（自然地理学专业论文）长江三峡地区层状地貌研究.pdf

长江三峡地区层状地貌研究 学科专业： 指导老师： 自然地理学 谢世友 研究方向：应用地理学 研究生：屈波( 2 0 0 2 4 3 2 ) 中文摘要 长江是世界的大河之一，它发源于青藏高原唐古拉山的北麓，顺势穿越了我 国三大地貌阶梯，东流入海。当它穿越我国第二级地貌阶梯边缘地带时，形成了 著名的长江三峡。无疑，长江是在切穿三峡之后，才实现峡东与峡西河段的贯通， 形成泱泱大河。三峡的贯通是形成现代完整长江的一个重大事件，长期以来倍受 观注。早期的研究认为三峡贯通的时代在第三纪或更早。近2 0 年来，众多学者 从水系发育、河谷形态以及江汉盆地的洪积扇沉积等不同角度进行研究。随着青 藏高原隆起时代与幅度的明朗化，特别是黄河水系发育与青藏高原隆秀关系的研 究已取得突破性进展，学者们现在更多的认为三峡切穿的年代是在第四纪。然而， 三峡地区自燕山运动以来发生多次强烈的构造抬升，加之地处亚热带湿润气候的 叠加作用，使得该区地形十分破碎，地面 申刷严重。因此测年资料十分匮乏，迄 今为止对长江三峡的贯通年代仍是众说纷纭。本文通过对该地区层状地貌的研 究，较详尽的记述了三峡层状地貌的发育与演化过程，根据地貌发育特征分析了 三峡贯通的时代与成因。 ( 1 ) 通过野外路线考察，典型地区填图，地质、地形图判读，以及核对前人资 料分析和年代学研究研究。研究结果表明，三峡地区发育有两级夷平面、一级侵 蚀面和七级河流阶地。最高一级夷平面( 鄂西期夷平面) 分布高度在1 7 0 0 2 0 0 0 m ，形成于老第三纪末；第= 级夷平面( 山原期夷平面) 分布高度为海拔1 2 0 0 一1 5 0 0 m ，形成于上新世末；侵蚀面分布高度为8 0 0 1 2 0 0 m ，形成年代为3 4 一 1 8 m a b p 。七级河流阶地形成年代分别为：t 7 ( 1 1 6 m a b p ) 、t 6 ( 0 ，8 6 m a b p ) 、 t 5 ( 0 7 4 m a b e ) 、t 4 ( 0 4 7 m a b p ) 、t 3 ( 0 1 5 m a b p ) 、t 2 ( 5 6 5 8 k a b p ) 、t 1 ( 9 3 1 k a b p ) 。 ( 2 ) 构造运动是塑造长江三峡的主要力源。三峡的贯通方式可能是先从溶洞贯 通开始，然后再逐渐崩塌、扩大，最后演变成峡谷形态。这种演变过程经过了三 个阶段：暗河阶段；成谷阶段；峡谷阶段。长江可能在2 o o 2 m a b p 前 后贯通。 ( 3 ) 三峡库区建成后，由于库区上游段和下游段河流冲刷作用的改变，必然引 起长江中下游河床的变迁。由于局部侵蚀基准面的抬升，而靠近库区的上游河段 库岸将会发生一系列的地壳变形，地下喀斯特过程的复活。 关键词：层状地貌：夷平面；侵蚀面；阶地；长江三峡 n s t u d y o nt h es t e e p e dl a n d f o r mi nt h e y a n g t z eg o r g e s a r e a m a j o r ：p h y s i c a lg e o g r a p h y d i r e c t i o n ：a p p l i e dg e o g r a p h y t u t o r ：p r o f e s s o rx i e s h i - y o u p o s t g r a d u a t e ：q u b o ( 2 0 0 2 4 3 2 ) a b s t r a c t t h ey a n g t z er i v e r o r i g i n a t e sf r o mn o r t ht a n g g u l ao f t h et i b e t a np l a t e a ui so n e o ft h el a r g e s tr i v e ri nt h ew o r l d ，t h el e n g t hi s6 3 8 0 k m t h er i v e rf l o w se a s t w a r d t h r o u g h t h r e em a j o rc h i n a t o p o g r a p h i e s ，e n t e r i n gi n t ot h ee a s tc h i n a s e a ，i ti ss p e c i a l n o t et h a tt h e y a n g t z eg o r g e s ，l i n k i n gt h eu p p e rr o c k yv a l l e ya n dt h e l o w e rr i v e r c h a n n e lo nf l u v i a lp l a i ni sl o c a t e di nt h es e c o n dt r a n s i t i o n a lb e l t s ot h i sg o 唱e sa r e a h a db e e nf o r m e db yi n t e n s ee p i s o d i ct e c t o n i cm o v e m e ma n dr i v e rd o w n - c u t t i n g t h e t r a n s f i x i o no ft h ey a n g t z eg o r g e si sav e r yi m p o r t a n te v e n ti nt h eh i s t o r yo ft h e y a n g t z ee v o l u t i o np r o c e s s t h ee a r l ys t u d i e sp r o p o s e dt h a t t h et i m i n go fy a n g t z e r i v e rt h a tt h o u g h tt h et h r e eg o r g e sa r e ao c c u r r e di nt h et e r t i a r yp e r i o d i nr e c e n t d e c a d e s ，m a n ys c h o l a r st r i e dt o f i n dt h ee v i d e n c eo ft h ey a n g t z eg o r g e se v o l u t i o n 、i t 量lt e r r a c eo rw a t e rs y s t e me v o l v e m e n to rt h ef l o o d a l l u v i a lf a ni nj i a n g h a nb a s i n e s p e c i a l ，i n r e c e n ty e a r s , t h eu p l i f t i n g p r o c e s s o ft h et i b e t a np l a t e a uw h i c hi s a s s o c i a t e dw i mt h ee v o l u t i o no ft h ey e l l o wr i v e rh a sb e e nb e t t e ru n d e r s t o o d a l t h o u g hs o m eg e o m o r p h o l o g i s t st e n dt o b e l i e v et h el i n k i n g u pa g e so ft h et h r e e g o r g e sr a n g i n gf r o m3 0 t o0 2m ab e 。h o w e v e r , d u et ot h ec o n g r u e n c eo ft h e c o n s t r u c tu p l i f t i n ga f t e rt h ey a n s h a n i a no r o g e n ya n dh u m i dc l i m a t ea ts e m i t r o p i c a l ， t h el a n d f o r mb e c o m e s v e r yf r a g m e n t a t i o na n dt h e e a r t hs o i le r o s i o ni sa c u t e i nt h i sp a p e r , b yt h ew a y o f d e s c r i p t i o no fl a r g e s c a l et o p o g r a p h i cm a p s a n df i e l d i n v e s t i g a t i o nb yr o u t e ，g e o m o r p h j cm a p p i n gt o t y p i c a lr e g i o n ，a u t h o ra t t e m p t t o a n a l y s e st h et o p o g r a p h i cs u r f a c e f e a t u r ea n db a s eo nt h e l a t e l yd a t i n g ，a n dt i m i n g a n d c a l z s eo f t h ey a n g t z e g o r g e s 1 1 1 ( 1 ) t h e r ee x i s tt w op l a n a t i o ns u r f a c e s o n ee r o s i o ns u r f a c ea n ds e v e ns t e p so f t e r r a c ei nt h es t u d ya r e a t h eh i g h e rp l a n a t i o ns u r f a c e ，a p p r o x i m a t e17 0 0 mt o2 0 0 0 m a b o v es e al e v e l ，w a sf o r m e da tt h el a t e s tp e f i o do fe x is u r f a c e t h el o w e rp l a n a t i o n s u r f a c e ，a b o u t1 2 0 0 m t o1 5 0 0 ma b o v es e al e v e l ，w a sf o r m e da tt h el a t ep l i o c e n ea n d t h ee r o s i o ns u r f a c ew a sb e g i n n i n gt oe v o l v ea t3 0 - 3 4m ab p a n de n d e da t1 8 - 2 0 4 m ab e a f t e rt h a tm o d e mr i v e r s y s t e m o f y a n g t z ew a ss t a b l ya n d t h ec h a n n e l sb e g a n i n c i s i o nt of o r mt e l t a c es y s t e m u pt os e v e nt e r r a c eh a v eb e e nf o u n di n y a n g t z e g o r g e s ，d a t e d b a c kt o1 1 6 m a ( t 7 ) ，o 8 6 m a ( t 6 ) ，0 7 4 m a ( t 5 ) ，0 4 7 m a ( x 4 ) ，0 15 m a ( t 3 ) ，5 6 5 8 k a ( t 2 ) ，a n d9 - 3 1 k a ( t 1 ) r e s p e c t i v e l y ( 2 ) s t r u c t u r em o v e m e n ti st h em a i np o w e rs o u r c eo ft h ey a n g t z eg o r g e s t h e l i n k i n g - u pw a y o ft h et h r e eg o r g e sm a y b e b e g i nw i t ht r a n s f i x i o no f l i m e s t o n ec a v e t h e n ，f a l l i n ga n db r o a d e n i n g b e c o m i n gt h eg o r g ef o r mf i n a l l yt h ee v o l u t i o nc o u r s e h a v et h r e es t e p s ：o a n d e r g r o u n df i v e rs t e p ；( 玺) v a l l e ys t e p ；g o r g es t e p a tt h el a s t s t a g eo f t h i st i m ep e d o d ( 2 o 0 2m ab p ) ( 3 ) a f t e rt h ec o m p l e t i o noft h et h r e e g o r g e sr e s e r v o i r , i ti si n e v i t a b l et h ef l u v i a l p r o c e s s e so nt h eu p p e rf i v e ra n dt h el o w e rf i v e ro ft h er e s e r v o i rw i l lb ec h a n g e d ， w h i c hc a b s e st h ee v o l u t i o no fy a n g t z er i v e rb e d as e r i e so fd e f o r m a t i o n sw i l lb e o c c u r r e di nt h eu p p e rf i v e rc o u r s en e a rt h er e s e r v o i rb e c a u s et h ee r o s i o nb a s el e v e li s r o s eu p u n d e r g r o u n dk a r s tp r o c e s sw i l lr e l i v eb e c a u s eah y d r a u l i cp r e s s u r ew i l lb e r a i s e dw i t har i s eo f w a t e rl e v e li nt h er e s e r v o i r k e yw o r d s ：s t e e p e dl a n d f o r m ；p l a n a t i o ns u r f a c e ；e r o s i o ns u r f a c e ；t e r r a c e y a n g t z eg o r g e s i v 第一章前言 我国地貌轮廓的总体特征是地势西高东低，自西向东有三级主要的地貌平面 分布。最高级是青藏高原( 青海一西藏) 位于中国西部平均海拔在4 0 0 0 5 5 0 0 米：第二级地貌平面包括内蒙古高原、鄂尔多斯商原、黄土高原和其它高原，它 们位于中国中部和西北部，海拔分布在1 0 0 0 2 0 0 0 米。第三级平面主要由丘陵 和平原组成，位于我国东部，平均海拔低于2 0 0 米。在阶地面之间过渡带上山体 陡峻、岩石圈厚度明显变薄”，。 长江是世界最长的河流之一，它发源于青藏高原唐古拉山的北麓，全长6 3 8 0 千米，这条河流向东穿越了三大主要地貌阶梯注入我国的东海。而长江三峡处于 海拔8 0 0 - - 2 0 0 0 米的高度，位于第二级平面过渡带，它连接上游的基岩峡谷和下 游的冲积河道与泛滥平原。这个地区的局部构造与地貌演化，包括它们的年龄和 起源都是十分重要而有待解决的问题。早期的研究指出长江河道贯穿三峡地区是 在第三纪。最近二十几年，黄河水系的研究取得重大突破，黄河水系的演化与青 藏高原的抬升关系已经得到较好的解释。相对而言，对长江水系的演化尚未取得 共识。尽管一些地貌学家认为三峡的形成时代在3 0 o 2 m a b p 的时间范围内， 但是时间跨度太大，证据也欠充分。 1 研究历史 第一节研究历史与现状 1 1 三峡河谷的成因 关于三峡河谷发育的成因分析，以往曾经有无数的科学家对三峡地区河谷发 育进行了研究，对于三峡的形成，有前辈科学家提出了四种假说“1 ： ( 1 ) 先成河说：李春昱( 1 9 3 4 ) 认为，三峡的长江是先成河，并认为白垩纪末，四 川盆地可能几乎被红色岩系填满，很可能河东部的东湖盆地相通，河流发育在上 升的红色岩系地面上( 东湖系) ，向东流，古长江即胚胎于此。 ( 2 ) 袭夺河说：李承三( 1 9 5 6 ) 支持叶良辅和谢家荣的河流袭夺说，他认为用东褶 皱山脉与八面山弧，形成构造配的，沿北东构造线形成了“纵向河”，位于巫山 之西坡。黄陵背斜山地西坡之水流入归州盆地，东坡之水流入长江下游盆地。并 认为两河水源十分接近，导致水位低的袭夺水位高的，故形成三峡。 ( 3 ) 叠置河说：巴尔博( 1 9 3 6 ) 认为长江是从夷平面上向下切割而成的叠置河。 ( 4 ) 顺向河说：沈玉昌( 1 9 6 5 ) 认为，黄陵背斜的隆起是燕山运动的结果，鄂西八 面山弧和盆东褶皱带的轴线向东北倾伏，轴向由北东一一南西转为东西。八面山 弧以北为大巴山东西向褶皱。长江三峡正好是这三组褶皱会合倾伏的地区，原始 地面较南、北地区低洼，长江在鄂西、盆东褶皱山脉形成过程中受原始构造控制， 逐渐形成，其时代约为白垩纪末或早第三纪初。由此可见，沈氏支持顺向河的看 法。 对三峡地貌比较全面的研究是从沈玉昌先生开始的。 沈玉昌先生( 1 9 6 5 年) 在长江上游河谷地貌书中对三峡河段做了较 为详尽的记述。他从概述、三峡区域地貌形成因素的分析、三峡地貌特征、三峡 河谷地貌、河床地貌、地貌发育史的探讨几个方面对三峡河段的地貌进行了详尽 的记述“1 。 沈先生记述道“自燕山运动以来，本区历经长期的外力剥蚀与侵蚀作用。外 营力作用的种类与强度，一方面固然决定于本区的气候特征，另一方面还受大地 构造型式、地壳升降运动的幅度和强度、岩层产状以及岩性等的控制和影响”。 这说明沈氏对三峡地貌的形成分析的观点是：三峡地貌是在内外营力的共同作用 下形成的。后来他继续写道：由于本区长期处于上升运动中，其间只有比较短暂 的稳定阶段，因此大地构造型式、岩层产状的变异、岩性的差别等在地貌上表现 得特别明显。说明了三峡地貌形成的地质条件特别的复杂性。“这里山高谷深， 切割深度极大，切割密度也极大，地形非常崎岖破碎，说明地壳上升幅度和强度 均很大，这里常见宽谷与峡谷相间，峭壁与缓坡更替，喀斯特地形与流水侵蚀形 成鲜明对比，这些又说明岩性对地形的强烈影响。 1 2 夷平面研究 三峡地区夷平面的研究方面思路、结论也各有差异。 1 9 2 7 年，谢家荣、刘季辰“1 就已经讨论，他们当时的工作地区偏于本地区 南方，在恩施、鹤峰、五峰至清江下游一带，他们看到这一带最高山地的天际线 平齐，高度在1 7 0 0 米以上，认为是夷平面的残余，称之为鄂西期地貌，时代定 为早白垩纪之后在鄂西期地貌之下，他们又发现“广谷平坡，己近中年状态” 的地貌分布在5 0 0 - - 1 7 0 0 米高度，称之为山原期地貌。 对山原期地貌，作者们还作了进一步的划分： ( 1 ) 太平镇山原“自鹤峰( 5 4 0 米) 南行，上坡二( 头坡、二坡) ，比及山颠 忽为平地，两旁山高约二、三百米，谷广坡平，为一中年地形，其高度约在1 0 0 0 米左右，此山原东自脚踏坪西达奇峰关约5 0 6 0 华里。南北狭，仅四、五华里， 太平镇适位于此山原中。宣恩小关附近之河谷甚为辽阔，其高度亦在1 0 0 0 米左 右。” ( 2 ) 施来山原“来凤、施南、建始三县城皆位于盆地中，盆地高距海面约5 0 0 米，面积辽阔，地势平坦。可代表同一时代剥蚀之遗迹，其上率为红色砂页岩所 充填，兹名之为施来山原期，红色岩层应后于是期。” 1 9 3 5 年，巴尔博”。在承认鄂西期与山原期两级夷平面存在之外，并认为南 津关一带的山原期夷平面向宜昌延伸时高于东湖组的基底层，但又低于东湖组的 顶层，应当和宜昌一带最高阶地( 即扬子铺阶地) 上堆积的红土砾石层相当。他 又说扬子铺阶地的基座上的侵蚀面属秦岭期，应晚于鄂西期，属中新世；而山原 期更晚，属上新世。 1 9 5 6 年，地质部水文地质工程地质局地质队在南津关至三斗坪一带进行地 质测量时，肯定那一带高地顶面有夷平面存在，定为山原期，并进一步划分为周 家垴与王家坪两个亚期，前者表现为石灰岩溶蚀残丘与溶蚀洼地的交替的地面， 今天都仅残存在三峡期深切的沟谷间的分水地区，以周家垴所在地为代表。后者 表现为切割于上述地面之下的，但高悬于三峡期峡谷之上的宽平谷形，以王家坪 所在谷地为代表。 沈氏在1 9 5 8 、1 9 5 9 两年内，通过野外观察和室内分析，认为三峡地区曾经 经历过侵蚀基准长期稳定时期，后来全区又剧烈上升，因此有广泛的夷平丽保存 在山顶和高坡上。他认为三峡地区普遍分布有海拔1 5 0 0 米、1 0 0 0 米、8 0 0 米三级夷平面。 1 5 0 0 米夷平面主要分布在巴东一恩施公路的绿葱坡一茅田段是东西向 的，它跨越长江与清江的分水蛉所经地区为典型的喀斯特地面。长江南岸有 15 0 0 米的夷平面广泛发育。 1 0 0 0 米夷平面比较典型的有黄梁夷平面，它是丘陵欺负的地面，海拔多 达1 0 0 0 米以上，丘问分布宽平的槽形喀斯特干谷向东南方缓倾，被垭口隔断， 垭口下宽谷终端有盆形洼地存在，干谷谷底海拔在8 0 0 - 9 0 0 米间。在秭归县荒 口坪、白果园、袁家湾一带分布着一系列高度在1 0 0 0 米的缓丘与8 0 0 米左右的 宽谷，坡上路边普遍分布着磨圆度极高的砾石。 8 0 0 米夷平面常见于沙镇溪与长江间分水岭，秭归盆地内，香溪下游右岸 一带，在全区西部川东褶皱带的巴东组向斜构造内，地貌型式表现为宽谷。 1 9 9 0 年，谢明提出个人对三峡地区夷平面划分的观点，他把三峡地区划分 为三期五级夷平面( 鄂西期夷平面，包括云台荒亚期：山原期夷平面包括周家垴 亚期和王家坪亚期；云梦期夷平面) ”。 鄂西期夷平面包括海拔1 7 0 0 - - 2 0 0 0 m 和1 5 0 0 m 两级地面，分布在远离长江的 分水岭地带，前者主要为残丘，该夷平面在云台荒、绿葱坡、龙潭坪和楂树坪等 处可见到。一般认为其形成时代为早第三纪末，晚第三纪初。 山原期夷平面包括由溶蚀残丘和溶蚀洼地组成的周家垴地面，以及由宽阔谷 底组成的王家坪地面，其分布一般与今日长江及其支流的流路平行。高度在三峡 段为海拔8 0 0 1 0 0 0 m ，向西很平缓的下降，至重庆为5 0 0 一6 0 0 m ( 熏庆歌乐山背 斜脊顶) ，至南沱为7 0 0 m ，平善坝为6 0 0 m ，南津关为2 0 0 m 。根据地层层位和动 物化石一般认为，该夷平面形成于上新世和早更新世，开始上升的时代为 2 m a b p 左右。 云梦期夷平面，在三峡内的峡谷段表现为峡谷之上的上层谷或悬谷。现代的 长江套在一个巨大的宽谷之中；在峡谷内的相对宽谷河段，表现为众多不同岩性 但基本平齐的山顶( 例如单面山) 。该夷平面在三峡内的高度为5 0 0 - - 6 0 0 m ，然 后向东、向西降低。谢在宜昌附近和新滩采样，对其堆积物进行古地磁测年，时 代为0 7 m a 以来。 1 9 9 6 年，李愿军、丁美英等对三峡地区东经1 1 0 。1 1 2 。，北纬2 9 。4 0 3 1 。4 67 之间9 6 幅地图( 约4 3 1 2 0 k m 2 ) 的全部峰、岭标高进行统计外，采集样 本标高1 8 0 0 0 多个。把高差分布值假设为一种随机现象，并构成离散样本空间。 其目的在于确定样本分布的空间宽度和收敛区间，而空间宽度和收敛区间与夷平 面存在的高程应具有等价性，频率相等的区间视为等时间域的产物。统计表明， 神农顶期在本区北仅神农架仍保存完好，高程在2 8 0 0 3 2 0 0 m 之间，鄂西期中的 召风台亚期高差为1 3 0 0 1 5 0 0 m ，高差分布不清楚；云台荒期却不清楚。山原期 王家坪亚期和周家垴亚期保存最好，前者分布高程在4 0 0 9 0 0 m ，后者在9 0 0 1 2 0 0 m 。 2 0 0 1 年，李吉均、谢世友、况明生等指出三峡地区有二个夷平面，较高一 级为鄂西期夷平面，海拔分布在1 8 0 0 2 0 0 0 m ，较低一级的夷平面分布于1 2 0 0 1 5 0 0 m ，形成时代在3 4 3 6 m a b p “。 4 1 3 三峡阶地的研究 从二十世纪三十年代至今，许多学者研究过长江三峡河段或部分河段的阶 地，但是对阶地的划分、阶地的结构、阶地发育的对比争议比较大。我们这里重 点查阅和参考大量有关阶地与地貌发育的联系方面的资料。前人对本地区的研究 给我们将来的研究提供了宝贵的经验，无疑会给予我们一定的指导和帮助。 1 9 3 5 年，巴尔博( g b b a r b o u r ) 指出：“在扬子江峡谷之上游，沿河两岸， 常多梯级层，而在云阳以上者，尤为显著。在万县及宁水附近，具有明显之 梯级层，在三峡中，梯级层皆己被蚀无遗，惟在矍府以下风箱峡则尚有遗迹 可寻焉。”巴尔博还对在宜昌所发现的阶地进行了命名和描述：“在宜昌以下宝 塔附近，我人曾见到二个阶梯层，上梯级层名之为扬子铺体积曾。下梯 级层在宜昌以下至宜都间分布甚广，兹名为宜都梯级层。”。由此可见，巴 尔博认为三峡内没有阶地遗存，显然是认识不深入的论证。 1 9 5 0 年，熊永先到重庆九龙坡调查地质，1 9 5 7 年划分了这里的六级阶地， 相对枯水位高度分别为2 0 米、3 0 米、5 0 米、8 5 米、1 0 0 米、1 5 5 米“。 1 9 5 9 年，黄金森认为，t l ，t 3 ，t 4 ，t 5 阶地在香溪、新滩、庙河、太平溪和三 斗坪一带均有分布；t 2 在三斗坪、太平溪有所表现，在香溪至庙河缺失：t 6 在 三斗坪没有表现：在新滩附近各级阶地的相对高度分别为，第一级1 5 m ，第三级 6 4 m ，第四级9 8 m ，第五级1 5 0 m ，第六级1 9 5 m “。 1 9 5 9 年，杨怀仁认为，三峡内巴东一带，在山原期夷平面以下有六至七级 阶地发育，用高度计测得相对高度分别为3 0 m 、7 0 m 、1 6 5 m 、2 4 0 m 、3 3 0 m 、4 3 0 m 、 5 3 0 m 。并首次指出，南律关以东地区，地壳比较稳定故夷平面( 当时称剥夷面) 与阶地重叠，在荆门附近夷平面高出江面约1 2 0 - - 一1 4 0 m 。 1 9 6 2 年，沈玉昌在其著作长江上游河谷地貌中记述道：三峡河谷内阶 地很发育，以往很少研究，因此多数人错误地认为三峡内没有阶地或很少有阶地。 他提出事实上从宜昌到奉节有十级明显的阶地，第五级阶地以下多为基座阶地 形成于第四纪更新世时期。作者主要记述了三峡十级阶地的分布和大体的物质组 成，总结了长江三峡各级阶地的特征。 1 9 8 2 年，杨怀仁、陈钦銮、黄培华、顾锡和详细研究了南津关以下的阶地， 认为南津关以下有五级剥蚀阶地，分别高出江面1 2 m ( t 1 ) 、2 5 m ( t 2 ) 、5 0 m ( t 3 ) 、 8 0 m ( t 4 ) 和l o o 一一1 2 0 m ( t 5 ) 左右；西起宜昌、东抵松滋、董市沿江有五级 基座阶地，在宜昌的阶地相对高度分别为l o m 、2 0 m 、3 5 m 、6 0 - - 8 0 m 、8 0 一l o o m ； 在红花套、古老背一带，分别为1 2 m 、2 5 m 、5 0 m 、1 1 0 m 。t 5 阶地上有下更新统( o z 末期下切所成；t 3 、t 4 阶地主要由中更新统( q 2 ) 砾石层与红土层组成，其形 成时代为q 2 及q 2 末期；t l 、t 2 阶地都由上更新统( q 3 ) 砾石层与棕黄色亚粘 土所组成，为q 3 及q 3 末期组成“。 1 9 8 8 年，杨达源在研究长江三峡起源与演变中指出长江三峡分布有六级阶 地。第一阶地上部堆积物形成于中全新世以来，下部的砾石层内局部的钙质胶结 物1 4 c 年代为1 3 ，4 0 0 4 0 0 ab e ；第二级阶地中的钙质结核，“c 年代为2 4 ， 4 9 0 8 4 0 ab e ；第三级阶地形成于上次间冰期；第四、五级阶地形成于中更新 世；第六级上部的细颗粒堆积物形成于中更新世1 2 】。 2 研究现状 最近二十几年三峡地貌的研究工作又得到新的重视，研究方法更加成熟。 1 9 9 0 年，谢明等考察三峡地区，同时归纳了以往关于三峡地貌的研究。并重点 放在对三峡阶地的研究上面，以该地区各级夷平面和阶地面作为重要标志，用地 层学、古地磁测年、热释光测年和测年等手段，确定了它们的时代，从而分 别计算出2 m a 、0 7 3 m a 、0 2 m a 以来的新构造上升速度。并且总结出新构造的上 升特征：( 1 ) 长江三峡是一个以巴东为中心的不对称的新构造穹形隆起区：( 2 ) 2 m a 以来，新构造上升节奏为缓慢一较快一较慢；( 3 ) 0 7 3 m a 以来，新构造上升中心 有向东迁移的趋势“。 1 9 9 0 年，赵诚、王世梅等通过长江三峡及其上游存在的系列河流袭夺事 件，认为长江三峡段于0 1 5 o 2 m a 贯通，长江流域，长江延长2 倍多，水量增 多了数百倍，流域环境已变得温和而湿润，与原来有天壤之别。 1 9 9 6 年，李愿军等对三峡地区样本标高所构成的离散样本空间，根据样本 分布的空间宽度和收敛区间，与夷平面存在的高程具有等价性，频率相等的区间 视为等时间区间的产物，由此可以定量地评价夷平面。他根据不同时期地形面的 形成年代，从而计算出各地形面的抬升速率。 最近十几年对三峡地区地貌发育的研究，无论从技术手段，还是理论研究都 比过去有了很大的进步。技术手段方面强调测年技术、数学统计方法、实验分析 等方法的应用。研究思路有新的发展，有从长江上游水系的变化、阶地一反向阶 地的组成关系来收集三峡河流袭夺的证据，通过夷平面和阶地形成年代与地质构 造背景的联系，计算出平均抬升速率。这些都在原有的研究层面上更进了一步。 6 第二节选题背景和拟解决的问题 对三峡地貌的研究，众多的学者从不同的角度进行研究，但是都没有把几种 地貌类型结合起来进行全面的分析和研究。三峡地貌的成因如何? 长江三峡贯通 的时代该如何去确认? 三峡地区齐一的峰顶是否为夷平面? 总共有几级夷平面， 是一期还是多期夷平面? 三峡阶地的形成、分布是怎么样的? 各类地形面之间的 相互联系怎样? 无论从理论意义还是现实意义上，三峡地区层状地貌的研究都是 一件十分重要急需探讨的问题。从所阅读的资料来看，处于当前的研究条件下， 我们对三峡地貌的研究还是不够完善的，缺乏系统性。以往的学者都只重点突出 某一类型地貌的研究，或者由于技术条件的限制，没有深入全面的探讨。1 9 6 5 年，沈玉昌先生在长江上游河谷地貌的书中较详细的记述了三峡地貌发育背 景、成因、地貌特征、三峡河谷地貌、河床地貌，地貌发育史的探讨等几个方面。 伴随地貌学理论的发展，对三峡地貌的发育演化的历史有了新的认识，测年技术 的引入也对地貌演化的研究提供了新的线索。层状地貌在地貌演化与新构造研究 中具有独特的意义，这一基本问题尚未取得一致意见，分歧很大。因此，很有必 要在这个新的历史时期和研究条件下，对三峡地区层状地貌的发育作一个系统研 究。 1 夷平面的含义 第二章地形面分析 1 1 国外学者的论述 第一节夷平面分析 据德国学者盖勒特的资料，德国人李希霍芬于1 8 8 6 年在考察指南中， 就把外表雕塑上通过磨蚀作用而形成的山脉称为磨蚀山脉霍地躯。德文“地躯” 一词是一种“多多少少不受地质构造制约的而是经过外力过程所造成的刻蚀状 态”。之后，美国学者戴维斯于1 8 8 9 年提出了“准平原”一词。他未给出其定义， 只是反复强调“一个几乎夷平的地面”“。 在1 8 9 4 年，德国学者a 彭克在其地表形态学一书中提出了上部剥蚀 水准面的概念。他认为地球上最高的山顶面才是真正的上部剥蚀水准面。1 9 1 9 年，a 彭克正式提出“山顶面”的概念。在 彭克过世一年后，其子w 彭克 ( 1 9 2 4 ) 发表地貌分析一书中，提出了“山坡梯地”的概念，并将准平原划 分为“始准平原”和“终极准平原”。始准平原始坡面发育的原始地面，是上升 前受长期剥蚀形成的起伏微缓的准平原；终极准平原是山坡梯地演变的最终形 式，是由残丘、岛山、基坡、谷底平原组成的起伏极小的准平原。 1 9 4 8 年，k k 马尔科夫在地貌学基本问题中把地貌水准面分成海蚀 一堆积水准面、剥蚀水准面、雪线水准面和上部剥蚀水准面四种类型。他把中亚 山地的剥蚀面划分为两个发展阶段：均夷阶段和夷平隆起阶段。前者形成的地形 面叫原地面，后者形成的叫异地面。 1 9 5 6 年，h b 。杜米特拉什科建议把“夷平厦”和“均夷面”区别开来， 认为夷平面因形成于陆台区构造宁静状态条件下故有同一的年龄，而均夷面因形 成于地槽区突变式迅速上升条件下而有不同的年龄。 1 9 5 7 年，j u l i u sb u d e 提出了“双层水平面”。他指出在热带尤其是干湿交 替的萨瓦纳和季风区，风化与剥蚀以近于相同的速率同时进行，于是形成了下部 的风化基面和与之平行的上部冲刷面。 1 9 6 0 年德国地理学会主席j f g e l l e r t “提出了“夷平面”概念。他认 8 为“夷平面系指平地或较平坦的地形，它以一种截断面的形式，伸过构造上被褶 皱或受过其他变动的地层复合体，也就是较老的地质构造”。并指出夷平面的位 置、形成和空间分布主要是由三个因素决定的：两次上升的构造阶段之间静止 期的长短；炎热的或温暖的可能有干湿交替的气候；继续静止时期以后的上 升强度及由其所决定的割切深度。 1 9 6 4 年，季莫菲也夫对大量夷平面年龄的资料进行整理，说明了整个陆地 及个别巨大地区的主要夷平面时期。 图2 1 是整个陆地夷平时代表，从中可以看出夷平面的数量自二叠纪到上 新世增加，然后在第四纪显著减少。图2 2 是古北大陆带( 欧亚、北美) 和冈 瓦纳( 南美、非洲、阿拉伯、印度、澳大利亚) 夷平时代表，这些地区夷平面发 展史大致相同，只是在下白垩纪时有差异，此时古北大陆的夷平面数目增加，而 冈瓦纳的夷平面数目下降。 图2 一l整个陆地夷平时代表 由以上的论述可以看出夷平面增长期时地貌学家研究的重点，以至于上个世 纪五六十年代在全球范围掀起了一个研究夷平面的热潮，但此后随着对过程的重 视和大量数理统计方法的引入，地貌学向着分化阶段发展，而以夷平面为代表的 长期地貌演化研究处于低潮。 9 _ q l l 窖 _ 妇 2 秘n 一 l 2 挥 咯 l 2 p l t 置 “h 翥 枣 争 l k t 憾 图2 2古北大陆和冈瓦纳夷平时代表 1 古北大陆2 冈瓦纳 1 2 国内学者的论述 我国地理学家任美锷和黄秉维分别于1 9 5 8 年和1 9 6 0 年，把w m 戴维斯的 准平原学说和j f 盖勒特的夷平面学说引进中国后，准平原和夷平面两词在我 国也被广泛采纳和应用。 中国新构造运动的研究始于提出中国某些地方存在夷平面。华北山地是我国 夷平面研究的发祥地。美国地质学家b w i l l i s 于1 9 0 3 率队来华考察，开始了中 国地文期的研究，同时也迈开了中国夷平面研究的第一步。因为地文期是由侵蚀 期和堆积期组成的，侵蚀期往往就会形成夷平面。1 9 0 7 年，w i l l i s 提出了华北 山地的四个地文期：北台期、唐县期、忻州期、汾河期a 1 9 6 1 年，南京大学地理系首次将夷平厦定义为“在地壳相对稳定，剥蚀作 用相对加强的情况下形成的，而且在夷平时期地面位置低下( 平原条件) 。地面 被夷平以后，随着山脉在垂直方向和水平方向的增城，被夷平的地面就进入山地 中形成山地夷平面”。 北京大学地质地理系地貌教研室把夷平面定义为“在内力作用下外力作用完 全抵消的情况下形成的，切削基岩构造近似平原的地面”。并将夷平面划分为： 山地剥蚀面、盆地堆积面、流水为主的侵蚀面、片流为主的山足剥蚀面、波浪为 主的海蚀面和融冻土流为主的寒冻夷平面。 l o 地质矿产部地质辞典编辑小组认为，夷平面( 又称均夷面) 既包括各种 剥蚀面( 侵蚀面、山足剥蚀面、海蚀面、溶蚀面、风蚀面) ，也包括堆积面。夷 平面抬升成为残留在山坡或山顶的古夷平面；下降被埋藏成为埋藏古夷平面。准 平原也是一种夷平面。孙鼎等认为，若夷平面发育充分，面积较大，可叫做准平 原：若发育不充分，面积较小，可叫做剥蚀面。 二十世纪初就有中国夷平面研究的论著不断发表，并将研究扩展到西北和西 南地区；5 0 到6 0 年代，研究减少；6 0 到7 0 年代注意夷平面的存在、时代判定 与对比，缺少专门研究；8 0 到9 0 年代，对云南夷平面变形的研究比较持久深入， 而且开始注意夷平面与青藏高原隆升的关系。 综上所述，自1 8 8 6 年地躯面出现以来，在这1 0 0 多年里，出现了对夷平面 不同的描述，给出的名词不同，但它们含义基本相同。都具有下面共同的特点： 具有一定的构造稳定条件；各种外营力的共同雕塑：削平了地层面和构造 面：具有平坦或微起伏的地面形态。 2 剖面与描述 长江与清江在研究区内自西而东平行流动，两江间水平距离仅数十公里。三 峡段的水面高程不足l o o m ，但它与清江间的分水岭高度可达2 0 0 0 m 以上，河谷 与山顶的高差达2 0 0 0 m 。两江间的分水地块在新生代间歇性构造运动影响下所形 成的山地层状地貌可以几条剖面( 图2 3 ) 反映出来： 团，圆z 圈s 日圈s 圃s 图2 3工作剖面位置图 1 城镇；2 砾石与高程；3 考古发掘地；4 地形剖面；5 地质地貌剖面 6 典型地区 2 1 剖面a a 此剖面从长江的秭归县至清江鸭子口镇西端的沙子岭，两江间直线距离约 7 0 k m 。 圈i 圉2 凰3 豳团5 田6 圈7 四b 幽9 囤f o 固 图2 4 秭归县至清江沙子岭剖面h - h 1 灰岩：2 页岩；3 石英岩；4 砂岩；5 侏罗系；6 三叠系：7 二叠系： 8 石炭系、泥盆系；9 志留系；l o 奥陶系；1 2 寒武系 秭归县位于秭归盆地东南部，地面出露地层主要为侏罗纪的砂页岩，因岩性 抗蚀力弱，地面侵蚀强烈。盆地内水网发育，红层构成的丘陵高度一般都小于 1 0 0 0 m 。长江在此表现为宽谷形态，两岸有阶地发育，最高级阶地拔河2 7 0 m 左右。 由秭归向南约1 0 k m ，地面出露下三叠系嘉陵江灰岩，在地形上表现为陡坡， 至青林口一带地面升至1 5 0 0 m 左右。过了青林口地面又以陡坡下降，至峡口镇附 近地面又降至6 0 0 m 左右，形成一级台面，这是九湾溪构造宽谷所处的位置。现 代九湾溪又从宽谷中深切2 0 0 m ，形成峡谷。九湾溪的南岸出露寒武系鲕粒状灰 岩，地面又以陡坡上升至马回营一带，海拔1 3 0 0 m 左右。再往南地面有起伏，表 现为离达的丘蜂和大型洼地与坡立谷组合地形，相对高差多在1 0 0 - - 2 0 0 m 之间。 至堰坪与贺家坪之间，地面最高可达1 8 0 0 m ，由一个背斜贺一个向斜构成。贺家 坪往南地面又以陡坡下降。到阳坡附近为1 0 0 0 m 左右。在这个高度上为一级岩溶 台面，并发育大型水平溶洞层。阳坡往南，地面迅速下降，进入清江河谷。 2 2 剖面b - b 此剖面从长江的巫山县到清江与支销河的汇合口东门山镇，长江与清江水平 距离8 0 k m 。 巫山县坐落在由中三叠系巴东组构成的巫山向斜轴部，岩性以泥页岩、砂岩 和灰岩为主，岩层倾角较小。因大宁河与长江在此汇合，加之岩性抗蚀力较差， 河流侵蚀形成宽谷，发育有7 级河流阶地，最高阶地海拔高度犬于5 0 0 m 。与此 ! ! ! 、 灌境 01 02 03 0 4 0 5 ( 1e 0t o8 0 伯k , i ) 固i 置2 圈3 圈4 固5 圆e 圆t 圃8 回 囡l o 田】i 国i ， 图2 5巫山县至清江东门山剖面b - b 1 灰岩；2 页岩；3 石英岩；4 砂岩：5 早第三系：6 三叠系：7 二叠系； 8 石炭系；9 泥盆系：1 0 白垩系：1 1 风化壳；1 2 河流砾石 相对应，长江南岸出露下三叠嘉陵江组灰岩，阶地不发育，但保留有与北岸高阶 地基本等高的岩坎。岩坎之上为陡坡升至1 4 0 0 m 左右的望天坪，望天坪一带为石 丘洼地形态，在考察中发现有红色风化壳、黄色土状堆积物和古溶洞方解石。杨 联康( 1 9 9 1 ) 。在同一地点也发现有典型的河成砾石，岩性非当地的下三叠系 灰岩，而是常见于四川盆地西部的火成岩。望天坪南面的猫子山海拔1 7 9 3 m ，两 者之间地面已被清水河切开，现代清水河峡谷之上有一宽谷台面，标高7 5 0 m 左 右。这一宽谷台面向西延伸可与大溪河流域相接，杨达源( 1 9 8 8 ) “。认为存在有 大溪河古宽谷，是古巫水的流路。猫子山南面是深切的抱龙河，其源头已切入山 地内部，与清江流域的盆家河之间的分水岭高度仅为海拔l l o o m 左右，是两江问 分水岭最低的地方。抱龙河两岸