. On this basis， authors further investigated development genesis of terraces and evolution process of river by analyzing sedimentary facies and paleo environments of different river terraces. The results show that the Yigeziyer River developed two pedestal terraces （T4 and T3） and two accumulation terraces （T2 and T1）， which formed at about 80～100 ka B.P.， 40～50 ka B.P.， 18～30 ka B.P.， 5～8ka B.P. respectively. The terraces resulted mainly from periodic tectonic uplifting， with limited effect from climate change， and the difference of terrace types was mainly influenced by river evolution. Terrace sedimentary facies analysis shows that the main sedimentary facies of T4 and T3 are debris flow sedimentary and alluvial-proluvial fan sedimentary respectively， with strong river erosion and intermittent accumulation. During the T2 sedimentary period， the river system changed greatly， the sediment shows multi-cycle braided river deposit， with enhanced accumulation. The sedimentary facies of T1 terrace was mainly channel-floodplain deposits， with the erosion-accumulation process towards to balance.

Key words：West Kunlun; Yigeziyer River; river terrace; sedimentary characteristics; river evolution