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《浙江师范大学》 2012年
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金衢盆地河流阶地发育和环境变化

曹林  
【摘要】:河流阶地是记录流域内环境变化信息的重要载体。金衢盆地位于钱塘江上游,流经盆地的金华江一衢江段两岸可见多级阶地,其形成与钱塘江流域第四纪以来环境变化有密切关系。本文以金衢盆地金华江—衢江段两岸河流阶地作为研究对象,选取6个典型河流阶地剖面,利用沉积学、环境地球化学等研究方法,对各级阶地的类型、分布、阶地沉积物理化特征等展开研究,并在此基础上结合区域地层对比,探讨金衢盆地河流阶地形成及环境变化。初步获得以下结论: (1)金衢盆地金华江—衢江段两岸河流阶地的类型多为基座阶地和堆积阶地。阶地共分三级,由老至新分别标记为T3、T2、T1,T3阶地大多为基座阶地,阶地之下出露白垩纪河湖相紫红色砂岩,基岩上部为分选性较差的砾石层,砾石风化程度强烈且网纹化,与基岩之间呈不整合接触,砾石层之上为网纹红土和均质红土,网纹红土底部为含砾的粉砂质亚粘土、粘土,网纹红土中上部和均质红土层是富含风成粒级、质地均一的风成特性沉积物。而T2和T1级阶地大多为堆积阶地,阶地下部为风化程度不等的砾石层,砾石层之上或为风成沉积物,或是漫滩相沉积物。金华江—衢江段两岸阶地保留状况存在差异。 (2)从金衢盆地河流阶地的分布特征来看,金衢盆地内衢江金华段和金华江的南岸阶地保存较好,三级阶地均有分布;衢江金华段和金华江的北岸阶地保留不够完整,只见有T1、T3两级阶地。T1阶地广泛分布于金华江、衢江现代河谷两侧,构成相对宽广的河漫滩平原和平畈平原,海拔多在海拔35m~50m;T2阶地见于金华江、衢江南岸,断续零星分布,现主要保留在汤溪一带,海拔多在45m~60m;T3阶地在衢江金华段和金华江的南北两岸均有分布和保留,在南岸蒋堂、汤溪、雅畈一带成片分布,北岸罗店、仙桥、塘雅等地呈零星分布,T3阶地的海拔高度为50m-75m。而同一级阶地分布高度以盆地东西两端略高,呈现“两头高中间低”的基本格局。 (3)三级阶地沉积物理化特征存在差异。T3阶地均质红土层及网纹红土层中上部粒度组成以粉砂(4~63μm)和粘土(63gm)组分为主,尤其富含一定比重的“风尘基本粒组”(10μm~50μm);频率累积曲线中挟持组分和次生组分的含量较高,缺乏推移组分。分选性较差、偏度近于对称和正偏分布,峰度为中等峰态和宽峰态;化学组成以SiO2、Al2O3、Fe2O3为主,其中T3均质红土层的SiO2、 Al2O3、Fe2O3均值分别为67.22%~71.98%,12.6%~3.47%,5.2%~5.85%;T3网纹红土层的SiO2、Al2O3、Fe2O3均值分别为62.45%~68.93%,13.23%~15.11%,5.43%-8.2%; K2O、MgO、Na2O、CaO等易溶组分含量很低,绝大部分元素含量均多不足1%。化学风化指标具有高CIA值,低ba值、SiO2/Al2O3、SiO2/R2O3的特征。T3均质红土层的CIA均值范围为87.56%~88.81%,ba值均值范围为0.19~0.23, Si02/Al2O3均值范围为8.86~9.76,SiO2/R2O3均值为6.9~7.73;网纹红土层中上部的CIA均值范围为87.71%~90.5%,ba值均值范围为0.19~0.22,SiO2/Al2O3均值范围为7.02~7.77,SiO2/R2O3均值为5.22~6.3。 T3阶地网纹红土层下部粒度组成以粉砂和砂为主,粘土的含量稍低;频率曲线呈明显的多峰态型,分选性差、偏度近于对称分布,峰度为宽峰态;化学组成以SiO2、Al2O3、Fe2O3为主,其中SiO2含量最高,均值范围为62.45%~66.65%;Al2O3均值为15.34%~16.08%,Fe2O3含量均值为4.8%~5.28%,K2O、MgO、Na2O、 CaO等易溶组分含量很低,绝大部分元素含量均多不足1%。在主要化学风化指标中,CIA值均值为85.97%~87.48%,ba值均值为0.21~0.22:SiO2/Al2O3均值为7.04~7.12;SiO2/R2O3均值为5.83~5.91。可视为漫滩相沉积并经历了较强的风化过程。T3阶地网纹红土层磁化率值明显低于上部的均质红土层,各剖面网纹红土层均值范围为(10.56~19.49)×10-8m3/kg,均质红土层均值范围为(27.4~42.83)×10-8m3/kg。 T2阶地沉积物粒度组成以粉砂为优势粒组,并且富含有一定比重的“风尘基本粒组”(10-50μm)。频率曲线呈现明显的单峰型,频率累积曲线中挟持组分和次生组分的含量较高,表明阶地上的棕黄色土层具有一定的风成特性;分选较差、偏度近于对称和正偏分布,峰度为中等峰态的特征,说明棕黄色土层中有近源粗粒的混入。主量元素以SiO2、Al2O3、TFe2O3为主,其中SiO2含量最高,Al2O3次之,Fe2O3含量居第三位,其中SiO2均值为69.98%,Al2O3均值为11.77%,Fe2O3均值为3.31%,而K2O、MgO、Na2O、CaO等易溶组分含量很低。化学蚀变指数CIA值自地表向下基本上逐渐增大;ba值、SiO2/Al2O3、SiO2/R2O3自地表向下基本上逐渐减小,CIA值均值为76.62%,ba值均值为0.39,SiO2/Al2O3均值为10.89,SiO2/R2O3均值为9.2,具有明显的风成特性。磁化率值的范围为(35.16~51.83)×10-8m3/kg之间,平均值为45.29×10-8m3/kg。 T1阶地河漫滩层的粒度组成中砂组分为优势粒组,变化范围介于70.16%~90.67%,平均含量值84.32%,粉砂和粘土含量较少,颗粒较T2、T3阶地沉积物明显偏粗。粒度参数中分选较差,偏态属于极正偏,峰态属于很窄范畴;化学元素组成以SiO2、Al2O3、K2O、Fe2O3为主,其中SiO2含量最高,Al2O3次之,K2O和TFe2O3含量居第三位和第四位,SiO2含量均值为69.11%,Al2O3含量均值为12.19%,K2O含量均值为3.84%,Fe2O3含量均值为2.34%。而MgO、 CaO等其它易溶组分含量很低。其中CIA值均值为63.84%,ba值均值为0.64,SiO2/Al2O3均值为9.66, SiO2/R2O3均值为8.6。磁化率值的范围为(34.78-42.27)×10-8m3/kg之间,平均值为37.58×10-8m3/kg。 (4)结合区域地层对比,T3、T2、T1三级阶地分别对应之江组、莲花组、鄞江桥组,构成Q2-Q3-Q4时代序列,三级阶地沉积物理化特征记录了金衢盆地内更新世以来环境变化的特征及趋势:T3阶地沉积物经历的风化程度最强,流域内整体经历了湿热环境;T2阶地棕黄色土层的风化程度减弱;T1阶地沉积物风化程度最弱,反映流域内晚更新世以来气候湿热程度趋于减弱。每级阶地理化指标存在的纵向变化则表明不同时代内流域环境还存在波动。 (5)盆地内阶地的形成还与构造运动存在一定联系,盆地内早期发育的三级河流阶地与盆地北侧金华北山上发育的三层溶洞可能有较好的耦合关系。
【学位授予单位】:浙江师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P343.1

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