雅鲁藏布江中游河谷阶地成因的演化与分析

钟 果

(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院有限公司，成都，610072)



自然地理

雅鲁藏布江中游河谷阶地成因的演化与分析

钟 果

(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院有限公司，成都，610072)

现有的第四纪地貌学教材对河谷阶地均有明确定义及描述，并按形成方式及物质组成结构已对其划分归类。笔者在雅鲁藏布江下游河谷形态地貌的调查中发现，该地段河谷阶地形成方式特殊，物质组成与传统阶地差异较大，且教材中少有涉及。而这些阶地的形成与其所处的特殊地质背景密不可分，它们与传统河流相阶地相比究竟有何异同，本文分析了它们的特点并提出新的见解。

第四纪 地貌学 阶地 雅鲁藏布江 堰塞湖

1 研究范围及背景

雅鲁藏布江发源于喜马拉雅山脉中段北麓的杰马央宗冰川，近东西向横贯我国西藏自治区南部，在大拐弯下游巴昔卡流出国境，后经印度、孟加拉国注入印度洋的孟加拉湾，我国境内全长2057km，流域面积为240480km2。其中，朗县～直白河段地处雅鲁藏布江中游，长约270km，天然落差130m，河道平均比降1.3‰，为典型的高山峡谷地貌地区。该段河谷宽阔，多呈“U”型河谷，宽度可达1000m～3000m，两岸山体雄厚，山脊高程4200m～5000m，切割深度达1000m～2000m，谷坡坡度较缓，沿江两岸阶地断续发育。

2 阶地发育特征及其影响因素

沿江两岸阶地在不同高程上断续发育，其中在大渡卡、冈嘎、堆米、洞嘎等地均可见发育较完整的多级阶地，拔河高度8m～240m不等，阶面宽度300m～1300m，阶坡多为35°～40°。经调查，这些阶地的组成物质成分存在多样化的特点。传统观点认为，除侵蚀阶地为基岩构成外，堆积阶地及基座阶地组成物质多为河流相冲积物，常为砂卵砾石层构成或有二元结构的砂卵砾石层及粉砂、粘土层互层或夹层。而在雅鲁藏布江中游河段，除上述常见物质组成的低级阶地外，则多见阶高数十～数百米，以物质成分单一的厚～巨厚层状的粉土、成分单一的块碎石土或以块碎石土为基座，上覆粘土、粉土层的阶地。按其成份，分别可划分为湖相沉积和与冰川活动相关的冰碛物堆积。这些阶地物质组成与传统阶地有明显差异，究其原因是和该地区历史时期上的冰川活动分不开的。

雅鲁藏布江中下游地区是我国海洋型冰川的主要分布区，其分布面积约5000km2，约占我国冰川总面积的1/12，占我国海洋型冰川的5/8。仅在直白，沿江两岸就分别发育有海拔7294m的加拉白垒峰和海拔7782m的南迦巴瓦峰主峰，其最大垂直高差可达4882m。两峰均属现代冰川区，分别发育数十条现代山谷冰川。其中，南迦巴瓦峰西坡有一条罕见超长的跃动冰川—则隆弄冰川，长约l0km，其各类冰川地貌发育，据从山顶至下3700m高的一巨大冰斗和与其相连的冰川槽谷及山底的四条深切槽谷和其沟内冰川堆积物等地貌特征，可推测在其地质历史时期上，该冰川活动频繁且规模巨大。据史料记载，该冰川历史上曾多次堵塞雅鲁藏布江干流，其沉积物广泛分布于直白～郎县河段。

则隆弄冰川地处雅鲁藏布江右岸，从其上游6km河段左右岸连续分布有拔河高度为240m的冰川堆积物推测，历史上因则隆弄冰川活动曾将雅鲁藏布江堵塞并形成玉松古堰塞湖，因此形成了巨厚的河湖相沉积层。如距则隆弄冰川上游6km的大渡卡，分布高程为3105m～3009m近100m的湖相沉积；上游12km的麦朗也可见高程2905m～2935m的湖相沉积。通过对朗县～直白河段的调查表明，河湖相沉积物在3105m高程以下广泛分布，低于冰碛坝体顶高程3125m～3150m，也印证了此观点。陈亚宁(1984)在林芝、八一发现与宜淀冰碛同期的海拔3100m冰碛物厚70m，冰碛物叠置在一套河湖相沉积物上，米林、德阳该套河湖相沉积物上限海拔3040m，推测该河湖相沉积物是海拔3125m宜淀冰碛平台堵塞雅鲁藏布江造成。而直白下游河段为雅鲁藏布江大拐弯峡谷段，两岸陡峻，河谷呈“Ⅴ”型深切，多基岩裸露，未见同时期冰碛物广泛堆积，且河道平均比降达到9.04‰，地貌上如此大的反差，也和则隆弄冰川活动、冰碛物堰塞淤高直白上游河段，现代河流尚未切穿其堆积物密切相关。

直白～朗县河段在宜淀冰碛堰塞坝体高程以下的阶地大体可划分为6个时期，多数河段仅能见2～3级阶地残留物，其中阶地保存较为完整的为距则隆弄冰川上游6km的玉松村附近河段。该处的阶地可简要概括朗县～直白河段的阶地发育特征(表1)。

表1 玉松村阶地发育简表

在玉松村仅1级阶地为传统现代河流阶地，其余5级阶地均直接或间接与则隆弄冰川活动有关。其中，T6阶地为粒径分布宽泛，粒度相差悬殊，无分选及明显层理的冰碛、冰水堆积，成分单一，阶面为某时期冰川活动后堵江的堰塞坝体顶面；T5发育在右岸玉松村，前后基岩山脊地貌使得其间凹岸处未受冰川活动影响填充，处堰塞坝体后的水库内，为静水相环境堆积提供了空间。而湖相粘土中多夹厚度不等的细砂层和下部的冰积层则表明沉积过程不连续，这与堰塞坝体曾多次发生规模不等的溃坝及冰川活动时期雅江侧向冰川物质堆积入库有关；T3～T4在该地仅残留保留，这可能与堰塞体突然溃决，水流下切侵蚀，带出物质冲刷导致，而离该堰塞坝体较远的堆米、洞嘎等地该高程阶地则保留较完整，但高程的对应性较差；T2物质为河湖相互层，同样表明在堰塞坝体后期反复经历静水至缓慢流水的过程，是以湖相沉积为基座的堆积阶地。其中沉积层中多见水平层理，表现了当时相对稳定的沉积环境。

3 格嘎堰塞湖及相关阶地的认识

阶地原本指由于地壳上升，河流下切的相对运动形成的阶梯状地貌。而雅鲁藏布江朗县～直白河段的阶地，除格嘎堰塞湖消亡后形成的T1阶地外，其余阶地成因及物质组成却与传统阶地存在区别。首先，阶地成因除了构造运动及河流侵蚀的参与，与雅鲁藏布江中游末端发育的则隆弄冰川活动也密切相关。该冰川活动造成大量冰碛物堵江形成堰塞湖，并正是堰塞坝体反复的溃决和再形成的过程，导致湖水基准面的变化，并因此形成了多级阶地的地貌。其次，阶地物质组成是以冰川活动堆积残留的冰碛物和古堰塞坝体内沉积的湖相粉土、粘土层为主，而这两类物质与传统河流相的砂卵砾石差别明显。正因为这些差异的存在，使此类阶地的要素表现出一些新的特征，如：各级阶地阶面代表了堰塞坝体各时期的坝顶面，阶高则与两次溃决时间间隔及沉降速率有关；阶坡及阶面宽度则与溃决规模、水面消退过程有关等。而堆积此类阶地的冰碛物是由冰川的某几次活动间歇性从河流下游至上游方向逆向推移并堆积而成，而不同于河流阶地的顺流向缓慢连续的堆积过程。

另外，格嘎附近阶地的级序也比传统阶地“上老下新”的模式复杂许多。首先，中更新世以来则隆弄冰川曾多次爆发堵江，规模大小不一，其冰碛物时代从中更新世、晚更新世早期、末次冰期早冰阶、末次盛冰期贯穿直至全新世冰期和现代冰川，各时代堆积物或残留于阶地阶坡或阶面，或被后期冰碛物堆积覆盖变为基座。但以3150m晚更新世晚期宜淀冰碛物堰塞体顶面T6作为最近一次堵江时间点，其上游的阶地成因与此次冰川活动关系最为密切，且由于时间较近，堆积物保存相对较完整，其演变活动还是有迹可循。从左岸索松平台至河面高约260m断面连续的冰碛物及该地多个钻孔资料得知，该处连续的冰碛堆积厚达近650m，且格嘎堰塞坝的迎水面也在此地，至吞白附近，堆积物由堰塞坝体冰碛物逐渐转变为坝内的湖相沉积物。此后坝内开始逐渐堆积湖相物质，其稳定的最高高程为目前T5顶面3100m～3120m，之后堰塞坝开始溃决下泄，从钻孔揭示情况看，期间至少经历了3次小规模的冰川活动并再次由堆积物造成堵江，冰碛物厚度从6m～30m不等。此时从离格嘎较远的雅江中游河段推测，堰塞湖稳定较长的时期为T3、T4，高程分别为2995m～3010m、3050m～3080m，当然离格嘎较近处可能存在更多的次级阶地，但从雅鲁藏布江中游近240km河段分析，T3、T4阶地高程最具代表性，且从规模上和其它阶地是对应较好的，其他文献上的一些细分的阶地，笔者在调查中未见其明显的阶地各要素及时间断点，将其作为格嘎堰塞湖各时期不同水环境、气候环境下的各层沉积物或规模级别较低的次级阶地更为合理。综上，推测T3～T5为同一沉积序列，且在堰塞湖相沉积后以冲刷侵蚀为主，无新近冲积相物质残留，阶地仍按堆积时的下老上新沉积顺序排列，此为与上叠阶地不同之处。据祝嵩等(2012)测得，玉松海拔3000m湖泊湖心带湖相沉积物14C年龄为21096±1466aBP；成都地质矿产研究所(2002)在玉松海拔3018.5m处测得冰水湖积纹泥湖泊湖心带湖相沉积物14C年龄19.61kaBP等资料来看，是符合这种推测的。而据祝嵩等(2012)测得麦朗最高海拔2940m湖相沉积物(即文中T2)OSL年龄1.8±0.1kaBP，新于T3。笔者认为这是则隆弄冰川在末次冰期继3150m堰塞体溃坝至T3高程以下后的又一次小规模活动堵江所致。湖相沉积层厚度约30m，不及T5近百米的一半，表明了此次堰塞时间的短暂(由于缺乏系统的取样测龄等调查工作，对T2及其他阶地的演化顺序仍不能完全确定)。此后由于冰川活动规模逐渐减小，冰碛物补充能力减弱，导致堰塞湖逐渐消亡。而雅鲁藏布江中游的T1正是形成于堰塞湖消亡后的全新世，表现出正常河流阶地的物质特征，但在格嘎附近的T1，仍具有全新世及现代冰川发育的足迹。

4 结语

雅鲁藏布江中游的河谷阶地形成与中游末端的则隆弄冰川活动息息相关，且与冰川堰塞湖活动状态有着很强的对应性，这与传统的构造抬升，河流下切形成的阶地有着本质区别。目前国内外学者对雅鲁藏布江中游地区的宏观地质构造背景及地貌演化等方面的认识仍存在不少分歧，对格嘎冰川堰塞湖及相关阶地系统研究的文献资料也相当有限，且缺乏严密的论证和足够的数据支撑。笔者认为通过对格嘎堰塞湖及其相关阶地的年代及其演化史进行研究，对雅鲁藏布江河谷发育、青藏高原区域地质构造以及古冰川、气候研究等方面均具有重大意义，应作一步探索和研究。

〔1〕王运生，李永昭.第四纪地质学及地貌学简明教程.成都理工大学，2004.10.

〔2〕祝 嵩.雅鲁藏布江河谷地貌与地质环境演化.2012.6.

〔3〕王志超，南迦巴瓦峰地区古冰川遗迹概述.1984.9.

钟 果(1983-)，男，成都人，工程师，本科，主要研究方向工程地质。

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2095-1809(2015)04-0063-03