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云台山世界地质公园及周边地区河流阶地发育特征研究

来源:小侦探旅游网
第15卷第3期2015年1月 科学技术与工程 Vo1.15 No.3 Jan.2015 1671—1815(2015)03—0019—08 Science Technology and Engineering ⑥2015 Sci.Tech.Engrg. 云台山世界地质公园及周边地区河流 阶地发育特征研究 章秉辰 王永成 许连峰 张望生。 董 飞 (河南省地质调查院 ;河南省地质科学研究所。,郑州450001; 中国地质大学 ,武汉430074;信阳市光山县第二高级中学 ,光山465450) 摘要云台山世界地质公园位于太行山的南部边缘,源于太行山腹地的一系列河流,切穿太行峰脊,形成众多山高谷深瀑 水飞溅的峡谷群,成为南太行山旅游的核心地质遗迹景观。峡谷中河流阶地发育,通过对云台山及周边地区九条典型峡谷中 河流阶地发育特征研究,探讨了河谷的发育历史;以及该地区不同时期的气候变化、新构造运动的性质和幅度,认为六级河流 阶地在太行山河谷内普遍发育;但由于第四纪是强烈切割时期,所以这些河流阶地也大部分被剥蚀掉,仅在部分地区还不同 程度残留有六级河流阶地的产物。 关键词云台山 峡谷 河流阶地 发育特征 地质公园 中图法分类号P544.1; 文献标志码A 河流阶地是第四纪大陆地貌形态演化的主要遗 迹之一,它储存着许多地球演化的信息,研究河流阶 地能进一步了解地球演化的规律。由于太行山断块 (山西高原)强烈的隆升和华北平原的强烈的坳陷, 五龙口出太行山,全长约125 km,流域面积约9 245 km ,主体流向由北西向南东,水系发育,属常年性 河流,在下游段(即山西神子头村一河南济源市五 龙口段)发育典型的曲流河形态特征。 源于太行山腹地的一系列河流,切穿太行峰脊,形成 众多山高谷深、瀑水飞溅的峡谷群…。成为南太行 山地区特色的地质旅游资源。 云台山世界地质公园是南太行山地区地质旅游 的~颗明珠,公园及其周边地区有许多峡谷中发育 有河流阶地,前人研究成果显示,区域内至少形成有 由上游至下游,即安泽到阳城县润城镇,沿河 两侧山包顶面齐平,为一级夷平面(太行面),河谷 多为宽谷状,为唐县期宽谷面。谷肩较窄,谷肩距 山顶多在百米之内,地形起伏较小,河流阶地不太 发育,即使在发育的地段阶地面高度变化也不大, 阶地级数一般不超过三级,之后,沁河逐渐进入深 六级河流阶地,由于河流自身的下蚀、侧蚀,以及后 下切、轻侧蚀地段,直到出太行山进入平原区才变 得开阔。 期的改造,原来的阶地及阶地面连续性被破坏,使河 流阶地研究起来比较困难 。为了开展《东亚裂 谷对“云台地貌”形成的控制作用研究》,自西而东 选择了沁河、仙神河、云阳河、逍遥河、丹河、群英河、 青龙河、子房河和葫芦峪等九条峡谷及河流阶地进 行了相关性研究。 据龚明权对沁河下游济源市克井镇渔天村河流 阶地研究成果,认为至少发育了四级河流阶地(图 2)。其拔河高度分别为300 m、270~120 m、230 m、 190 m。第四级阶地(T4)为侵蚀阶地,侵蚀的是寒 武纪的灰岩、页岩和白云岩层,其余三级阶地规模都 较小,均为嵌入阶地,三级阶地组成物均为河流混杂 1河流阶地发育特征 1.1沁河及其河流阶地 堆积物砂砾石。对沁河河流地貌面纵剖面研究(图 3),在沁河第四级阶地形成之前,太行山南段沁河 流经的区域发生过强烈的差异性隆升,隆升幅度最 大在400 1TI以上,唐县期宽谷面形成之前太行面变 形幅度在100 m左右,第四级阶地形成之后到第一 级阶地形成之前,沁河纵向上变形同步,而且幅度很 小。第一级阶地形成后有一次明显的差异活动,差 异活动主要发生在窑河附近,也正好是太行山深断 裂带匕 。 沁河位于南太行山南部,云台山世界地质公园 的西部,发源于山西沁源县、经沁水县至河南济源市 2014年8月27日收到 中央财政中国云台山世界地质公园 典型地质遗迹保护项目(财建[2010]614号)资助 第一作者简介:章秉辰(1964一),男,河南省沁阳市人,教授级高级工 程师。研究方向:地质资源调查与规划。E—mail:ddyzbc@163 corn。 3期 章秉辰,等:云台山世界地质公园及周边地区河流阶地发育特征研究 2l 质灰岩等构成了太行山南段山基垂向上的缓坡地 貌,寒武纪一奥陶纪厚层灰岩则构成垂向上的第一 级坎状地貌,构成长墙、围谷等地貌,其顶面齐平,为 太行夷平面。河谷下游多为宽广的不规则“U”形 谷。“U”形谷之下发育着“V”形谷雏形。从上游地 势相对平坦的地表形态来看(图6),发育着完整的 图4仙神河水系图及地貌横剖面图 Fig.4 Xianshen River drainage map and the transverse sectional view of landforms 1.4逍遥河及河流阶地 逍遥河位于云台山世界地质公园神农山园区东 部,主体流向由北西向南东,水系较发育,属季节性 河流,下游段已建成水库,水系流域面积约100 图5云阳河水系图及地貌横剖面图 Fig.5 Yunyang River drainage map and the km 。由上游至下游,沿河流峡谷两侧由寒武纪泥 transverse sectional view of landforms 图6逍遥河水系图及地貌横剖面图 Fig.6 Xiaoyao River drainage map and the transverse sectional view of landforms 22 科学技术与工程 15卷 图7丹河水系图及地貌横剖面图 Fig.7 Danhe River drainage map and the transverse sectional view of landforms 盘状谷,属唐县面的组成部分,下游“u”形谷加深加 宽,而河流阶地保存不好,直到出太行山进入平原区 才变得开阔。 1.5丹河及其河流阶地 丹河位于云台山世界地质公园青天河园区内, 是沁河的重要支流,主体流向由北向南,水系发育, 50/m … 一一 一 … 属常年性河流,丹河水系流域面积约3 150 km 。在 丹河流域下游(后寨火车站以南)地区,发育典型的 曲流河谷,河谷两侧分水岭地带海拔高度一般在 700~800 Ill(图7),从地势相对平坦的地表形态来 图8丹河河流阶地横剖面图 Fig.8 Sectional view of Danhe River terraces 积物和T3的基座,也为一套钙质胶结的灰白色砾石 层,近水平层理,下部见粗砾石、细砾石、细砂互层现 象,砾石成分以灰岩、白云岩和泥岩为主; T3阶地:河拔20 m,为堆积阶地,由黄土层、灰 看,属唐县面的组成部分,发育着完整的盘状谷,盘 状谷之下又发育着“u”形谷,在后寨火车站丹河 “u”形峡谷中发育了五级河流阶地。其拔河高度分 另U为100 133、40~45 m、20 m、15~10 m、3~5 1TI(图 8)。阶地特征如下: 黄色和灰绿色砂层、粉砂层与砾石层互层沉积,在粉 砂层、砂层可见含腹足类螺壳化石,可能代表了当时 的淤积河塘堆积; rr5阶地:由钙质胶结的砾石层组成,为基座阶地, 基座物质为奥陶系灰岩,砾石层出露于拔河100 1TI高 阶地:河拔15~5 m,为侵蚀阶地,基座物质 为组成第三级阶地(T3)的砾石层,阶地下部为粗砾 石、细砾石、细砂互层,中上部为砂土层; T1阶地:河拔3—5 m,为堆积阶地,主要为松散 的河流冲积砂砾石堆积,之后的河谷上又发育了河 漫滩堆积物。 丹河流域下游河流阶地形成年代,本次工作在 T1~T5阶地的顶部分别取光释光(OSL)测年样品5 个,获得光释光年龄值见表1。 度,下部见粗砾石、细砾石互层现象,其中砾石以次 棱状一次圆状,粒径以1~5 cm和10~20 cm为主, 砾石成分以灰岩、白云岩和泥岩为主,砾石有一定的 排列方向,其上覆盖有含姜结石的黄土层; rr4阶地:河拔40~45 m,由三套钙质胶结的砾 石层组成,为基座阶地,基座物质为奥陶纪灰岩,砾 石层出露于拔河4O~45 m高度,构成河流T4的堆 3期 章秉辰,等:云台山世界地质公园及周边地区河流阶地发育特征研究 表1丹河河流阶地光释光(OSL)测年统计表 Table 1 Optically stimulated luminescence(OSL)dating statistical table of danhe river terraces 1.6峰林(群英河)河及河流阶地 峰林(群英河)河位于位于云台山世界地质公 园中部的峰林峡园区内,主体流向由北西向南东,水 系发育,属常年流水河流,发育典型的曲流河形态特 征,水系流域面积约329 km 。由上游至下游,沿河 流峡谷两侧由寒武纪泥质灰岩等构成了太行山南段 山基垂向上的缓坡地貌,寒武纪一奥陶纪厚层灰岩 则构成垂向上的第一级坎状地貌,构成长墙、围谷及 喀斯特岩溶地貌等(如峰林峡园区的峰丛及孤峰 等),其山顶面较齐平(海拔高程l 000~1 100 m), 为太行夷平面(图9)。河谷中游(海拔高程800 Ill 左右)发育着完整的盘状谷,属唐县面的组成部分, 河谷下游多为“u”谷状。“U”谷之下发育着“V”形 谷。而河流阶地在中、下游局部地段还可见到不同 高度的河流阶地。 图9峰林河水系图及地貌横剖面图 Fig.9 Fenglinhe River drainage map and the transverse sectional view of landforms 1.7青龙峡及河流阶地 青龙峡位于云台山世界地质公园中部的青龙峡 园区内,主体流向由北向南,流程长约19 km,水系 不太发育,属季节性河流,水系流域面积约45 km 。 由上游至下游,沿河流峡谷两侧由寒武纪一奥陶纪 厚层灰岩构成垂向上的坎状地貌,构成长墙、围谷及 喀斯特岩溶地貌等,其山顶面较齐平(海拔高程 1 000~1 100 m),为太行夷平面。在中游裴庄一带 (海拔高程800 m左右)发育着完整的盘状谷,属唐 县面的组成部分,河谷中、下游多为狭窄的“u”形 谷,“U”形谷之下发育着“V”形谷(图10)。而河流 阶地在下游局部地段还可见到不同高度的河流 阶地。 图10青龙峡水系图及地貌横剖面图 Fig.10 Qinglong River drainage map and the transverse sectional view of landforms 1.8子房河及其河流阶地 子房河位于云台山世界地质公园东部的云台山 核心园区内,主体流向由北西向南东,水系发育,从 山西省的勤泉头起源,到方庄北出山口,长约25 km,流域面积约250 km 。因世界地质公园的核心 景观均位于该河流及其支流水系内而成为近年来研 究和关注的焦点。在这段河段中,根据河谷形态、地 貌特征,结合河流中两个最为显著的河流裂点,以云 台山天瀑崖和黑龙王庙断层崖将子房河分为上游、 中游和下游三段(图11)。从地貌特征来看,子房河 流域上游、中游和下游三段分别流经中低山区 (1 100~1 300 m)低山区(500—700 m)和平原区 (200 m以下三个层状地貌单元。子房河流域虽然 面积不大,但它却基本上浓缩荟萃了整个南太行地 区不同类型、不同特点的地貌类型,研究该区的地貌 特征是揭开整个南太行山地貌演化历史的一把钥 匙 ’ 。子房河流域发育有典型的太行山地的谷 中谷特点,即盘状谷之下发育“u”形谷和“u”形谷 之下发育“V”形谷特点。河流阶地一般都发育在 “U”形谷和“V”形谷中。其中,在子房河下游的黑 科学技术与工程 15卷 石岭和回头山一带,发育于“u”形谷之中有6级河 流阶地(图12),拔河高度分别为8O~100 m、50~60 m、36 m、28 m、10 m和3 m左右。马寅生等 对该 剖面进行了详细的研究。 T3阶地:主要分布于黑石岭至河流出山口附 近,拔河28 m左右,由于在子房河和其它河谷中,常 见其顶部覆盖马兰黄土或类似于马兰黄土层的砂层 或粉砂层,因此常将该套沉积物所构成的阶地称之 为马兰阶地,大约形成于晚更新世。 海 m 400 5-12.1.3 ERS:1 709.55 ka B.RI5—12.1.2ERS:1 057 5OkaBR 12__1 1_ ERS:2 324 26 kaBR r ——南 360 fq 5.17.4.1 ERS:908 75kaBR 320 280 200 圜1圜2圈3圈4圆5 图11子房河水系图及地貌横剖面图 Fig.1 1 Zhifng river drainage map and the transverse sectional view of landforms l为奥陶系灰岩;2为钙板或钙质砂岩;3-钙质砾岩 4为浅黄红色砾石层;5为灰黄色和灰白色砾石层 图12子房河阶地横剖面图 Fig.12 Cross section of Zhifang River terraces[ ] T6阶地:保留极少,仅在“U”形谷中以谷肩的 形式或以古河道形式有少量残留。在砾石层中钙质 12阶地:主要分布于黑石岭至河流出山口附 胶结物中由底到顶取ESR测年,其年龄值分别是 2 324.26 ka B.P.、1 709.55 ka B.P.和1 057.50 ka 近,其中T2和T1还一直延伸至子盆地之中,为堆积 阶地或基座阶地,拔河高度12~15 m。 T1阶地:拔河高度3~5 m,堆积阶地,阶地堆积 物主要是松散的河流冲积砂砾石,马寅生等 用阶 地上部堆积物中的细砂进行热释光测年(TL),测定 其形成年代为(35.21±2.99)ka B.P.。 1.9峪河及河流阶地 B.P.,说明第六级阶地形成于早更新世。 T5阶地:在抬头凹一黑石岭段分布极为连续,为 堆积阶地,拔河50m左右。在第五级阶地(T5)顶砾 石胶结物之中取ESR测年,年龄值为908.75 ka B.P.。 rr4阶地:主要分布在黑石岭-回头山段,拔河36 m左右。其中,在前黑石岭和古洞窑西南一带发育 最好,嵌入在宽阔的“U”形峡谷中。在下游的局部 峪河位于位于云台山世界地质公园东部边缘, 主体流向由北向南,水系发育,属季节性河流,水系 地段,也可见到与该阶地相当的古河道。 流域面积约567.9 km 。由上游至下游,沿河流两 侧由中元古界长城系紫红色石英砂岩构成垂向上 表2太行山南段河流阶地综合对比表(年代:ka.B.P.:高度-m) Table 2 Comprehensive comparison table of Southern Section of Mt.Taihang River Terraces(age:ka.B.P.;height:m) 清漳河 浊漳河 子房河丹河 沁河 年代顶 44±3.18; -拔河9o 年代拔河年代午城黄土覆盖 2 3 26 1 70 55 拔河80~100 年代一 拔河年代拔河 Tl基座 一 一 红土2740+270 70 872±87 一 ~l晒 50 9 (18.75250 ∞.so~岱 镐顶23.09±2 28 50 阱5. _r4作.J3~ T1的基座 基座1 195.8 41.13 54.31土462 36 52 26~29 土1.49 35~6l 作rI’l12基座 ~55~110基座1 643.镐 顶 82±n 86 22~43 621~&l7 45~55 .5± 7 10~15 491-I-Q 28 基座219±13 T1 7.62±Q65 5~26 — 20~45 35.21±299 3~5 73 4-Q52 3期 章秉辰,等:云台山世界地质公园及周边地区河流阶地发育特征研究 的第一级坎状地貌,常形成长墙和峡谷,如赤壁丹崖 等,并且其顶面齐平,无疑是一级夷平面(太行面); 河谷多为“U”宽谷状,“U”宽谷之下又发育着“V” 形谷(图13)。从上游地势相对平坦的地表形态来 看,属唐县面的组成部分,发育着完整的盘状谷,谷 肩距山顶多在百米之内,地形起伏较小,而河流阶地 一般保存不好,目前可观察到四个不同高度的河流 阶地。直到出太行山进入平原区才变得开阔。 图13 峪河水系图及地貌横剖面图 Fig.1 3 Yuhe River drainage map and the transverse sectional view of LandforiBS 2对比分析 根据对云台山世界地质公园及周边地区河流阶 地进行综合分析(表2),结合前人研究已有的资料, 大致可以得到以下几个结论: (1)唐县期盘状宽谷面形成之后紧跟着在其下 发育“U”形谷,“u”形谷是形成于中新世末期到上 新世早期的一个切割谷; (2)太行山南段河流阶地多发育在“U”形谷之 中,河流阶地的发育基本上没有离开“u”形谷; (3)太行山南段河流阶地基座基本上都是“U” 形谷最早的充填物或者上级阶地形成时的河流冲积 物,垂向上也很少切穿“u”形谷。因此阶地多为基 座阶地,或上叠阶地; (4)太行山南段总体发育有4~6级阶地;第五 级和第六级河流阶地保留较少,或不明显,而且第五 级或第六级阶地面常常与盘状宽谷谷底重合或接 近,第一级一第四级明显而且普遍; (5)阶地基座最老年龄(2 740±270)ka B.P., 与“U”形谷形成时间前后顺序一致; (6)个别地点第六级阶地面上有午城黄土覆 盖,顶面最新年龄1 057.50 ka B.P.,第六级河流阶 地形成时间范围可定在1 057.50 ka.B.P.左右; (7)测试结果第四级河流阶地年龄较接近,范 围在(815-4-80)~(872±87)ka B.P.; (8)通过对太行山南段河流阶地和夷平面的研 究,可以看出唐县面之后发生主要的变形,时间最晚 在“u”形谷形成之时,即中新世末到上新世早期。 因此,太行山南段成山在上新世之前。 3 结论 南太行山地貌发育始于65 Ma前的中生代末 期.古新世。在以后的65 Ma的演化中,又先后经历 了三次大的地貌发展旋回,分别形成了两级山地夷平 面(北台期、太行期)一级山麓面(唐县期)和一级宽 谷面。目前改区正处于第三个地貌发展旋回的早期 (幼年期)一返老还童强烈侵蚀切割阶段,形成了众 多的大峡谷,大峡谷中,又分别形成了六级河流阶地, 六级河流阶地在太行山河谷内普遍发育,但由于第四 纪是强烈切割时期,所以这些河流阶地也大部分被剥 蚀掉,只有少部分地区或峡谷还不同程度残留有六级 河流阶地的产物。现在的河流仍在进行着深切。 参考文献 1 张智勇,于庆文,张克信,等.黄河上游第四纪河流地貌演化—— 兼论青藏高原1:25万新生代地质填图地貌演调查.地球科学一 中国地质大学学报,2003;28(6):621—626 Zhang Zhiyong,Yu Qingwen,Zhang Kexin,et u1.Geomorphologieal evolution of quaternary river from upper yellow river and geomorpho- logical evolution investigation for 1:250 000 scale geological mapping in Qinghai—Tibet Plateau.Earth Science--Journal of China University of Geosciences,2003;28(6):621__626 2章秉辰,王永成,李金玲,等.云台山世界地质公园新建地质博物 馆布展方案研究.价值工程,2013;(9):1--4 Zhang Bingchen,Wang Yongcheng,LI Jinling,et a1.Research exhibit program of new geological museum of Yuntaishan World Geopark. Value Engineering,2013;(9):1——_4 3赵逊,马寅生,吴中海,等.云台山主要地学景观地学背景研究一 云台地貌成因.北京:地质出版社,2005:80—83 Zhao Xun,Ma Yansheng,Wu Zhonghai,et a1.Background research of main geological landscape in Mt.Yuntaishan:genesis of Yuntai Landform.Bering:Geological Publishing House.2005:80—83 4马寅生,赵逊,赵希涛,等.太行山南缘新生代的隆升与断陷过 程.地球学报,2007;28(3):219—233 Ma Yinsheng,Zhao Xun,Zhao Xitao,et a1.The cenozoic irfting and uplitfing process on the southern margin of Taihangshan Uplitf.Aeta Geoscientica Sinica,2007;28(3):219—233 5龚明权.新生代太行山南段隆升过程研究,北京:中国地质科学 院,2010 Gong Ming—quan.The cenozoic uplitfing process on the southern part of Taihangshan.Beijing:Chinese Academy of Geological Sciences,2010 6赵逊,马寅生,吴中海,等.云台山地貌与美国大峡谷地貌的对 比研究.北京:地质出版社,2010:74—78 Zhao Xun,Ma Yansheng,Wu Zhonghai,et a1.Comparative study between Yuntai Landform and the Grand Canyon Landform.Beijing: Geological Publishing House,2010:74--78 (下转第35页) 3期 吴娟,等:PDGF—BB和Notchl在卵巢癌中的表达 35 Expression of PDGF-BB and Notchl in Ovarian Cancer WU Ju叭 .ZHAO Jing ,rANG Li.Ha ,DAI Bin ,rANG Hong (Department of Gynaecology and Obstetrics,Xijing Hospital , Pancreatic Spleen Surgery .Xijing Ho pital,The Fourth Military Medical UniVersity,Xitan 710032,P・R・China) 『Abstract] Explore PDGF—BB and Notchl in its role in the development of ovarian cancer and its relationship with clinica1 Dath0logical features,research by immunohistochemical SP method is detected PDGF—BB and Notchl exDressi0n in 0varian cancer tissue. In 60 cases of ovarian cancer tissues,PDGF—BB positive staining mainly in the cvtoplasm.60%(36/60)high expression,60%(36/60),lower expression.Notch1 positive staining is mainly lo。 cated in ce11 membrane.nucleus and cytoplasm are expressed.63% (38/60)high expression,63% (38/60), 10wer exDression.In 10 cases 0f normal ovarian tissue,PDGF.BB staining showed high expression of 10% (1/10), the rests are low.Notehl section staining showed high expression of 20% (2/10).The rest are low expression.It is c0nclused that in 0varian cancer tissues,the positive expression rate of PDGF—BB was obviously higher than that of no珊a1 ovarian tissue and prompt the expression of PDGF—BB have definite relationship with the occurrence of ovari- an cancer:And PDGF.BB expression level and ovarian cancer staging,pathological grading and lymph node metas。 tasis.Positive expression rate of Notchl was obviously higher than that of normal ovarian tissue and prompt the ex。 Dressi0n 0f N0tchl have definite relationship with the occurrence of ovarian cancer;Meanwhile Notchl expression level and ovarian cancer staging.pathological grading and lymph node metastasis.Correlation analysis found PDGF— BB expression in ovarian cancer and Notch 1 expression were positively correlated. 『Key words] ovarian cancer PDGF—BB Notch1 immun0histochemistry ≯ p 、 p ) (上接第25页) Developmental Characteristics of River Terraces in Yuntaishan World Geopark and Its Surrounding Areas ZHANG Bing.chen ,WANG Yong.cheng ,XU Lian.feng ,ZHANG Wang—sheng ,DONG Fei (Henan Institute of Geological Survey ; China University of Geosciences ,Wuhan 430074,P.R.China Henan Institute of Geological Sciences ,Zhengzhou 450001,P.R.China; Guangshan Second Senior High School , Xinyang 465450,P.R.China) 『Abstract] Yuntaishan Geopark is located in the southern edge of the Taihang Mountains,originating from series of rivers of the hinterland of Mt.Taihang and cutting through the Taihang peak ridge. It has many groups of can。 v0ns with high mountains and deep valleys,and has become the core geological heritage landscape of the tourism in Southern Taihang. River terraces develop in the Taihang canyons,the development history of the valleys through re— searching on the developmental characteristics of nine typical river terraces in Yuntaishan and its surrounding areas are discussed. M0reover.it also probes into the climate changes in the region in different periods, as well as the nature and scoDe 0f the new tectonic movement. It finds that sixth—class fiver terraces widely developed in the val。 1evs 0f Taihang Mountain,but most of them have been eroded away due to the strong cutting in Quaternary period・ Consequently,products of sixth.class river terraces can only be found in a few areas. [Key words] Mt.Yuntaishan canyon river terraces developmental characteristics geopark 

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