四川九寨沟地貌与第四纪地质

2000年9月第20卷第3期四川地质学报Vol. 20No. 3Sep 1,2000

四川九寨沟地貌与第四纪地质

郭建强　彭　东　曹　俊　杨俊义

(四川省地勘局区调队, 四川双流　610213)

摘要:九寨沟地处青藏高原向四川盆地陡跌的两大地貌单元的过渡地带, 经笔者等调查可划分

出高山山地地貌、高山坡地地貌和高山河谷地貌等三种地貌类型及十种成因类型的第四纪堆积物, 并对其分布规律、特征进行描述。首次划分了区内第四纪地层, 探讨其演化过程。为研究九寨沟自然资源的演化发展以及合理利用和保护提供了基础资料。

关键词:地貌区划; 第四纪地质; 新构造; 九寨沟

　　中图分类号:P931; P534. 63　　文献标识码:A　　文章编号:1006-0995(2000) 03-0183-10九寨沟位于四川省北部, 岷山山脉南段尕尔纳峰北麓, 古称中羊硐。九寨沟风景区的面积为720km 2, 外围保护带300km 2, 共计1020km 2。近年来, 笔者在开展1∶5万九寨沟、则查哇幅生态地质调查中, 收集了丰富而系统的地貌地质资料, , 对该区有了许多新的见解和认识。

1　地貌区划及特征

, 。九寨沟以树正、日则和则查哇三沟构成“Y ”字地形, 地势南高北低, 起伏大, 最大相对高差达2768m , 平均相对高差大于1600m 。沟谷纵横, 河网密度大; 谷地狭窄, 其宽度都小于200m 。最大宽深比可达20∶1, 平均为415∶1。属高山峡谷地貌区, 并呈现垂直差异性的山地地貌景观。整个区内, 重峦叠嶂, 层林叠翠, 湖泊错落有致, 构成水光浮翠、倒映林岚的九寨自然奇景。根据区内地貌海拔高度、微地貌形态组合、气候差异、植被组合等特征, 可划分出高山山地地貌分区、高山坡地地貌分区和高山河谷地貌分区。各地貌分区再依据地貌形态成因而进一步划分为若干地貌小区(表1) 。

1. 1　高山山地地貌分区

位于海拔4000m 以上的高大山体, 地貌外营力主要表现为高山寒冻风化和冰川作用。岭脊基岩裸露, 且由节理裂隙发育的石灰岩构成, 强烈的冰雪寒冻风化和溶蚀作用, 便岭脊地区形成了角峰、刃峰、峰丛, 在山脚下因崩塌则形成大片流石滩和崩塌裙带, 并多处于活动状态, 常沿山坡向下方缓慢运动, 构成潜在威胁。

岭脊之下, 为典型的冰川地貌, 代表性冰川遗迹地有溶洞沟、长海沟尾、藏马龙里沟等地, 系列古冰斗、冰川悬谷、U 型谷、套谷、雪蚀洼地、冰斗湖等冰蚀地貌比比皆是。而冰川堆积地貌在一些山体凹地内发育普遍, 保存在高山上面的槽谷中, 常以多道终碛堤和侧碛堤, 以及冰川基碛出现。

收稿日期:1999-10-19

作者简介:郭建强(1963-) , 男, 四川温江人, 高级工程师, 从事区域地质调查和旅游资源调查、评价与规划

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四川九寨沟地貌与第四纪地质

表1　九寨沟地貌分类表地貌区地貌分区

高山山地

地貌分区

九寨

沟高

山峡

谷地

貌区高山坡地地貌分区地貌小区寒冻风化岭脊地冰川遗迹地荒漠裸露坡地森林植被坡地流水侵蚀及堆积

谷地

高山河谷

地貌分区喀斯特堆积谷地

喀斯特溶蚀谷地峰丛、角峰、刃脊、岩屑锥冰斗、雪蚀洼地、悬谷、U 谷、冰蚀湖、冰坎、冰碛堤、冰川基碛石环、石海、融冻泥流阶地、崩塌、倒石锥、滑坡、泥石流泥石流、滑坡、山坡断层陡崖、单面山V 形侵蚀沟谷、零星河谷阶地(或古河湖相堆积) 、垮塌洞穴、谷坡及谷底混杂堆微　地　貌　组　合积、古黄土瀑布、湖泊(海子) 、钙华堤埂、灌丛钙华滩、钙华台地喀斯特溶斗、复合成因的堰塞湖、喀斯特泉、谷坡及谷底混杂堆积、喀斯特地下

管道系统、古溶洼

冰川作用下限可下延至高山坡地地貌分区内。九寨沟各大支沟海拔3000～3100m 以上, 均保留完好的U 型槽谷, 宽80～400m , 平均200m ; 长短不一, 长者可达15km 短者仅数公里。在溶洞沟见有三次冰川形成的U 型槽谷相互套叠, 4100m 、4000m 、3950m , 相差约100m 、50m ; 型的冰蚀湖, 、, 常见有长约1～2km , , 经测量计算, 冰斗平坦指数为215, 21, 属典型冰川冰斗。冰斗在区内高山上广泛见及, 分布在3800～3900m , 其形态多不完整, 破坏严重, 显示为老冰期遗留的产物; 而分布在4100m 和4200～4300m 的二期冰斗, 基岩壁较新鲜, 形态完好。区内典型U 型谷延伸下限在干海子一带, 海拔2600m , 而冰川堆积物分布的最低点在塔藏如意坝, 海拔2400m 。由此表明, 第四纪冰川作用下限可达海拔2400的地段, 冰川性质为季风型海洋性山谷冰川。

1. 2　高山坡地地貌分区

海拔4000m 以下, 由广阔的山地斜坡与高山谷地组成。按其坡度和坡面生长植物特征则分为森林植被覆盖坡地和草甸荒漠裸露坡地, 二者界线为森林上限(海拔3800m ) 。

1. 2. 1　森林植被覆盖坡地

海拔3800m 以下, 到不同高度谷底之间的山坡和谷坡区域。坡地上森林植被发育, 自然植被垂直分带突出, 金秋之时, 层林尽染, 蔚为壮观。该坡地地段, 由于植被茂盛, 覆盖率高, 坡面侵蚀弱, 坡地相对较稳定。尽管在山坡沟谷两旁的坡麓地带, 常看到一列毗连成裙的倒石锥, 但锥面已长满森林植被, 仍显较稳定状态; 未长植被的倒石锥, 坡度一般在38°～45°之间, 锥体由大量的新鲜岩块和岩块碎屑构成, 岩块碎屑表面新鲜, 个别目前还在飞滚, 显示它们不稳定, 如则查哇沟中的大量的崩积块石, 充塞谷地, 形成一系列假漏斗状的洼地。此外, 由于受断层的影响, 山坡顺层滑塌, 滑壁光滑如镜, 如宝镜崖; 因岩石破碎垮塌, 在陡壁处常见有规模较小的洞穴分布, 如羊硐, 鹰爪洞; 沿断层破碎带发育的滑坡体也不少见, 如荷叶滑坡体、隆康滑坡体等。

1. 2. 2　草甸荒漠裸露坡地

海拔3800m 以上的高山灌丛草甸和岭脊以下的山坡。此地段已接近山顶夷平面(4000～184

2000年9月第20卷第3期四川地质学报Vol. 20No. 3Sep 1,20004200m ) , 气候寒冷, 发育众多的岩屑锥、岩屑裙、流石滩、石海、石河、石环、融冻泥流阶地等典型冰缘地貌。该坡地段因季节性积雪, 造成强烈的寒冻风化作用, 致使坡面不断剥蚀后退, 形成大量的松散状坡积物。因未长植被, 处于不稳定状况, 是泥石流、坡面流动等灾害地貌形成的源地, 一旦遇暴雨作用, 顺坡而下, 直泻沟谷, 形成石流, 破坏自然资源, 危害人类的生存与发展。

1. 2. 3　高山河谷地貌分区

区内主要河谷为白水河及其支河中查沟和九寨沟内的扎如沟、树正沟、则查哇沟、日则沟、丹祖沟等。沟谷谷底的海拔从1800～4000m 不等, 溯源而上, 侵蚀裂谷主要在海拔3600m 左右,3600m 以上, 均有第四纪古冰川侵蚀和堆积作用的遗迹, 冰川地貌典型, 有U 型槽谷、多道终碛堤和侧碛堤, 以及基碛谷壁两侧发育系列泥石流扇体或冲洪积扇裙等微地貌。3600m 以下, 则以流水地貌和喀斯特地貌为主要特征。

1) 流水侵蚀、堆积谷地:以白水河、扎如沟为代表, 河谷深切, 河床狭窄, 沟谷内阶地不发育, 仅在河谷开阔处的凸岸见有零星的Ⅰ、Ⅱ级阶地, 比高为5～8m 和20m , 且为农耕地。峡谷两侧的滑坡、崩塌体、泥石流和泥石流堆积扇分布较多。

扎如沟长22550m , 高差2502m , 沟床平均纵比降为5912‰, 河网密度低, 0131km/km 2, 河谷宽深比为218∶1, 地貌侵蚀力系数高达49815, 年早期的地貌发育阶段。

, 呈坡盖式的阶坎状地貌, —五花海东, 。

2) 喀斯特溶蚀堆积谷地:现代河谷多继承了古冰川槽谷的形态。在日则沟内可见流水侵蚀下切形成U 谷套次级V 谷的地貌形态。

九寨沟内的钙华是喀斯特堆积地貌, 在川西高原上, 又称之为高寒岩溶地貌。它们均在古冰川萎缩后退形成的各种冰碛地貌的基础上沉淀堆积而成。造成众多的高山湖泊、瀑布、灌丛、钙华滩、钙华堤坝、钙华台地和沟谷混杂堆积微地貌组合。

喀斯特干谷是区内除钙华堆积外的喀斯特作用的另一表现。主要干谷有则查哇沟、丹祖沟、卡真沟和黑果沟、溶洞沟等, 这些沟谷在海拔2900m 以上, 有常年地表水;2900m 之下, 转入地下伏流或仅有季节性地表水流水。干谷中由串珠状分布的喀斯特漏斗、落水洞、多成因的洼地、堰塞湖、喀斯特泉水、喀斯特地下管道系统和谷底与谷坡的混杂堆积体等微地貌组成。

古溶洼主要分布在诺日朗以下地区, 如黑角、荷叶、彭布、扎如等溶洼, 面积一般1～2km 2, 呈封闭或半封闭的椭圆状, 四周为灰岩峰丛峰林。溶洼底部高出主谷100～200m , 并向主谷倾斜。洼地中多有地表径流, 是早期岩溶的产物。

2　第四纪堆积物特征及地层划分

2. 1　第四纪堆积物特征

九寨沟第四纪堆积物极为发育, 类型众多, 有冲积、洪积、冰碛、黄土、钙华、沼泽、崩积、残坡积、地滑堆积等九种成因类型。主要分布于白水河两岸及支流两侧, 次在夷平面、山坡、冰U 型谷底发育。

2. 1. 1　河流冲积(Q al )

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四川九寨沟地貌与第四纪地质

分布于区内有流水或曾有流水的河谷底部及两岸的Ⅰ～Ⅱ级阶地。

1) Ⅱ级阶地(Q p al ) :分布于白水河河谷, 距现今河面高20m , 自然分层明显, 以店房坝剖面为例, 由上至下为:

坡积物(Q dl ) :大小不一的砂岩块和碎屑物, 松散状胶结。

　不整合Ⅱ级阶地(Q p al ) :堆积阶地

11暗灰色腐殖层。0. 45m 21暗灰—深灰色砾砂层, 砾石成分有砂岩、板岩、灰岩、脉石英等, 砾径012～1cm , 磨圆中等, 砾石具叠瓦状排列,AB 面产状280°∠12°。含锆石、白钨矿、金红石、黄铁矿、钛铁矿等重矿物组合, 矿物呈棱角—半棱角状。

8%、叶腊石4%、绿泥石8%、长石3%、白云石3%。0125m 1. 6m

0. 2m

51灰、暗灰色砂砾层, 砾石成分同2层, 砾石大小悬殊, 砾径一般在1～20cm , 最大可达30cm , 砾石AB 面31灰—褐灰色黄土, 显示明显的层纹状构造。矿物成分为伊利石46%、石英13%、方解石15%、高岭石41含砾褐黄色粘土, 呈透镜体侧向尖灭。砾石含量约2%, 砾径012～1cm 。局部具水平层纹构造。产状266°∠45°。含辰砂、白钨矿各一粒。

61灰、棕灰色细砾石层与砂砾层间互。

71褐灰、棕灰色粗砂层, 含2%～5%的细砾砾石1m 5. 5m 0. 5m 81灰—33%、高岭石7%、叶腊石7%、绿泥石7, 8、白云石4%矿物组成。粘土层发育水平层纹, 产植物化石:S Ul m ? 1, sp 1。同位素测年数据为714×104a (ESR ) 。

91灰、, 略显正粒序层理, 含辰砂矿1粒。

101褐色含粘土质砂层, 具不明显的层纹构造。

111灰、褐灰色砂砾层与砂层呈韵律互层, 砂砾层中砾石占10%～20%, 砾径1m 另外, 在日则沟的悬泉处(2900m ) 和镜海南岸谷坡上(2400m ) 见有古河湖相的中、粗砾石层与细砾石层, 其间夹厚约10～12cm 的细砂层透镜体。砾石层中大型斜层理发育, 其产状为228°∠6°。砂层中沙纹层理发育, 收敛角在13°～15°。据ESR 测年数据, 其形成时代距今7214万a 。

al ) :主要分布于白水河谷和扎如沟, 为堆积阶地。阶面平坦, 宽4～120m , 2) Ⅰ级阶地(Q h

高出现今河面约3～5m 。阶地上部为泥砂层, 根系发育, 厚约30～50cm ; 下部为砾石层, 砾石占80%以上, 成分由灰岩、砂岩、板岩、火山岩、脉石英、方解石等组成, 砾径一般在5cm 左右, 少数可达10～15cm , 甚至更大, 呈次圆至次棱角状。松散胶结。

al ) :各流水河床中, 均有见及, 以河床相砾石为主。在扎如沟和丹祖沟3) 河漫滩堆积(Q h

除砾石外, 还有河床相的砂质堆积。整个区内很少有漫滩相堆积, 这与九寨沟地貌正处于幼年晚期是相适应的。

2. 1. 2　冰川堆积(Q gl )

为区内最为发育的第四纪堆积类型, 分布于冰川U 型槽谷和冰斗中。按其相互叠覆关系、孢粉成果和电子自旋共振测年样结果, 可划分为四期冰川堆积。

一期:分布于溶洞沟缓形山坡上, 出露标高在3640～3800m 。堆积为半固结状, 砾石成分主要为灰岩, 次为砂岩、板岩, 砾石含量30%～50%, 砾径大小悬殊, 一般多在30～50cm , 少数186

2000年9月第20卷第3期四川地质学报Vol. 20No. 3Sep 1,2000达1m 以上, 砾石之间充填各级砂和粘土、细砾, 厚大于46m 。冰碛物测年值11316×104～16616×104a (ESR ) 。冰碛层之上通常覆盖了一层厚20～50cm 的含砾粘土层, 含丰富的孢粉化石, 其中以Taxodia 、L ari x 、Pi nus 等针叶乔木和Bet ula 、Q uercus 、A l nus 等阔叶乔木为主, 约占85%以上。反映为间冰期温凉气候的流水沉积。

二期:分布于U 槽谷之中, 叠覆在一期冰碛物之上。出露最低点在塔藏如意坝一带, 海拔2400m 。较集中出露的地段有如意坝和长海堤坝。在干海子—中意坝一带, 沿沟谷分布, 面积约115km 2, 构成一冰碛台地, 九环公路呈九道拐状在此通过, 冰碛剖面露头良好, 自上而下为:

41灰褐色、棕色含砾粉砂质粘土层。砾石含量达40%, 主要为灰岩, 砾径约2～5cm , 呈次圆至浑圆状。

012～014m

31灰褐色细砾石层与砾砂层不等厚互层。砾石层一般厚10～30cm , 含砾砂层厚10～15cm , 二者相间出现。砾石成分为灰岩、白云质灰岩, 砾径2～3cm , 呈次圆—浑圆状。

充填少量粗砂。2. 7m 3m 21灰色砾石层。砾石成分同上, 砾径一般为2～5cm , 最大达10cm , 局部见有15～20cm 的砾石, 砾石间

11冰碛物。主要由岩石碎块及灰黑色粉砂、粘土组成。岩块为灰岩及少量砂岩、板岩, 呈棱角状, 大小一般为5～15cm , 最大20～30cm , 杂乱堆积, 约占60%。岩块之间充填砂、粘土及砾径在1～5cm 的细砾石, 呈半固结状。同位素测年值3517×104a (ESR ) 。未见底, 可见厚8～12cm 。

剖面上, 共分4层, 其中1层才是典型冰川堆积, 2。长海堤埂, 2900670m , 底宽700m , 顶宽, 、垄岗状地貌, , 520m 不等。终碛堤左端有一支谷名溶洞沟, 沟向与则查哇沟垂直50m 的侧碛堤封闭。整个垄岗由巨大的冰漂砾和泥砾层构成, 漂砾直径在1～3m , 有一定的磨圆, 岩性为生物灰岩, 白云质灰岩; 砾石大小在20～50cm , 少数在1m 以上, 成分主要为灰岩, 砾石之间为细砾和砂泥土充填。同位素测年值为5316×104a (ESR ) 。在冰碛物表面覆盖一层厚30～50cm 的含砾粘土层, 产丰富的孢粉化石, 主要有A l nus 、J uglans 、Tilia 、Bet ula 、Pi nus 等温凉植被。

整个终碛垄西侧为崩塌倒石锥叠覆, 使其地貌形态更加复杂化。

另外在日则沟标高3000m 的原始森林处, 有一底宽500m , 长400m , 厚30m 的扇状堆积垄。物质组成为大量的砾径在10～30cm (大者达50cm 以上) 的砾石和充填在砾石之间的棕红色粘土及砂质物。砾石有较好的磨蚀度, 并有典型的冰川成因的压性凹型磨蚀面, 部分砾石表面有钉头形擦痕。表明为一被后期流水改造的古冰川终碛垄。其垄的北侧, 见有厚约3～5m 的冰水沉积的棕黄色粉砂质黄土堆积体。

三期:分布范围在主谷中, 可下延至2600m , 次级支沟中一般下延至2900～3100m 。以干海子出露较完整, 大黑沟口、干海子东侧, 为一典型三期冰川侧碛堤, 呈近南北向延伸长约200m , 宽约200～300m , 坡面倾角10°～25°, 堤高20～50m , 叠置于二期冰碛物之上。堆积物松散, 并略显自然分层现象, 从上至下为:

61黑色含碎石腐殖粉砂质粘土层。013～014m

2010m

215m 51灰、深灰色粗泥砾层。砾石以灰岩为主, 少量为砂岩, 呈棱角—半棱角状, 砾径大小多为10×25cm 左右, 杂乱堆积。大者达30×40cm , 呈棱角状, 乱杂排列。41灰、黄灰色含碎石粉砂质粘土与大小悬殊的灰岩块组成。碎块一般含量约60%, 大小在5×15cm , 最

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四川九寨沟地貌与第四纪地质

31灰白、灰褐色泥砾层。砾石大小20×25～30×40cm , 最大者达50×80cm 。210m

519m

>211m 21黄灰色、灰色泥砾层。砾径大小5～10cm , 最大达30cm 。局部地段风化呈砖红色和灰黑色。同位素测年值为1319×104a (ESR ) 。11灰黄色粗泥砾层。砾石含量约80%, 砾石一般在5×20～50×60cm 。未见底。

四期:分布于标高3800～3900m 的U 谷和冰斗中, 多呈完整的多道终碛堤和侧碛堤, 切割并叠置于三期冰碛物之上。堆积物松散, 砾石成分取决于冰川谷之基岩, 砾石大小悬殊, 并见巨大冰漂砾, 呈棱角—次棱角, 厚约10～50m 。

2. 1. 3　黄土堆积(Q p lo )

发育较好, 呈披盖式, 主要分布于白水河两岸的斜坡上, 出露标高在1900～2700m 之间, 常形成阶坎状地貌, 每个阶坎高约2～8m , 最高达12～15m , 为黄色粉砂质粘土。现以荷叶黄土剖面为例, 阐述其特征。

荷叶黄土剖面, 从上而下为:

71灰黄色砂质粘土。表层已作为耕作层, 但未作土壤改良。

61灰黄色砂质粘土, 含灰黑—深灰色砂质粘土团块和含砾粘土透镜体。

51灰黄、灰黄褐色含砾砂质粘土。

41灰黄色砂质粘土, 发育含砾砂质粘土透镜体。

31灰黄色砂质粘土, 偶含砾。

21灰黄褐略带绛红色砂质粘土1m 2m 2m 111m 019m 1115m

>5m 222222211, , 可分为两种黄土。老黄土, 即剖面1层, 为灰黄色砂质粘土, 厚约5m , 由碎屑或砂粒(65%) 和泥质(35%) 两部份组成。碎屑物主要为石英(60%) , 次为岩屑(1%) 、云母和重矿物(115%) , 呈棱角状, 粒径一般在0102～011mm , 个别在012mm 以上。重矿物中含不稳定矿物重晶石, 且长石与石英比率值为1118。碎屑粒径大于中国黄土平均粒径(0101mm ) , 也远大于密西西比河谷黄土(0106～0103mm ) 。石英砂呈棱角状外观, 贝壳断口发育, 显示冰川砂或冰缘砂的特征; 泥质物由伊利石(18%) 、绿泥石(12%) 及少量石膏组成。表明其当时气候干冷。由此可见, 本层黄土成因为冰缘黄土。

新黄土, 剖面的2～7层, 为灰黄色含砾砂质粘土, 底部为浅绛红色。碎屑物特征同第一种黄土, 但粒度略小些, 为0102～0108mm , 厚8115m 。电镜扫描显示石英砂仍以冰川砂或冰缘砂为主。磨圆的石英砂表面发育V 坑的同时存在碟形坑, 具麻面, 表明后期叠加风蚀作用; 粘土矿物含增加, 以伊利石(25%) 为主, 出现不少高岭石(7%) , 结合粘土中含丰富的草本植物花粉, 表明当时具有湿润气候。由此可见, 该层黄土成因为再生型黄土。

另外, 在丛桠测得年龄值为3617×104a (ESR ) ; 隆康新黄土中, 获丰富的以草本植物花为主的孢粉化石。

2. 1. 4　钙华堆积(Q ch )

主要分布在九寨沟的日则沟和树正沟, 次为白水河上游的九道拐—上四寨一带, 分布的上限可到藏马龙里沟(海拔3134m ) , 下限可延伸至扎如桥附近(海拔2020m ) 。

钙华具淡黄色、黄褐色、灰白色、浅灰色、灰黄色等色调, 长期氧化后表面呈褐色、黑色斑块。钙华下部胶结好, 坚硬, 表部则疏松多孔, 呈粉末状。主要矿物成分为方解石、文石, 含量188

2000年9月第20卷第3期四川地质学报Vol. 20No. 3Sep 1,2000占90%以上, 次为白云石, 约占5%, 石英、褐铁矿、藻类生物少量。胶结较好者, 岩石晶体呈微粒状、柱状结构, 粒间、晶间孔隙及溶洞、晶洞发育, 具层状、皮壳状和同心圆状构造。

区内最老的钙华, 分布在犀牛海西侧沟坡上, 长50m , 厚约3～5m , 属泉华堆积, 14C 测年值为12660±206a 。

规模较大者主要见于鹰爪洞钙华台地, 从顶面向下, 由Ⅰ～Ⅳ级平台组成, 其高差分别为4m 、5m 、7m 、14m ～20m , 总厚约25～35m , 宽约250～300m , 长约700m , 形成年龄距今7490～7800a ; 次为高瀑布至珍珠滩间, 宽50m , 长约1000m 的谷底钙华滩。谷中林木茂密, 大小不

一、形态各异的梯湖, 组合成峡谷梯湖景观, 其钙华年龄为8990±1100a 。

如意坝钙华, 出露标高2400m , 由钙华层(5m ) →砾石层(013m ) →钙华层(6～10m ) →砾石层(1m ) 组成两个韵律, 上部钙华层见一直立的树干嵌于其中。上四寨钙华厚5m , 分布有众多的穴壶群, 极具观赏和科考价值。在进黑角沟的公路旁和彭丰公路旁均见有钙华分布。

对扎如寺桥钙华中的朽木进行14C 测定, 其年代距今380±110a , 计算钙华平均沉淀速率约415mm/a 。

钙华多为冰后期全新世以来的产物, 含大量Ca 2+的岩溶水在谷中冰碛地貌的基础上沉淀形成堤埂, 堵水成潴, 跌水成瀑, 为区内重要的旅游资源。

2. 1. 5　洪积(Q pl )

分布广泛, , 为扇形、三角形、扇裙等, , 砾石大小悬殊, , 有两期洪积物:早期洪积扇(Q p pl ) , 扇坡缓,

pl ) , 多叠加在早期洪坡度小于25, 可见厚约4～10m ; 晚期洪积扇(Q h

积扇之上或切割它分布, 扇体大于35°, 坡面多无植被生长。

2. 1. 6　沼泽(Q h )

分布局限, 主要与湖泊有关, 是湖泊退化或萎缩的产物。沼泽沉积以生物和化学作用为主, 物质组分为淤泥、钙华粉砂以及少量砾石和有机质, 其颜色一般为黑色, 人踏之有下陷感, 闻之有腐臭味。

2. 1. 7　崩塌(Q cl )

崩塌俗称倒石堆, 是破碎岩石在重力作用下发生崩塌、滑塌、崩落而形成的堆积体。其地表形态常呈扇形、三角形、扇裙等, 物质组分为砾石, 少量砂、泥等, 砾石成分取决于基岩岩性, 总的看, 区内倒石堆砾石成分有灰岩、砂板岩、火山岩、花岗斑岩、生物碎屑灰岩等。崩积物砾石无分选, 磨圆差, 呈尖棱角—棱角状, 粒度在几毫米至几十厘米之间。扇底到扇顶长约100～400m , 并且崩积物砾度由底部→顶部有变细的趋势, 扇体表面坡度在30°～40°之间, 扇底宽300～600m 。

2. 1. 8　坡积(Q dl )

在区内广泛分布。据统计, 九寨沟的谷坡其坡度小于30°的面积约占22%,30°～50°占31%, 大于50°的陡坡和悬崖约占47%。据此, 区内40°以上的坡地明显占有优势, 加之寒冻风化强烈, 有利于坡积物的形成。特别是沟谷两侧, 坡积物发育, 堆积物以角砾、砾石英为主, 混杂较多砂泥为特征, 砾石大小在2～8cm , 少数可达15cm , 砾石表面常可见到灰白色钙质结膜, 系表层土壤中的碳酸钙淋滤向下迁移沉积的结果。坡积物从下到上有韵律层序, 且成层性明显, 倾角近似于坡角, 呈松散至半固结状。值得注意的是, 修公路一旦切割坡角, 破坏其稳定

189

四川九寨沟地貌与第四纪地质

性, 即形成面坡型泥石流灾害, 危害社会和经济建设。

2. 1. 9　残积(Q el )

) 地段, 其物质组分为角砾和岩块, 大小不一, 无分选、出露于岭脊和缓坡(小于20°磨圆,

松散状堆积。

2. 1. 10　地滑堆积(Q del )

分布在主要沟谷的谷地上, 常与古岩崩倒石锥、古泥石流堆积扇和断层破碎带等伴生, 其规模不大, 以中小型为主, 类型有顺层滑坡和断裂带上发育的滑坡、切层滑坡等。主要有荷叶牵引式黄土碎屑物滑坡体, 厚度大于20m ; 诺日朗瀑布南侧基岩顺层滑坡, 堆积物为板岩, 据年轮显示发生在150年前; 五花海北端切层古滑坡, 厚约20m , 据年轮显示在190年前; 隆康顺层滑坡, 堆积物为砂岩、板岩, 以及炭泥质物, 据14C 测年表明, 其形成距今28100±1100年。现仍在活动,1998年8月还发生岩块顺层崩落, 堵塞公路, 造成交通中断达1月之久。

2. 2　第四纪地层划分

第四纪地层呈零星分布于研究区, 以主要沟谷相对较集中, 类型繁多, 物质组分复杂为特征。根据堆积物的类型、自然叠置关系、风化和胶结程度、孢粉组合特征及同位素年龄等, 对第四纪地层进行了多重划分和对比, 初步建立了区内第四纪地层序列, 见表3。

表3　年代

地层界线年龄(万年) 冰　期中国

岩溶期　Ⅰ级阶地及河床砂砾层; 洪积角

砾、砂泥; 坡积角砾层; 残积岩块、

角砾; 崩积岩块碎屑; 沼泽淤泥层;

钙华层

第四

期

冰碛

物

第二

岩溶期　Ⅱ级河谷堆积阶地:地滑堆积; 洪积角砾、砂泥; 崩积岩块碎屑; 钙华　Ⅲ级河谷阶地侵蚀阶地, 标高2360m 100(ESR ) 380(14C ) 7490(14C ) 7800(14C ) 8980(14C ) 12660(14C ) 2. 81×104(14C ) 6. 8×104(ESR ) 7. 6×104(ESR ) 10. 8×104(ESR ) 432. 1×104(ESR )

35. 7×104(ESR )

36. 7×104(ESR )

53. 6×104(ESR )

4()

106. 6×104(ESR )

113. 6×104(ESR )

4同位素年龄(年) 全新世Qh 1. 2冰后期冰后期盆地期第三岩溶期间冰期大理冰期第四冰期间冰期第三冰期间冰期第二冰期间冰期第一冰期

第一

岩溶期三峡期或峡谷期更新世中Qp 更新世早更新世新第三纪15(晚更新世庐山冰期　第三期冰碛物　再生黄土, Ⅳ级河谷侵蚀阶地, 标高2620m 　第二期冰碛物、冰缘黄土　河床相砾石层　第一期冰碛物　形成荷叶、黑角、彭布等大型溶洼大姑冰期69鄱阳冰期332

3　新构造活动与地震

本文新构造活动是指晚第三纪以来的构造活动或运动。九寨沟新构造活动强烈, 并直接造就了九寨沟奇特梦幻般的自然资源组合, 被列入世界自然遗产名录和国际生物圈保护区。

3. 1　新构造活动时期及特征

190)

2000年9月第20卷第3期四川地质学报Vol. 20No. 3Sep 1,2000在新构造期前, 区域上为炎热干旱气候, 在岷江断裂带附近出现山间断陷盆地, 堆积了以红土坡组为代表的红色复陆屑建造。

晚第三纪以来, 山体开始隆升和剥蚀, 气候由炎热干旱转为温凉湿润。在区内海拔3100～3200m 和3400～3500m 尚残存有两级剥蚀面, 低一级剥蚀面上黄土厚达115m 以上, 早期北西向断裂和南北向断裂复活(14Ma ,ESR 测定) , 前者产生右旋走滑, 后者断面反转, 岩石破碎, 石英脉发育(9187～14184Ma ,ESR 测定) , 伴有较强的岩溶作用, 形成荷叶、黑角、彭布、扎如等大型溶洼和周边的峰芽、峰丛喀斯特地貌, 而在相邻研究区西的断陷盆地中, 堆积了以马拉墩组为代表的黑色泥质含煤建造。据区域研究, 从“红盆”到“黑盆”, 地壳上升了近200m 。

至第四纪早更新世, 本区已处于海拔3000m 以上的高寒地区, 冰期来临, 发生了山岳冰川, 形成了区内第一冰期。在早更新世末, 气候变暖, 冰川融化, 冰碛物厚大于46m 。在日则沟的山坡上, 沉积了厚8～20m 的河湖相堆积, 孢粉组合显示当时为温带的针阔混交林植物。

中更新世地壳再次隆升, 气候转冷, 发生区内规模最大的复式山谷冰川(第二冰期) 。古冰斗分布3800～3900m , 显示雪线在3900m 左右, 在海拔约2700m 以下的冰缘区, 堆积了大量的冰水黄土(3211×104～3617×104a , ESR 测定) 。长海堤埂即是此次冰川堆积的终碛垄(5316×104a ,ESR 测定) 。中更新世晚, NW 与N E 向网络状断裂系统形成(18194～2113×104a ,ESR 测定) , 产生不均衡的差异抬升, 切, 袭夺调整。如弓嘎岭, , 岭之上, 的山坡上, 残存着Ⅳ, , , 形成再生黄土(含砾黄土) 。

, 冰川规模相继减弱, 早期以树枝状山谷冰川为主, 沿已形成的U 型谷往前推进。雪线在4100m 左右; 晚期以悬谷冰川为主, 雪线在4200～4300m 。冰缘区河谷继续下切, 在2540m 的山坡上, 见残存有Ⅲ级河谷阶地, 距现今河床高差为640m 即是佐证。晚更新世末, 气候转暖, 在山坡和谷坡, 形成较多的崩积倒石堆、滑坡体以及古泥石流堆积, 在冰缘区外, 堆积了厚约1616m 的砂砾层和粘土层。

全新世, 气候进一步转暖, 雪线上升至海拔5000m 以上, 仅在雪宝顶(5588m ) 见有现代冰川, 区内喀斯特作用加强, 在河谷原有的冰川地貌的基础上, 叠加和改造形成现今的喀斯特地貌景观。

据黄汲清(1980) 、李吉均(1979) 等的研究, 上新世晚期青藏高原面的高度在1000～2500m , 而现在研究区夷平面为4000～4200m 。表明上新世以来抬升了1700～3000m 。尤其是在中更新世抬升表现强烈, 形成了与现今完全一致的地貌, 使晚更新世以来的冰川、河流沉积循其发展。

3. 2　新构造活动与地震

九寨沟活动断裂发育, 造成地震活动频繁, 是我国地震活动区之一。据现有历史记载, 这里曾发生过27次有感地震。其中大于5级的强震就达7次之多。如1748年5月2日, 羊硐、塔藏地方地震四次, 将房屋、烟墩震损歪斜, 沿途树木摇倒, 阻塞道路;1976年8月16日, 松南712级地震, 造成日则沟林场住房多处裂缝, 宽约20cm 以上;1973年5月8日长海南三道片发生512级地震;1974年11月17日长海东发生512级地震。这些地震多位于活动断裂带或两条断裂交汇部位。据地震部门资料显示, 震源深度12～15km , 属浅部地震, 危害较大。

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四川九寨沟地貌与第四纪地质

九寨沟处于松潘—平武地震活动带内相对稳定区, 到目前为止, 地震直接破坏作用不会太大, 但由它诱发的泥石流、滑坡、山崩等, 对九寨沟自然景观造成了一定影响。此外, 值得注意的是地震活动造成区内岩石破裂, 是否会改变九寨沟水循环系统, 值得深入研究。

从上可知, 中更新世以来, 区内网格状断裂和表层走滑断层的形成, 造成山体不均衡抬升, 其不同块体间的构造软弱带, 易于应力释放, 是地震多发地点。九寨沟岩片与其它岩片接触的周边区是地震多发区, 岩片内则相对稳定。地震一方面在破坏自然景观, 同时又在建造景观。因地震作用, 使峡谷两岸崩塌、堵塞流水成湖, 铸就新的自然景观, 如长海上游3300m 的碎石海。

新构造现今仍在活动, 据省地震局资料, 弓嘎岭在1960～1975年间, 地壳抬升速率平均为211cm/a , 形变梯度达016mm/a ・km 。

上述成果和认识, 为九寨沟自然资源的成因演化提供了新的资料和见解, 为预测景观资源的发展趋势和合理利用与保护提供了基础的背景资料。

本文系1∶5万九寨沟、则查哇幅区调成果之一, 参加工作的还有刘旗、廖文华、吴昊、吴树通等。

参考文献

[1]　杨逸畴, 冰村孝, 唐邦兴等1九寨沟地貌的基本特征[J, (3)

[2]　柳素清, 唐晓春, 唐邦兴等1[]社,1996

[3]　[]1:成都地图出版社,1996

Y AN D QUATERNAR Y GEOLOG Y IN

JIUZHAI VALL EY

Guo Jianqing 　Peng Dong 　Cao J un 　Yang J unyi

(Regional G eological Surveying Team ,B GEEMRSP ,Shuangliu ,Sichuan ,610213)

Abstract

Jiuzhai Valley lies in transitional zone between the Qinghai 2Xizang Plateau and the Sichuan basin 1Landforms in Jiuzhai Valley may be divided into high mountain ,high mountain slope and high mountain valley types 1The Quaternary sediments may be divided into 10genetic typeswhose distribution and features are outlined 1Quaternary stratigraphic division is made firstly 1These pro 2vide basic data for the research into evolution of natural resources and their reosonable utilization and protection 1

K ey w ords :Landform division ,Quaternary geology ,neotectonics ,Jiuzhai Valley 1

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