黄土33333333333

第柱卷第期!
年##月地理学报口0123#一/1·4563,,7黄土区沟谷发育与气候变化的关系8以洛川黄土源区为例9袁宝印巴特尔崔久旭8中国科学院地质研究所9殷强8中国科学技术大学9提要黄土区沟谷侵蚀与气候变化有密切关系.
黄土是干冷气侯环境中堆积的地质体,只有在干冷时期才是稳定的.
气候变湿润时黄土区发生冲沟侵蚀.
洛川黄土源区#:万年以来至少出现过五次明显的侵蚀时期,该区河流的侵蚀与堆积过程恰好和冲沟发育过程相反,但两者在时间上可以较好地对比.
关镇词黄土高原气候变化古冲沟气侯阶地大部分黄土区侵蚀强烈,沟谷纵横,水土流失严重,给工农业生产的发展带来许多困难.
研究沟谷侵蚀的规律,以便寻找治理的方法,是许多研究黄土的学者所关心的问题.
然而黄土区沟谷侵蚀自何时开始加剧,什么因素导致沟谷的侵蚀,目前尚不甚明燎.
有相当多的证据表明,黄土的侵蚀并非只出现于历史时期.
地质时期,黄土的堆积是和侵蚀交替进行的,而且与气候的变化有密切的关系.
洛川黄土源区,黄土侵蚀不太强烈,正是在这种地区易于观察到黄土堆积与侵蚀交替进行的过程,从而寻找该过程与气候变化之间的关系.
一、洛川源黄土堆积过程与气候变化洛川位于西安以北##:多公里,是典型的黄土源之一.
第三纪时期洛川源区为一宽浅的基岩侵蚀盆地8昊子荣等,7!
9〔2;1盆地中缺失老第三纪沉积,至上新世末才开始堆积不厚的红色土状堆积,称之为红粘土.
红粘土之上为厚约1"户二ΑΒΧ65>,5ΔΒΕΦ和蜗牛化石,推测红粘土为风成沉积物,它与上覆午城黄土呈渐变关系8刘东生等,!
!
9〔,,.
期袁宝印等Γ黄土区沟谷发育与气候变化的关系8以洛川黄土源区为例9黄土堆积剖面由黄土层、古土壤层和风化黄土层相互叠加而组成.
经详细研究证明,黄土层是气候干冷时期的风成沉积,气候转为温湿时,黄土堆积速度减缓,并形成古土壤层或风化黄土层.
根据岩性黄土剖面可划分为午城黄土、离石黄土和马兰黄土.
古地磁测量结果表明,高斯期和松山期间的界线大致与红粘土和午城黄土间的界线相吻合8,Δ2已>,56Η23,79〔,;,说明黄土至少在#:万年前已经开始堆积.
午城黄土厚约Ι:=,由黄土、古土壤和风化黄土层迭覆而成.
古土壤层一般较薄,经常可见两三层古土壤相互迭加.
风化黄土层是一种类似古土壤的棕红色土层,颜色比较均一,缺乏古土壤层所具有的成土作用形成的分带现象.
由于它们颜色较深,也是在比较温湿的环境下形成的,只是没有发育成古土壤,故称之为风化黄土层.
有的风化黄土层含钙质结核较多,结核周围的黄土因钙质富集而呈淡灰黄色,结核之间还保存原来的棕红色,远看常常误认为是黄土层,实际上较淡的颜色是后期结核形成的.
午城黄土中,古土壤层和风化黄土层占了绝大部分厚度,黄土层却较少、较薄,共发育九层黄土层.
经研究,午城黄土堆积过程中,可划出九个气候旋迥,其中以温湿气候占优势,干冷气候所占的时段较短.
离石黄土厚!
=,由发育较好的古土壤和黄土层组成,共含层占土壤.
其中第五层古土壤发育最好,呈暗棕红色,实际由三层古土壤迭加而成.
古地磁研究证明,松山期与布容期的界线位于第七层与第八层古土壤之间.
离石黄土中,一般黄土层厚度大于古土壤层,反映离石黄土堆积时,气候总体上比午城黄土堆积时偏冷,共划分出个气候旋迥.
每个气候旋迥中,大多以干冷气候占优势,这种趋势越向上越明显.
马兰黄土厚约:=,为均一的淡灰黄色黄土,它与第一层古土壤8.
Γ9组成一个气侯旋迥.
马兰黄土是单层黄土最厚的一层,底部年龄距今约#3!
万年.
马兰黄土上部发育一层暗褐色的黑沪土,是相对湿冷的气侯环境下形成的古土壤,可能代表另一个刚开始的气候旋迥.
总之,洛川黄土剖面显示,#:万年以来至少经历了#个气候旋迥.
黄土在这#斗.
万年内不间断地堆!
:ΓΓΓ、、.
岑岑气气翔翔翔翔日日日目'3'二「—一—ΚΚΚ哥222222222222222傲傲傲全全产产才才才才才才才才才卜卜月ΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒΒ###践践践牌牌界界界界界界界界界土土土产产产产冈冈石石石石石石「「「「用门门门门门门门门门写写写写滞滞吝吝吝吝吝吝吝吝吝!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
豁豁豁豁羹羹羹羹阳阳阳阳阅阅拼拼拼拼拼拼拼拼拼ΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙ爵爵爵爵聋聋鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓氏氏氏氏氏氏氏氏氏氏氏氏氏三三除除除除韶韶韶尸尸陇陇陇陇缀缀缀缀藻藻藻藻藻藻藻藻藻藻藻:::撇撇撇撇撇ΛΛΛ33333333333'''''二日二二麟麟麟麟麟麟3Λ###口口口、!
,之Μ〕〕必必亚亚亚云云笛笛国国「「「「一一222ΛΛΛ卜卜卜仁仁训戈戈不不、'''''''''''蘸蘸蘸蘸阵阵阵乙蟒蟒演演硬硬硬墓ΦΦΦ获获狱狱狱乞3认认'''ΜΛΛΛΛΛΛΛ#:::二二七匕匕千带卜卜卜卜卜卜卜卜卜3333333333333333333333333一一绪绪绪维维维666#########################」」【【【'】】】】】222万999浴、、、、、李李燕弓弓奋认笼笼笼笼所所不二二尸尸尸尸尸尸尸尸尸########################''盯盯份气产产识识识识卜卜Ν砂砂砂砂子子户任不芒芒芒芒芒芒芒芒芒#######################1ΘΡ:.
ΓΑ1,Β6,1Σ,5Β=Θ1,Χ5盯Τ15ΡΗΧ,.
ΡΗΗΧΥΒ+>10访5已Ρ马兰黄土#3离石黄土(0'几'达1图2洛川县清池古冲沟剖面345·267895.
.
:;8=胡马兰黄土&离石黄土Α古土壤2钙结核图Β洛川县北汉寨古冲沟剖面3抽,灿Χ4895、.
:;9Δ84=;Ε=;4,>Χ=;马兰黄土&离石黄土Α午城黄土'古土壤队红粘土Φ砂层地理学报#卷整合的.
自第五层古土壤形成时开始,出现较明显的黄土侵蚀.
但侵蚀的强度却随气侯的变化而时强时弱,到现在至少经历了五次较强的侵蚀时期ΓΤ第一畏蚀期8距今约!
Ι万年9该期侵蚀发生在第五层古土壤形成时期,当时的地形面向临近洛河及其一级支流处明显的倾斜8图#9.
从此以后,黄土源面上出现了明显的波状起伏,以后的冲沟就是沿地形低洼处开始发育的.
#3第二俊蚀期8距今约#:万年9以清池和老庄河剖面为例8图2,,>>>花胃七出二二图Ι洛川黄土源区#:万年以来的侵蚀发育阶段月3Ι五>1五1Χ,6ΗΘ11ΣΤ15Ρ1ΩΧΤ15,,Ξ这Χ,山55犷5Η>,弓期袁宝印等Γ黄土区沟谷发育与气候变化的关系8以洛川黄土壕区为例9以北汉寨剖面为例8图!
9,古冲沟形成的侵蚀面上只堆积了马兰黄土8ΤΦ9,底部混有古土壤碎屑,使底部微显红色.
剖面说明侵蚀发生在第一层古土壤形成时期,大约距今#3!
万年.
侵蚀深度较大,燎区内部可达::多米深.
3第四俊蚀期8距今约万年9这次侵蚀形成的冲沟中尚未堆积新的黄土层,冲沟地形保存十分清楚.
该期冲沟的特点是Γ829沿第三侵蚀期沟谷强烈下切,许多地方切穿了红粘土层达到基岩.
8#9在第三侵蚀期形成的沟谷谷坡上,切割成许多垂直主沟的小冲沟,使原来的冲沟更加支离破碎.
这次侵蚀发生于马兰黄土堆积之后,大致相当于最后一次冰期结束后的温湿时期,距今大约万年.
!
3第五怪蚀期8距今Ι:::年一现在9指历史时期发育的沟谷,以洛川县城西北的冲沟为例.
洛川县中学以西,路旁沟壁上发现一彩陶文化遗址.
遗址分布面积较大,洛川县城西北的冲沟恰好从遗址中间切过,大约延伸了!
:=.
彩陶遗址的年代大约距今!
:::一Ι:::年,当时的村落中应无冲沟穿过,而是附近的冲沟在!
:::年以来向前发展了约!
:=.
此期冲沟沟壁陡直,沟头为尖锥状,是目前冲沟发展最迅速的部分8图Ι9.
黄土源区的冲沟发育历史表明,气侯湿润时,平坦的黄土源面形成古土壤,同时靠近河流的谷坡上黄土发生侵蚀形成冲沟.
当气候变干时,侵蚀变弱,原来冲沟的谷坡上可堆积黄土层.
以上事实说明黄土侵蚀与气候变化有密切关系.
三、河谷发育过程的地质记录洛河是流经洛川振区最大的河流,属黄河的一级支流.
洛河深嵌于黄土源中,河床距垠面约#!
:=,河曲十分发育,形成深切曲流的景观.
河谷谷坡主要由高出河面约7:=的基岩陡坎组成.
陡坎之上堆积厚约::=的黄土,黄土层向源区很快变厚.
相反,黄土层和古土壤层在临近洛河河谷的地方急骤倾斜并变薄.
第五层古土壤往往直接覆盖在基岩陡坎的转折处,倾角可达##".
午城黄土很少有在河谷谷坡上直接出露者,红粘土则从未见有在洛河谷坡上出露.
河谷中发育四级阶地,以下岭泉8见图#9、高家河8图9等地最为典型.
阶地情况可归纳如下Γ一级阶地8&Γ9,高Α=,堆积阶地,由亚砂土组成.
二级阶地8几9,基座阶地,基岩高出河面23Α=,上覆厚约砚0姐马兰黄土&离石黄土Α古土城,亚砂土Β砂砾层Φ基岩洛河通过洛川源区时,河谷地貌的一个突出特点是河谷比较狭窄,两岸由高Λ.
左右的基岩陡壁所限制,河流阶地在两岸基岩陡壁所限制的范围内发育.
从而该区洛河河谷的发育过程可以明显地分为两个阶段.
第一阶段是河流下切形成基岩陡壁,构成洛河河谷地貌的骨架.
全区范围内,上新世红粘土堆积时,没有流域面积较大的河流,洛河仅是一条规模很小的溪流.
洛河河谷缺乏高阶地,即洛河两侧的基岩陡坎之上未见古洛河的沉积物,表明洛河形成后即开始强烈下切.
如果下切发生在午城黄土堆积以后,基岩陡坎之上应普遍出露午城黄土,组成下部为基岩上部为午城黄土的陡壁.
不但未见这种现象,而且午城黄土在临近河谷地区迅速尖灭,说明午城黄土堆积前或堆积过程中基岩陡坎已经存在,所以基岩陡坎大致形成于上新世晚期至早更新世初期,这样强烈的下切只能是构造因素造成的.
河谷发育的第二阶段是阶地的形成.
洛河共发育四级阶地,阶地形成后阶地面上开始堆积风成黄土,可根据黄土的年龄确定阶地的时代.
Ι之上,黄土剖面由四层古土壤和五层黄土组成,阶地形成时代大致相当于第五层古土壤.
第五层古土壤顶部年龄大约距今ΒΦ万年Μ刘东生等,ΝΛ幻,所以毛的时代为距今ΒΦ万年左右.
Ι,之上发育一层古土壤和二层黄土,阶地形成时代与第二层古土壤相当,距今&万年左右.
ΙΟ之上只发育马兰黄土,阶地形成时代与第一层古土壤一致,距今约&Β万年.
ΙΟ之上没有覆盖黄土,阶地形成于全新世.
如果把洛河各级阶地上面覆盖的黄土层剥去,就会发现阶地高度变化不大,而且阶地的高度并非按时代新老有规律的排列.
Ι、高Λ.
左右,ΙΟ高ΠΘ左右,ΙΑ高度不超过巧Θ,Ι高ΠΘ.
阶地高度特征表明它们不是由于地壳间歇性抬升造成的.
最老的阶地与现在的一级阶地高度相等,说明ΒΦ万年以来,河流下切十分微弱.
同时各级阶地之间又没有相互迭粗的现象,也不能用地壳间歇性下沉来解释它们的形成,因而推测它们是气候变化的产物.
四、讨论和结论洛川黄土源区由于具有特殊的构造和地貌条件,自&2万年以来连续接受了厚约袁宝印等Γ黄土区沟谷发育与气候变化的关系8以洛川黄土源区为例9>52Η6Β1工[56∴55Χ6Ρ565>>Η55,1ΣΤ亦5>Β05>ΗΧΔ]ΡΗ,5,1ΣΘ22⊥ΒΧΘ认Τ15ΡΗΧΞ抓年龄8Η9谷底堆积面Ι:::一现在河漫滩:'#义:'#:火8、'!
Ι火:'第一级阶地8&,9第二级阶地8丁Γ9第三级阶地8&,Π3.
>Η2,_ΨΘ156Β,=1Σ%Ρ访5Γ5Τ15ΑΑ45]1,Β>,8ΗΑ6>39,51户人⊥,3Μ33,,7Ο们陈永宗,黄河中游沟道流域产沙过程初步研究,地理研究,#829,7%、Γ32ΒΥ,'Σ66δ"1厂价.
:苏月份'耐亡、行石,6ΕΗ9ΞΒΧεΒΗΧΘ8,万,.
>Α'>⊥1Σ.
ΕΣ.
,Ε1Η耐&5Ε而,::宫⊥1Σ%人Β,Η9φ5⊥∴1>ΔΑΤ15ΑΑ]2Η65ΗΦ%2Β=Η6ΒΕΕΡΗΧΘ5ΓΧ5Β5Χ6Θ22⊥Φ52Β=Η6ΒΕ65>>ΗΕ5[Α6>7%6)∴ΒΧΘ616Ρ5Α+55ΒΗ2Α6>Ε6>5ΗΧΔΘ51=1>+ΡΒΕΕ1ΧΔΒ6Β1ΧΑ1ΣΤ1Ε五ΗΧ⊥一γΗΧ,215ΑΑ∴Β>ΡΗ呼期袁宝印等Γ黄土区沟谷发育与气候变化的关系8以洛川黄土源区为例96Ρ5+ΗΑ6#3=Β22Β1Χ⊥5Η>Α3&ΡΒΑ+5>Β1Δ1Σ215ΑΑΗ55=2Η6Β1ΧΑ]ΗΧΑΗ625ΗΑ6#52Β=Η6ΒΕΕ⊥525Α3&Ρ552Β翻Η6ΒΕ5ΡΗΧΘ5ΑΧ161Χ2⊥Σ1>=5Δ215ΑΑ一]Η251Α12Α5δ5Χ55Α[6Η2Α1ΡΗΔΗ+>1Σ1ΧΔΒΧΣ25Χ551Χ16Ρ5>ΗΑ]1Ε6Α1ΣΘ51=1>+ΡΒΕΔ50521+=5Χ63Χ6Ρ5512Δ一>⊥Α6ΗΘ5Α∴Ρ5Χ215Α、Δ5]1ΑΒ6Β1Χ∴ΗΑΣΗΑ6,!
:Θ5Χ5ΑΒΑ∴ΗΑ11=29Η>Η[2⊥∴5Ηη·Χ6ΡΒΑ∴Η⊥6Ρ5ΣΒΧ52汉!
!
2Η⊥5>Α,05>5Σ1>=5Δ3]>5ΕΒ+Β6Η6Β1ΧΗΧΔΑ>ΣΗ55ΣΧ1ΣΣ>52卫ΗΒΧ5Δ21∴ΒΧ6Ρ5Α5512Δ一>⊥Α6ΗΘ5Α3&Ρ5215ΑΑ2Η⊥5>ΗΧΔΒΓ!
Θ51=1>+ΡΒΕ5Υ]>5ΑΑΒ1Χ∴ΗΑΑΓΗ[211Χ2⊥ΧΔ5>Α5ΡΕ2Β=Η6Β551ΧΔΒ6Β1Χ3αΡ5ΧΡ=ΒΔ65=]5>Η65Ε2Β=Η65ΑΔ50521+5Δ,215Α,Δ5]1ΑΒ6Β1Χ>Η65Α∴5>5=5Ρ>1Δ55Δ,+5>=Β6ΒΧΘΑ6>1ΧΘ]5Δ1Θ5Χ5ΑΒΑ3Χ6ΡΒΑ认,Η⊥]Η251Α12Α∴5>5Σ1>=5Δ3ΧΗΔΔΒ6Β1Χ,]>55Β]Β6Η6Β1ΧΗΧΔΑ>ΣΗΕ5>Χ1ΣΣ∴5>5=ΕΡΡΒΘ225>ΒΧ6Ρ5Ρ2ΧΒΔ65=+5>Η65Α6ΗΘ5Α,ΗΣΣ556ΒΧΘ6Ρ5、6Η[Β2Β6⊥1Σ6Ρ5ΧΔ5>2⊥ΒΧΘ215ΑΑ3&ΡΒΑ>5Α265ΔΒΧ6Ρ51Χ,561Σ5>1ΑΒ1ΧΗΧΔ6Ρ5Δ50521]=5Χ61ΣΘ22⊥ΒΧΘ3.
ΒΧΕ56Ρ5ΣΒΣ6Ρ]Η251Α122Η⊥5>∴ΗΑΣ1>=5ΔΣΒ05Γ>1ΑΒ1ΧΑ6ΗΘ5ΑΗ>5>5Ε1ΘΧΒγ5ΔΒΧ6Ρ5Τ1ΕΡΗΧΞΗΧ>5Θ:Χ·&Ρ1]>1Ε5ΑΑ1ΣΔ5]1ΑΒ6Β1ΧΗΧΔ5>1ΑΒ1ΧΒΧ6Ρ50Η225⊥1ΣΤ1Ρ5>Β05>Η6Τ1ΕΡ一ΗΧΞΗΧ>5ΘΒ1ΧΔΒΣΣ5>ΑΑΒΘΧΒΣΒΕΗΧ62⊥Σ>1=6ΡΗ6=5Χ6Β1Χ5ΔΗ[10534>ΒΧΘ6Ρ5Ρ而Δ一65=]5>Η65Ε2Β=Η6Β5Α6ΗΘ5,215ΑΑ5>1ΑΒ1Χ>5=ΗΒΧ5ΔΑ6>1ΧΘΒΧ6Ρ5ΒΧΧ5>+Η>61Σ215ΑΑ⊥ΗΧ,ΗΧΔΘ22Β5Α∴5>5Σ1>=5Δ32161Σ215ΑΑ=Η65>ΒΗ2∴ΗΑΕΗ>>Β5ΔΒΧ616Ρ5&一21Ρ5>Β05>·5ΕΗΑ56Ρ50Η225⊥1ΣΤ1Ρ5>Β05>,ΓΗΑΧΗ>>1∴ΗΧΔ6Ρ5>Χ1ΣΣ012=5ΗΧΔΣ211Δ25052Α∴5>5ΡΒΘΡ5>6ΡΗΧ>Ρ1Α5ΒΧ6Ρ5512Δ一Δ>⊥Α6ΗΘ5,Η6ΡΒ5ηΔ5]"Β61ΣΗ220Β=∴ΗΑΣ1>=5ΔΒΧ>Ρ50Η225⊥3∴Ρ5Χ6Ρ5Ε2Β=Η655Χ65>5Δ6Ρ5Χ5Υ6512Δ一>⊥Α6ΗΘ5,5>1!
Β1Χ∴ΗΑ∴5Ηη5>ΒΧ6Ρ5ΒΧΧ5>]Η>61Σ215ΑΑ⊥ΗΧΗΧΔΑ>ΣΗ55>Χ1ΣΣΔ5Ε>5ΗΑ5Δ3&Ρ5δΗΧ6Β6⊥1Σ215ΑΑ=Η65>ΒΗ25Η>>Β5ΔΒΧ616Ρ5>Β05>Δ5Ε>5ΗΑ5ΔΗ5Ε1>ΔΒΧΘ2⊥3(>1ΑΒ1Χ∴ΗΑ6Ρ5Χ1ΕΕ>>5ΔΒΧ6Ρ5Η220Β=3Α6Ρ5Σ211Δ25052ΒΧ一Ρ5512Δ峨>⊥Α6ΗΘ5∴ΗΑ21∴5>6ΡΗΧ6ΡΗ6ΒΧ6Ρ5]>四Β1、Ρ=ΒΔΕ2Β=Η65,6Ρ5Σ2呱25052512ΔΧ16>5Η5ΡΒ6Α+>50Β1ΑΡ5ΒΘΡ6Α3&Ρ5Η220ΒΒΧΔ5+1ΑΒ65ΔΒΧ6Ρ52ΗΑ6Ε2ΒΧ2Η6ΒΕΑ6ΗΘ56Ρ5Χ∴ΗΑ]>5Α5>05Δ:!
Η65>>ΗΕ53Τ1Ε5ΑΑ6Ρ5Χ[5ΘΗΧ61Δ5+1ΑΒ61Χ62Β565>>ΗΕ5Α>ΣΗ5536!
>5ΗΑ1ΧΗ[256151Χ、ΒΔ5>>ΡΗ66Ρ565>>Η55Α1ΣΤ1Ρ5ΥΒ05>ΒΧΤ1ΕΡ一ΗΧΞΗΧ>5ΘΒ1Χ∴ΗΑΣ1>=5Δ[⊥Φ5ΡΕ2Β=Η6ΒΕ52飞ΗΧΘ5Α326Ρ1ΘΡ6Ρ5ΡΒΑ>1>⊥1ΣΤ1Ρ5>Β05>ΔΒΣΣ5>ΑΣ>1=6ΡΗ61Σ只22⊥ΒΧ只ΒΧ6Ρ5ΒΧΧ5>+Η>61ΣΤ15ΡΗΧ215ΑΑ⊥ΗΧ,[16Ρ∴5>5Σ1>=5Δ,ΧΔ5>6Ρ5ΒΧΣ25ΧΕ51Σ6Ρ5Ε2Β=Η6Β5ΕΡΗΧΘ5Α3%1>>52Η6Β1Χ[5>∴55Χ6Ρ565>>Η55Α1Σ2'1Ρ5>Β05>ΗΧΔ6Ρ5Θ22Β5Α1Σ0Η>Β1Α5>1ΑΒ1ΧΑ>ΗΘ5ΑΒ、6225>5Σ1>5+1ΑΑΒ[253.
ΕΡΕ1>>52Η6Β1Χ!
ΑΡ1∴ΧΒΧ>Ρ5Σ1221∴ΒΧΘΟΗ[25Γ&Η[3Ε1>>52Η6访Χ[56∴5己Χ6Ρ565>>Η551ΣΤ1Ρ5>Β05>ΗΧΔ]ΡΗΑ5Α1ΣΘ22⊥=Θ玩Τ1ΕΡΗΧΞΗΧΘ555Β05>65>>Η555522⊥ΒΧΘΑ6ΗΘ5ΑΑΑ!
!
!
Ι::::::&5>>Η55ΠΒ>Α>Α6ΗΘ555##::&5>>Η55ΗΕ5ΨΨΨ&ΡΒ>ΔΑ6ΗΘ555::::::&522Η55222Π16ΡΑ6ΗΘ555ΙΙΙ:::::0Η225⊥Σ2Η666ΠΒΣ6ΡΑ6ΗΘ5