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河谷地貌过程是河流地貌研究的重要内容,对研究河流发育演化、重塑区域环境变迁具有重要意义。本文以金沙江下段河谷为例,结合金沙江下段水电梯级开发相关工程的前期工作,研究金沙江下段河谷地貌过程。在对金沙江下段河谷做全面系统的调查、野外采样、室内实验分析的基础上,运用地貌学、沉积学、矿物学、年代学等方法,研究金沙江下段虎跳峡至向家坝河段的河谷地貌,研究了攀枝花至禄劝县河段的阶地、会理县至禄劝县河段河谷地貌、禄劝县金坪子堆积体、虎跳峡至向家坝河段河槽地貌,获得了金沙江下段河谷地貌基本特征和发育过程、阶地特征和河流下切速率、金坪子堆积体成因机制与金坪子河段河流演化过程、河槽地貌发育特征等一系列研究结果,可以作为研究金沙江河谷地貌过程的理论模式,为金沙江下段水电工程建设和流域开发提供参考。
研究主要结果为:
1) 金沙江下段河谷谷坡陡直,一般在40°以上,河谷强烈深切,多呈现“V”字型,谷坡地貌以崩塌重力地貌过程为主,各河段普遍很少发育阶地,在局部河段的改道过程中或支流河口交汇处有阶地发育,部分阶地被崩(坡)积物覆盖或侵蚀而很难保存,由于各河段深切速率、深切幅度与河流堆积物发育有较大的差别,形成阶地的高度和阶地堆积物生成时代都是不同步的;
2) 金沙江各河段的性质有很大差别,有被袭夺河段、袭夺河段、改向河段等。各河段之间以及各河段之中,存在构造裂点与岩性裂点,裂点上下的河谷地貌的发育,一般有深切速率的改变与深切总幅度的差别、水面比降与河流纵剖面特点的差别,特别是多处跌水深槽深潭的发育,会产生一些特殊河段不同的地貌过程。例如龙街附近的深潭、金坪子附近的深潭、沙威台子附近的凹岸侵蚀等;
3) 金沙江下段自贯通以来,普遍发生下切,部分河段产生强烈的深切,近十多万年以来的平均深切速率在80-85 cm/ka.左右。有的河段由于堵江之后的改道,在较短时间内的深切速率可能很快,达到每千年几米,如金坪子古河槽的快速深切;
4) 金沙江下段部分河段的河槽发生横向迁移,有的为单向迁移,有的为左右摆动。以龙开口段河槽的单向迁移最为明显,大体自第三级阶地形成以来,它向西迁移了将近1000m,成为典型的不对称河槽,根据附近阶地堆积物样品的TL年龄,估算该地金沙江河槽横向迁移的速率为530 cm/ka.左右,它超过了金沙江下段某些地点最快的深切速率,而向家坝河槽则发生明显的左右摆动;
5) 金沙江下段部分河段发育沉积物覆盖,各河段沉积物厚度有很大的差别,在有深槽深潭发育的河段,沉积物厚度可达几十米至百米;
6) 金沙江乌东德峡谷下方的巨厚金坪子堆积体,是金沙江不均匀深切形成的深槽后被深槽岩壁的崩(坡)积物与金沙江流水带来的冲积物填充堵江形成,为崩(坡)积物夹河流冲积物的复合斜坡堆积体,形成时间为197.7±9.9~137.0±6.8kaB.P.,不是滑坡形成,堆积体比较稳定,以后也不会发生大规模的滑坡,堆积体揭示了金沙江河谷的不均匀深切,在金沙江其他河段也存在类似的堵江现象并形成厚层堆积体;
7) 金坪子河段地貌过程大体可分195.0±9.7 kaB.P.左右金坪子深槽形成、金坪子深槽被深槽岩壁崩(坡)积物和金沙江流水夹带的冲积物充填、大量壁崩(坡)积物和冲积物填充河槽堵江造成金沙江改道、现代金沙江发育为四个阶段,对应古金沙江、老金沙江、现代金沙江三个不同时段的河流体系;