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浅谈延安市坡体结构的形成、演化过程

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摘要:延安市地处黄土高原腹地,是黄土高原的重要组成部分,由于该市地质环境和生态环境的特殊性和近年来人类工程活动加强,滑坡等地质灾害呈上升趋势。本文基于对延安市地质调查,浅谈延安市坡体结构的形成演化过程,以更好地对滑坡地质灾害进行预测与防治。

关键词:黄土高原 坡体结构 形成 演化

1 青藏高原的隆升

青藏高原的隆起不仅仅直接的改变了青藏地区的地形地貌,而且对黄土高原的形成及其演化也产生了深远的影响。马宗晋等将青藏高原的隆升大体上可以分为四个阶段:喜马拉雅运动、青藏运动、昆黄运动和共和运动。

在喜马拉雅运动时期,青藏高原的新构造运动板块完全形成,为青藏高原以后整体的隆升奠定了基础。在喜马拉雅运动之后的青藏运动时期,青藏高原开始强烈隆起,但历程较短。这一时期使得整个高原地区以及其周边地区的环境发生了巨大变化,夷平面开始解体,同时,高原的黄土开始接受大面积的沉积。昆黄运动时期,青藏高原相对较强烈的隆起,在该阶段,高原的现代地貌格局基本成型。在随后的共和运动中,发生更强烈的隆起。最明显的运动特征为周边地区地貌的剧烈切割和高原内部强烈的构造变形,使得青藏高原整体抬升至平均海拔近4千米的高度,阻挡了印度洋水汽的进入,使亚洲内陆变得干燥,促使了黄土高原干燥气候的形成。

2 黄土高原新构造演化

在第三纪以来,青藏高原发生了强烈的隆升,与此同时,黄土高原周边地区也发生了程度较大的新构造演化,在这些新构造演化的影响下,黄土高原也产生了较强的变化。在上新世之前,黄土高原西部六盘山及六盘山以西地区和高原东部的太行山以东地区均为坳陷区;在上新世时期,这些地区的环境发生了明显的改变,整体向上隆起,同时位于二者之间的地区发生了不同程度的沉降和坳陷,但是整个地区的高差较小,表现为准平原状态;在上新世末期,构造活动活跃,并使得在上新世时出现的准平原破碎解体,太行山以西地区隆起,以东的华北平原下降,两者之间出现明显的分界。上新世的湖盆逐渐萎缩或消失,沉积盆地随着强烈的断陷活动以及轻度坳陷作用的发生而缩小,并将其限制于小型坳陷及由断裂所夹持的地带以内。

3 新运动与构造侵蚀

新近系以来,黄土高原在青藏高原亚板块东北缘的推挤作用不断的增强的影响下,整体的抬升速度不断地加快,高原内部的结构构造也发生改变,产生构造变形及断裂活动。对黄河上游最高阶地的研究表明,这一时期的夷平面和剥蚀面极度发育,处于一个侵蚀旋回的上升期,也就是说,在这个时期黄土高原剧烈抬升,在继续接受堆积的同时也遭到不断增强的构造侵蚀作用。在内动力地质作用和地貌、气候等外动力作用的协同作用下,构造侵蚀作用主要表现为下面三个方面:

①新构造运动以来,黄土高原的隆升使得黄土高原的侵蚀基准面下降,为流水侵蚀、沟谷的溯源侵蚀和重力侵蚀的发展创造了前提条件,并且成为地形演化的重要影响因素。像子午岭、白于山、黄龙山等的隆起,这些地形演化不仅仅反映了高原的抬升,同时也更加形象的反映出强烈的重力侵蚀、沟谷的溯源侵蚀和流水侵蚀作用。

②黄土高原在受到其周边地块和地壳内动力的作用时,其原有的构造发生了严重的变形,甚至产生了破坏。地表土体由于变形所产生的节理、裂隙大大的增强了侵蚀速率,进而加剧了黄土的坍塌、滑坡等灾害的发生。周边块体所产生的扭拉、推挤、掀斜以及来自地壳深部的内动力地质作用,将会使得地表土体发生变形破坏,极大的降低了土体的抗风化、抗侵蚀能力。变形所产生的节理、裂隙是很好的导水通道。大气降水和地面流水使得土体饱水,产生湿陷、溶蚀。

③位于活动断裂区域、地形突变区域及地震活动地带的黄土是遭受到最严重的水土流失的区域。断裂活动所引发的地震活动对黄土高原的侵蚀有着特殊的作用。强烈、频繁的地震不仅仅导致高原表面产生了显著的形变,而且促使了重力和流水对黄土的进一步侵蚀。另外,在地震波传播时,地震能量将直接造成黄土边坡的崩塌、滑坡等地质灾害的产生,会诱使古滑坡和老滑坡的复活,加速地表的侵蚀。

4 黄土的沉积过程

通过对完整黄土—古土壤系列所反映的气候旋回的研究,发现大约在2.5 MaB.P.前后,我国北方大部分区域开始了黄土的大幅度堆积。这一时期黄土的堆积过程主要受到古风场和古气候带变化的影响,同时也受到构造地貌的影响。随着这些构造带阶段性的隆起,导致了黄土的堆积具有阶段性的变化特征,加之青藏高原的大幅隆升,阻挡了西南大洋暖湿水汽的进入,使得黄土高原地区处于一个较为干燥的有利于接受黄土沉积的环境。

概括的说,黄土高原经历了三个阶段的地貌演化过程,分别为:古准平原阶段、古湖泊低地阶段阶段及高原河流阶段。其地貌过程是内动力作用和外力作用共同作用的结果。构造运动作为内动力,起到了控制作用;气候、季风等外动力作用是水系沉积物、黄土、古土壤的交互沉积、土壤的面状侵蚀、沟谷侵蚀的主要影响因素。在昆黄运动时期,黄土高原加速隆起,离石黄土开始堆积,黄河干流切穿三门峡,黄土高原的地形地貌发生了重大改变,由古湖盆低地开始向近代地貌转化,逐渐形成了现代高原河流地貌。

5 结论

从青藏高原的隆升、黄土高原新构造演化、新运动与构造侵蚀及黄土的沉积过程四个方面详细阐述了延安市坡体结构的形成、演化过程,从而对后期延安市黄土地貌的形成、演化及其坡体类型与地质灾害的关系具有指导性作用。

参考文献:

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