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长江第一湾发育于青藏高原东南缘三江并流区的中段,构造单元处于受印度板块向北逆冲产生的挤压应力而强烈隆起的褶皱带与稳定的扬子地块之间的过度带上。平缓地形梯度下存在复杂的应力场和地质构造活动,主应力场为EN-WS。该区构造格局的变动对河流形态的发育演化起了决定性作用。大型走滑断裂发育,线性地貌特征明显,断块山与断陷湖也普遍发育,这些特征塑造和影响了长江第一湾河流地貌特征。河流地貌形态是构造、气候等地质营力作用的记录与反映,第一湾的形成与演变一直以来受到学者们的关注,其发育演化历史仍然存在分歧。 本文试图从河流与构造地貌的角度来探讨长江第一湾河谷地貌特征所揭示的构造意义。论文主要从两个方面进行分析,首先是根据河流地貌特征,利用30米分辨率的DEM和ArcGIS平台,提取了河道地貌参数和流域地貌参数,探讨研究区河流地貌发育的可能机制。另外,结合野外考察数据对该河段的河道沉积物及阶地序列进行了研究。结合以上两个方面的结果,解译了长江第一湾河谷地貌背景下的构造活动差异,得到了以下具体结果: (1)长江第一湾河谷地貌参数及流域参数分析。利用ASTER GDEM30m数据提取了长江第一湾河段河流纵剖面、坡降值(S)、陡峭指数(ksn)、河流宽度系数(kw)及面积-高程积分(HI)和Hack剖面。洪文村上游的河流宽度较大,虎跳峡以下河段河流纵剖面发育较大裂点,坡降值出现峰值,陡峭指数陡增,且面积-高程积分值也以哈巴-玉龙断块西侧断层为界出现高值。较高的河流宽度系数、陡峭指数值和HI值是对强烈活动构造的响应,说明龙蟠-乔后断裂以东区域经历更加活跃复杂的构造活动,与以西区域相比可能存在差异抬升作用。且Hack剖面整体特征也显示出了一致的结果。 (2)河流阶地序列特征分析。本文主要采集了一级阶地和二级阶地剖面的砂样并进行了光释光年代测试,T1和T2的形成年代分别为9-12ka和15-20ka,与前人测定的T3(43-68ka)和T4(80-88ka)构成长江第一湾阶地年代序列。根据堆积阶地的沉积特征,T1和T2的形成与气候变化密切相关。阶地的纵剖面在靠近虎跳峡的方向上有上翘现象,T2和T1阶段的河流下切速率也向虎跳峡方向有相应的增加。这是野外考察数据对河谷地貌参数分析结果的验证,即哈巴-玉龙断块山区域存在差异抬升。 (3)基于ArcGIS平台、利用高分辨率数字高程模型(DEMs)解析河流地貌成因、提取河流阶地分布特征是有效可行的。可以与野外考察相结合,提高野外工作的针对性、减少工作量。阶地的空间分布特征提取结果与野外考察露头范围具有高度一致性,且地貌参数提取与年代数据分析结果基本一致。这为大区域河流研究和流域间的对比研究提供了可能。 (4)研究河段中游段基岩下凹,虎跳峡附近基岩及阶地位相图上翘,这可能是哈巴-玉龙断块差异抬升的结果。差异抬升使得裂点稳定,并形成了区域沉积中心,形成了数百米的河床松散堆积物。以洪文村为界,其上游河流宽度大、边滩及心滩十分发育,具堆积型河床特征;而其下游河道变窄,且在断块西侧河道倾向河谷西侧,从虎跳峡以下河道急剧变陡变窄。这些貌特征是哈巴-玉龙断块差异抬升的反映。