准噶尔盆地西缘白杨河上游莫合台冲积洪积扇戈壁的特征、时代及过程

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00030

摘要/Abstract

摘要：

准噶尔盆地西缘白杨河上游莫合台地区冲积洪积扇戈壁地貌与沉积发育，且富锶水土资源丰富，古环境和水土资源研究意义明显。结合以前研究资料，野外考察和室内分析综合表明：扇群按照形态参数可分为大、中、小3种；扇体基底地层主要由侏罗至新近系下部的倾斜地层组成；扇体地层主要由新近系上部与第四系砾质层组成；扇体地层沉积相主要包括风成亚相（风棱石、沙丘及黄土等）、水成亚相（冲积洪积相、河湖相等）、重力坍塌亚相及疑似冰碛亚相等；扇体主要是在3.596 Ma BP以来形成；地貌与沉积及其环境过程可分为3个阶段7个亚阶段，分别与区域构造-气候阶段相对应。

关键词: 准噶尔盆地, 冲积洪积扇, 戈壁地貌, 形成时代, 发育过程

Abstract:

Gobi geomorphology and sedimentary of the alluvial fan had developed in the Mohetai area, which is located in the upper reaches of Baiyang River in the western margin of Junggar Basin, NW China. There are abundant strontium-rich water and soil resources. It is of great significance to study the paleoenvironment and water and soil resources. Based on previous studies, our field investigation and laboratory analysis, the fan groups were classified into three types by morphological parameter characteristics: large, medium and small. The basement of the fan is mainly composed of dipping strata from Jurassic to the early Neogene. The fan body strata chiefly consist of the upper part of Neogene and the Quaternary gravel layer. The sedimentary facies of the fan body strata include aeolian sub-facies (ventifacts, sand dunes and loess etc.), aquatic sub-facies (fluvial, lacustrine facies etc.), gravity collapse sub-facies and suspected moraine sub-facies. The fan bodies had been primarily formed since 3.596 Ma BP. The process of geomorphology, sedimentation and environment were divided into three stages and seven sub-stages, corresponding to the regional tectonic-climate stages, respectively.

Key words: Junggar Basin, alluvial fan, gobi geomorphology, formation age, development process

中图分类号:

P531

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图/表 8

图1 莫合台冲积洪积扇群及钻孔位置

Fig.1 The location of alluvial fan groups and drill holes in Mohetai area

表1 冲积洪积扇地貌形态参数

Table 1 Geomorphic parameters of alluvial fans

冲积洪积扇名称	编号	扇体规模	冲积洪积扇地貌形态参数
冲积洪积扇名称	编号	扇体规模	面积/km²	平均坡度/（°）	比降	高差/m	长/km	宽/km	宽长比	扇顶角/（°）
白杨河扇		大	715.66	4.09	0.029	422	32.78	45.82	1.40	125
布尔阔台河扇		中	253.97	4.45	0.055	644	17.02	19.90	1.17	136
蒙戈尔姜扇群	1	小	19.25	6.96	0.184	319	5.89	3.95	0.67	123
	2		8.21	6.90	0.208	310	4.70	2.21	0.47	80
	3		9.01	6.71	0.216	283	4.63	2.57	0.56	80
	4		7.21	8.51	0.233	279	3.91	2.23	0.57	70
	5		18.29	6.04	0.204	478	5.40	4.30	0.79	103
	6		8.04	4.86	0.182	343	5.53	3.00	0.54	110

表2 冲积洪积扇形态参数之间的相关性矩阵

Table 2 Correlation matrix between the morphologic parameters of alluvial fan

	面积	平均坡度	比降	高差	长	宽	宽长比
平均坡度	-0.647
比降	-0.894^**	0.831^*
高差	0.408	-0.672	-0.699
长	0.995^**	-0.723^*	-0.933^**	0.480
宽	0.998^**	-0.699	-0.915^**	0.457	0.999^**
宽长比	0.914^**	-0.727^*	-0.943^**	0.709^*	0.938^**	0.935^**
扇顶角	0.548	-0.786^*	-0.797^*	0.714^*	0.615	0.587	0.726^*

图2 白杨河右岸阶地横剖面

Fig.2 The cross-section of the terraces on the right bank of the Baiyang River

图3 莫合台冲积洪积扇沉积相类型A：蜂窝石；B：风棱石与戈壁面；C：沙丘；D：砂质透镜体；E：黄土；F：冲积洪积相；G：河床相；H：沼泽相（泉水溢出带泥炭）；I：疑似冰碛

Fig.3 Type of alluvial fan sedimentary facies in Mohetai area

图4 莫合台冲积洪积扇地层剖面对比a：国际标准磁性柱[28]；b：白杨河剖面磁性柱[23]；A：白杨河剖面[23]；B：ZK1井；C：ZK2井；D：ZK3井；E：东22井；F：J16井；G：J22井；剖面A~G的具体位置见图1

Fig.4 Comparison of the alluvial fan stratigraphic profiles in Mohetai area

图5 白杨河剖面沉积速率演变（据Ai等[23]修改）

Fig.5 Evolution of deposition rates in Baiyang River section（modified from Ai et al. [23] ）

表3 莫合台冲积洪积扇发育阶段及其特征

Table 3 Development stages and characteristics of alluvial fans in Mohetai area

阶段	亚阶段	时段/Ma BP	沉积速率/(m·ka^-1)	速率状态	岩相	源区冷/暖	沉积区干/湿
Ⅲ	7	<1.072	0.139	快	灰色砾岩	冷	冷干
Ⅱ	6	2.581~1.072	0.022	慢	灰黄色泥砂质砾岩	较冷	冷干
	5	3.032~2.581	0.090	较慢	灰黄色泥砂质砾岩	冷	冷干
	4	3.330~3.032	0.016	最慢	灰黄色泥砂质砾岩	弱冷	温干
	3	3.596~3.330	0.242	最快	灰黄色泥砂质砾岩	最冷	冷干
Ⅰ	2	6.033~3.596	0.020	慢	红色泥质岩	弱冷	温干
Ⅰ	1	6.733~6.033	0.085	较慢	浅红色含砾泥质砂岩	较暖	暖干

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