秦岭—大巴山构造地貌特征及动力学意义

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1、分类号：P54学校代码：10697密级：公开学号：201510215博士学位论文DOCTORALDISSERTATION秦岭-大巴山构造地貌特征及动力学意义学科名称：构造地质学作者:史小辉指导老师：董云鹏教授西北大学学位评定委员会二〇一八年TectonicgeomorphologyoftheQinling-DabaMountainsanditsgeodynamicimplicationsAdissertationsubmittedtoNorthwestUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegre

2、eofDoctorofPhilosophyinStructuralGeologyByShiXiaohuiSupervisor:DongYunpengProfessorJune2018摘要摘要青藏高原的形成与生长过程，以及由大陆碰撞汇聚所产生的复杂的陆内构造及其深部过程一直是当今世界固体地球科学研究的重要问题之一。秦岭-大巴山地区处于青藏高原向北东、东方向扩展的前缘部位，该地区的构造变形与地貌演化是解决青藏高原隆升的大陆动力学关键问题的窗口。与青藏高原的南北边界相比，秦岭-大巴山地区的现今地貌表现为弥散和不规则等特征，这种特征限制了我们对青藏高原生长的认识。而该地区所

3、发育的地貌和水系是高原扩展过程的地质记录，也是联系地球深部过程与地表过程的纽带。因此，本文选择秦岭-大巴山地区的河流水系作为研究对象，通过对西秦岭嘉陵江上游、渭河上游、秦岭北缘黑河流域、太白断裂以及大巴山地区等典型流域河流纵剖面、定量构造地貌参数的研究，最终取得了以下成果和认识：(1)西秦岭嘉陵江上游的地貌演化处于瞬时状态；岩性和降水条件对河流裂点发育和陡峭指数的影响是有限的，河流裂点的发育和陡峭指数的变化主要与区域构造抬升引起的基准面下降有关；而陡峭指数的空间分布表明，构造作用对地貌发育起了重要的塑造作用。(2)渭河上游的地貌演化也处于瞬时状态；河流纵剖面的演化受

4、到构造作用引起的基准面变化的控制，裂点的分布特征表明渭河上游整体而又有差异的基岩隆升，隆升速率较高的地区位于西秦岭北缘和六盘山地区；古河道的重建表明：自早更新世晚期以来渭河上游的加权平均下切量为354±130m，南侧支流比北侧支流的下切量高144±25m；渭河上游的平均下切速率为0.25-0.3m/ka，西秦岭地区的下切速率比陇中盆地和六盘山南部地区高0.1-0.12m/ka。(3)秦岭北缘黑河流域的地貌演化处于不同阶段，上游的地貌形成时间较长，代表了秦岭山脉隆升之前被夷平的地形，而下游地貌相对较为年轻，是伴随着秦岭山脉的伸展隆升而形成的新地貌；秦岭山脉的隆升受到地

5、壳伸展与均衡反弹作用的共同控制；同时，青藏高原向外扩展的应力通过一系列活动断裂(例如：太白断裂)作用于秦岭山脉，加速了秦岭山脉的隆升。(4)大巴山地区自西向东可以划分为三个构造变形带：挤压变形带、走滑变形带和垂直隆升带。随着距离青藏高原越来越远，构造变形由挤压转换为走滑，遇到强硬的黄陵地块阻挡后又以垂直隆升为主；青藏高原的向东扩展对大巴山晚新生代构造变I西北大学博士学位论文形起控制作用，并塑造了大巴山的现今地貌。(5)秦岭-大巴山地区在不同的地区具有不同的变形机制。西秦岭、秦岭北缘地区主要表现为断裂分割的岩石圈块体挤出变形，而大巴山地区的构造变形主要与深部地壳的连续

6、增厚相关。青藏高原向北东、东方向的扩展并不是单一变形机制控制，而是在岩石圈块体挤出变形与地壳连续增厚的相互协调下进行的。关键词：秦岭-大巴山，构造地貌，河流纵剖面，地貌参数，动力学意义IIABSTRACTABSTRACTTheformationandgrowthoftheTibetanPlateau,aswellasthecomplexintracontinentalstructuresanddeepprocessesresultingfromthecollisionandconvergenceofcontinents,havebeenoneofthemostimp

7、ortantissuesinsolidearthscience.TheQinling-DabaMountainsarelocatedatthefrontalpartofthenortheastwardandeastwardgrowthoftheTibetanPlateau,thetectonicdeformationandlandscapeevolutionarewindowstodetectthecontinentaldynamicsoftheexpansionoftheTibetanPlateau.Comparedwiththenorthernandsout