林旭, 李玲玲, 刘海金, 陈济鑫. (2022). 黄河上游物质在新近纪未流入晋陕峡谷* [J]. 古地理学报, 24(3): 568-582.
Lin Xu, Li Ling-Ling, Liu Hai-Jin, Chen Ji-Xin. (2022). Sediments from the upper reaches of Yellow River did not enter into Shanxi-Shaanxi Gorge in the Neogene[J]. Journal Of Palaeogeography, 24(3): 568-582.   
Doi: 10.7605/gdlxb.2022.03.036
Permissions
Copyright©2022, 《古地理学报》编辑部
版权所有.《古地理学报》编辑部
黄河上游物质在新近纪未流入晋陕峡谷*
林旭1,2, 李玲玲1, 刘海金3, 陈济鑫1
1 三峡大学土木与建筑学院,湖北宜昌 443002
2 三峡库区地质灾害教育部重点实验室(三峡大学),湖北宜昌 443002
3 东华理工大学地球科学学院,江西南昌 330006

第一作者简介 林旭,男,1984年生,博士,副教授,从事青藏高原隆升、黄河和长江起源研究。E-mail: hanwuji-life@163.com。

收稿日期:2021-11-06 修回日期:2021-12-28
基金资助:*国家自然科学基金项目(编号: 41972212)资助
摘要

河流的出现是其流域内构造活动和气候变化综合作用的结果。晋陕峡谷位于黄河上游和中游的衔接部位,对于研究上游黄河何时进入晋陕峡谷具有无可替代的地理位置优势。目前对于黄河何时进入晋陕峡谷一直存有较大争议,存在中新世、上新世和更新世几种主要观点。基于此,作者对晋陕峡谷北段新近纪地层开展碎屑锆石 U- Pb年龄分析和沉积相观察。首次报道了磨扇沟、大烟墩、高家窨子 3个剖面 270颗碎屑锆石 U- Pb 年龄结果。通过和区域内潜在源区进行对比,以及古流向都是自东向西的现象,判定磨扇沟和大烟墩 2个剖面的物质来自近源的吕梁山北段; 高家窨子剖面底部的砂岩流向为自南向北,其物源区来自鄂尔多斯地块北部中生代地层。结合这些地层已经报道的古地磁年龄,认为晋陕峡谷北段在 6.2~3.7 Ma期间以近源堆积为主,是对青藏高原隆升远程效应和东亚夏季风增强的沉积响应,而和黄河上游物质不存在物源联系。

关键词: 晋陕峡谷; 锆石; U- Pb年龄; 黄河演化
中图分类号:P534 文献标志码:A 文章编号:1671-1505(2022)03-0568-15
Sediments from the upper reaches of Yellow River did not enter into Shanxi-Shaanxi Gorge in the Neogene
Lin Xu1,2, Li Ling-Ling1, Liu Hai-Jin3, Chen Ji-Xin1
1 School of Civil Engineering and Architecture,China Three Gorges University,Hubei Yichang 443002,China
2 Key Laboratory of Geological Hazards on Three Gorges Reservoir Area,Ministry of Education, China Three Gorges University,Hubei Yichang 443002,China
3 School of Earth Sciences,East China University of Technology,Nanchang 330006,China

About the first author Lin Xu, born in 1984,Ph.D.,associate professor,is engaged in the uplift of the Tibetan Plateau and the origin of the Yellow River and the Yangtze River. E-mail: hanwuji-life@163.com.

Fund:National Natural Science Foundation of China(No.41972212)
Abstract

The emergence of rivers is the result of the tectonic activity and climate change in their basins. The Shanxi-Shaanxi Gorge is located at the junction of the upper and middle reaches of the Yellow River,which has irreplaceable geographical advantages for studying when the upper Yellow River enters into Shanxi-Shaanxi Gorge. At present,there is great controversy about when the Yellow River enters the Shanxi-Shaanxi Gorge,e.g.,the Miocene,Pliocene and Pleistocene. In this case,we carried out detrital zircon U-Pb age analysis and sedimentary facies observation on the Late Miocene and Pliocene strata in the northern parts of the Shanxi-Shaanxi Gorge. New 270 detrital zircons U-Pb ages are obtained from the Moshangou,Dayandun and Gaojiayinzi sections. Given the paleocurrent flow direction is from east to west and comparison of U-Pb ages with that of the potential source area,we conclude that the sediments of Moshangou and Dayandun profiles were derived from the proximal source of the northern parts of the Lüliang Mountain. The provenance analysis of the sandstone at the bottom of the Gaojiayinzi section indicate a northward sediment transport direction,and the sediments were mainly derived from the Mesozoic sedimentary strata in the northern Ordos block. Combined with the reported paleomagnetic ages of these strata,the northern section of the Shanxi-Shaanxi Gorge was dominated by near-source accumulation during 6.2~3.7 Ma,which is a response to the remote effect of the uplift of the Tibetan Plateau and the enhancement of the East Asian summer monsoon,and excludes the provenance relationship with the upper reaches of the Yellow River.

Key words: Shanxi-Shaanxi Gorge; zircon; U-Pb age; Yellow River evolution

开放科学(资源服务)标志码(OSID)

1 概述

河流的出现是其流域内构造活动和气候变化综合作用的结果(Twidale, 2004)。尤其是发源于高原或大型造山带、连接边缘海、大陆尺度的大河发育与演化, 深刻体现了岩石圈、大气圈等地球各圈层的相互作用, 因而是系统地球科学研究的热点领域(Li, 1991; Pan et al., 2009; 刘静等, 2018; Jian et al., 2020)。造山带隆升剥蚀产生的碎屑物质被河流搬运到临近盆地或入海形成三角洲沉积, 这些下游沉积“ 汇” 不仅详细保存了“ 源” 区造山带的隆升信息, 也记录了这些沉积物的搬运媒介(河流)的出现时间(Clift et al., 2008; Liu, 2020; Huang et al., 2021)。因而, 从“ 汇” 到“ 源” 追索这些沉积物的来源, 并结合沉积“ 汇” 的沉积时代, 是国内外研究者开展大河起源时间研究的有效方法(Armstrong-Altrin et al., 2018; Zhang et al., 2019; 林旭等, 2021a)。

黄河发源于青藏高原, 流经鄂尔多斯高原和华北平原, 最终流入渤海, 全长 5464 km, 是中国北方最大河流(图 1)。它的出现与演变过程和青藏高原隆升、东亚季风变化过程息息相关(Li et al., 1997; 刘运明等, 2007; Pan et al., 2009; Zhang et al., 2014; Jia et al., 2017; 林旭等, 2020)。对黄河出现时间的约束, 实际上是对青藏高原隆升、东亚季风的重建过程。因而, 吸引众多研究者对其形成时代开展研究。但由于黄河流经的构造单元多, 不同构造单元各自的地质演化过程复杂多样, 受其控制黄河河道出现多次弯折, 形成中国汉字“ 几” 字型(Lin et al., 2001), 这是世界上其他同样尺度的大河(尼罗河、亚马孙河、密西西比河和长江)所没有的地貌特征。此外, 前人关于河流研究的内容和方法各具特色, 有的学者关注河流阶地的形成时代(朱照宇, 1989; Li et al., 1997, 2020; 邱维理等, 2008; Pan et al., 2009; Hu et al., 2017; 刘运明, 2018; Su et al., 2020), 也有研究者注重黄河物源示踪研究(Kong et al., 2014; Nie et al., 2015; Guo et al., 2018; Bao et al., 2020; 李维东等, 2020; 林旭等, 2021b; Zhang et al., 2021a), 还有研究者注重野外地貌观察和地层对比研究(Lin et al., 2001; 刘运明等, 2007; 潘保田等, 2012; Liu, 2020)。所以有关黄河何时出现的研究结果纷杂多样。因而, 需要继续开展相关工作对黄河的出现时间进行厘定。

图 1 黄河晋陕峡谷位置Fig.1 Location of Shanxi-Shaanxi Gorge of Yellow River

黄河中游是衔接其上游和下游的关键河段, 这段黄河何时出现对理解整个黄河水系的形成过程至关重要(潘保田等, 2012; Hu et al., 2016; Liu, 2020)。然而, 到目前为止, 有关黄河中游的出现时间的认识集中在中新世(王小燕等, 2013; Liu, 2020)、上新世(李容全, 1988; 袁宝印和王振海, 1995)、早更新世(潘保田等, 2012; Hu et al., 2017)、中更新世(傅建利等, 2013)和晚更新世(张抗, 1989)。本次研究区位于晋陕峡谷北段, 对研究上游黄河何时进入晋陕峡谷具有无可替代的地理位置优势。基于此, 本次研究采用国内外研究者在大河物源示踪研究时广泛采用的方法, 对黄河中游晋陕峡谷北段分布在河两岸的新近纪地层进行碎屑锆石 U-Pb年龄分析, 同时和潜在源区进行对比, 判断黄河在这个时段是否出现在晋陕峡谷, 从而和黄河上游和下游已发表的研究结果进行对比, 提供详细的黄河演化过程, 为东亚构造地貌和自然环境变迁研究提供基础资料。

2 区域概况

华北克拉通(克拉通是形成于早前寒武纪并保持长期稳定的古老陆块)是中国面积最大、形成历史最长、地质记录最完整的早前寒武纪陆块(翟明国, 2010)。从3.8 Ga最初地壳物质的出现、新太古代2.8~2.5 Ga大规模岩浆活动和陆壳巨量生长以及部分克拉通化(朱日祥等, 2020), 到古元古代的裂谷— 俯冲增生— 小陆块碰撞拼合, 直到1.8 Ga发生的吕梁运动后成为典型的克拉通, 进入长期稳定阶段, 接受地台型盖层沉积。华北克拉通北缘晚二叠世至三叠纪(270~250 Ma)岩浆岩主要为A型花岗岩, 指示区域内出现后伸展造山环境。进入中生代后, 华北克拉通经历了显著的克拉通破坏作用。

鄂尔多斯盆地位于华北克拉通西部, 面积约2.5× 105 km2, 被渭河、银川、河套、晋陕峡谷等地堑和峡谷围限, 外围被秦岭、六盘山、贺兰山、阴山及吕梁山所环绕。鄂尔多斯盆地形成于中三叠世, 发育鼎盛时期为中晚三叠世延长期和早中侏罗世延安期(刘池洋等, 2006); 早白垩世末盆地消亡; 晚白垩世以来为盆地改造时期。古新世至始新世, 鄂尔多斯盆地东南部开始破裂, 受近东西和北东向断裂控制, 形成小型断陷盆地(国家地震局《鄂尔多斯周缘活动断裂系》课题组, 1988)。进入渐新世, 盆地的北、西、南三侧受燕山运动形成的断裂控制, 发育河套断陷带、银川— 吉兰泰断陷带和渭河断陷带。到上新世, 盆地周缘的破裂加剧, 早先形成的断陷带强烈沉陷, 其中河套断陷带的沉陷深度达到6 km。这些断裂带的出现, 控制了黄河早期发育的雏形(Lin et al., 2001; 李智超, 2017; 李雪梅, 2020)。位于其东部的晋陕峡谷连接了北侧的河套盆地和南部的汾渭盆地, 全长726 km, 宽200~400 m, 深170~200 m。晋陕峡谷北部周围主要是早古生代寒武系和奥陶系浅海相地层, 岩性以碳酸盐岩为主, 沉积厚度相对较大, 出露范围最广(施炜, 2008); 晚古生代沉积环境由海相向内陆湖盆转化, 主要为石炭系和二叠系碎屑岩; 早— 中中生代主要以三叠系、侏罗系砂岩、页岩及泥岩沉积为主; 新近纪为松散红黏土地层, 覆盖于基岩之上, 主要出露于沟谷内; 第四系遍布全区, 在鄂尔多斯北部以一套河湖相沉积和风沙沉积为主, 南部以黄土沉积及河谷冲积为主(图2)。

图 2 黄河晋陕峡谷北段地质图(据李智佩等, 2019; 有修改)及研究剖面位置Fig.2 Geological map of northern segment of Shanxi-Shaanxi Gorge of Yellow River(modified from Li et al., 2019) and location of studied sections

黄河源头到内蒙古自治区河口镇为黄河上游, 长3471.6 km。从河口镇到河南省桃花峪镇为中游, 长1206.4 km。桃花峪至入海口为下游, 河道长785.6 km。目前有关晋陕峡谷的发育过程可以归结为以下几种模式: 张伯声(1958)认为晋陕峡谷在三趾马红土(N1-N2)沉积时的地势东南高西北低, 在峡谷东部和东南部积累了残积和冲积的红土及底砾, 峡谷西部和西北部沉积了湖泊淤积的泥砂及砾石层, 当时存在自南向北流入河套盆地的河流(图 3-a)。河套盆地被碎屑物质填满后发生溢流, 幼年黄河穿越先前的河道进入晋陕峡谷。张抗(1989)认为晚新近纪鄂尔多斯地块周围的裂谷系发育, 每条裂谷内沉积厚层湖相地层, 是地表径流的汇聚中心, 出现向心状水系分布格局, 尚无贯通全区的大规模外泄径流存在(图 3-b)。晚更新世早期, 孟津一带古河流溯源侵蚀导致古三门峡湖水东泄, 河流侵蚀速度加快导致渭河和汾河流域诸地堑湖盆相继被打开, 原有的径流迅速加深、加长。其中位于晋陕边界南段的支流发育较快, 袭夺了位于晋陕峡谷北段的北流河, 成为河套地区诸多湖水外泄的通道。朱照宇(1989; 图 3-c)和潘保田(1991; 图 3-d)对上新世晋陕峡谷段黄河演化的认识基本和张伯声(1958)、张抗(1989)的模式类似, 但根据详细的阶地测年数据, 他们认为贯通的黄河出现在1.4~1.3 Ma以后(图 3-e)。Liu(2020)根据晋陕峡谷内保德期(N2)和静乐期(N1)红黏土下面出现大套砾石层, 推断成熟的黄河在8 Ma已出现在晋陕峡谷(图 3-f), 这与王乃樑(1956)、王小燕等(2013)的认识一致。

图 3 黄河演化过程模式对比
a— 中新世到上新世, 河套盆地和汾渭盆地成为区域汇水中心(张伯声, 1958); b, c— 早更新世, 完全贯通的黄河未形成, 晋陕峡谷北部发育自南向北流动的河流, 汇入河套盆地(张抗, 1989; 朱照宇, 1989); d— 上新世晋陕峡谷北部和南部分别发育汇入河套盆地和汾渭盆地的河流(潘保田, 1991); e— 早更新世后期, 贯通的黄河开始出现(潘保田, 1991); f— 晚中新世, 晋陕峡谷出现南北贯通的黄河(Liu, 2020)Fig.3 Comparison of evolution process model of Yellow River

3 资料与方法
3.1 研究剖面特征

作者对山西省保德县磨扇沟、大烟墩和陕西省府谷县高家窨子剖面开展样品采集工作, 具体采样位置见图 2和表 1。磨扇沟剖面顶部为块状淡黄色粉砂质第四纪黄土层(图 4-a); 中间为厚层红黏土层, 见厚层钙板和钙质结核层(图 4-a); 底部为河湖相互层沉积, 湖相层由灰绿色粉砂及黏土层组成, 河流相砂岩中见交错层理, 厚层砾岩层中的砾石分选和磨圆均较好, 砾石成分单一, 主要以灰岩为主, 砾石具定向排列结构, 颗粒支撑, 倾向 90° ~100° , 指示古流向自东向西(图 4-b; 图5)。大烟墩剖面上部为淡黄色第四纪黄土层(图 4-c), 中部为静乐组红黏土, 剖面中同样可以看到厚层钙板和钙质结核层, 底部由厚层砂岩和砾岩组成, 砾石磨圆和分选均好, 砾石成分单一, 主体为灰岩, 这些砾石具定向排列结构(图 4-d), 倾向120° ~140° , 指示古水流为南东向北西流动(图5)。高家窨子剖面顶部是厚层块状淡黄色第四纪黄土, 向下过渡到棕黄色黏土和红色黏土层(图 4-e); 底部为河湖相地层, 其中河流相地层中斜层理倾向10° , 指示古水流方向大体为自南向北(图 4-f; 图5)。磨扇沟剖面的地层沉积时代引自 Liu(2020), 大烟墩和高家窨子剖面的地层沉积时代参考 Pan等(2011)。此外, 表 1中还列举了文中引用的现代黄河(Nie et al., 2015; 李雪梅, 2020)、毛乌素沙漠(Stevens et al., 2013)、鄂尔多斯地块北部和南部中生代地层(Bao et al., 2014)以及吕梁山古元古代和新太古代花岗岩锆石 U-Pb 年龄(Zhao et al., 2008)。

表 1 黄河晋陕峡谷样品采样位置及采样信息 Table1 Sampling location and information of Shanxi-Shaanxi Gorges of Yellow River

图 4 黄河晋陕峡谷研究剖面野外照片
a— 磨扇沟剖面早更新世(Q1)黄土与静乐组(N2)红黏土界线; b— 磨扇沟剖面底部砾岩以灰岩为主, 具明显定向排列构造, 古水流方向为自东向西; c— 大烟墩剖面早更新世(Q1)黄土与静乐组(N2)红黏土界线; d— 大烟墩剖面底部砾岩中灰岩占主体部分, 具叠瓦状构造, 古水流方向为自南东向北西; e— 高家窨子剖面早更新世(Q1)黄土与静乐组(N2)红黏土界线; f— 高家窨子剖面底部砂砾岩层, 灰白色砂岩中斜层理指示古水流方向为自南向北Fig.4 Field photos of studied sections in Shanxi-Shaanxi Gorge of Yellow River

图 5 黄河晋陕峡谷研究剖面地层柱状图
a— 磨扇沟剖面(据Liu, 2020); b— 大烟墩剖面(据Pan et al., 2011); c— 高家窨子剖面(据Pan et al., 2011)Fig.5 Stratigraphic histograms of studied sections in Shanxi-Shaanxi Gorge of Yellow River

3.2 研究方法

在南京宏创地质勘查技术服务有限公司微区分析实验室, 使用激光剥蚀— 电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)进行锆石U-Pb同位素定年。锆石样品抛光后在超纯水中超声清洗, 分析前用分析级甲醇擦拭样品表面。采用5个激光脉冲对每个剥蚀区域进行预剥蚀(剥蚀深度~0.3 μ m), 以去除样品表面可能的污染。在束斑直径30 μ m、剥蚀频率5 Hz、能量密度2 J/cm2的激光条件下分析样品。采用锆石91500作为校正标样, GJ-1作为监测标样, 每隔10~12个样品点分析2个91500标样及1个GJ-1标样。通常采集20 s的气体空白, 35~40 s的信号区间进行数据处理, 按指数方程进行深度分馏校正。以NIST 610作为外标, 91Zr作为内标计算微量元素含量。本次实验过程中测定的91500(1061.5± 3.2 Ma, 2σ )、GJ-1(604± 6 Ma, 2σ )年龄在不确定范围内与推荐值一致。选择 206Pb/238U(年龄< 1000 Ma)与 207Pb/235U或 207Pb/206Pb(年龄> 1000 Ma)谐和度在90%~99% 之间的数据结果。

锆石 U-Pb 年龄频率分布图采用 DensityPlotter 软件完成(Vermeesch, 2012)。使用IsoplotR软件进行多维尺度(MDS)判别, 实现样品相似/相异性分析(Vermeesch, 2016), 结合锆石U-Pb年龄谱对比结果, 辅助判别物源区。

4 锆石年龄测试结果

本次研究共获得有效锆石年龄数据270颗, 据阴极发光(CL)图像(图 6-a)观察, 本次分析的锆石具有非常明显的环带特征, 说明主要以岩浆成因为主。只有1颗锆石的Th/U值小于0.1, 其他锆石的Th/U值均在0.1~4.0之间(图 6-b)。因而, 本次分析的锆石以岩浆锆石为主, 可以和区域内已报道的岩浆事件进行对比, 从而限定潜在物源区。

图 6 黄河晋陕峡谷研究剖面岩浆锆石判定结果
a— 锆石阴极发光图像; b— 锆石U-Pb年龄和Th/U比值散点图Fig.6 Magmatic zircon determination result of studied sections in Shanxi-Shaanxi Gorge of Yellow River

磨扇沟剖面谐和锆石U-Pb年龄(图 7-a)出现1个古元古代(1886 Ma)和1个新太古代(2425 Ma)峰值年龄(图 7-a')。大烟墩剖面的谐和锆石U-Pb年龄(图 7-b)组成单一, 只出现1个古元古代(1805 Ma)峰值年龄(图 7-b')。高家窨子剖面谐和锆石U-Pb年龄(图 7-c)出现3个主要峰值: 297 Ma、1839 Ma和2454 Ma(图 7-c')。

图 7 黄河晋陕峡谷剖面锆石U-Pb年龄图
a, b, c— 锆石U-Pb谐和年龄分布图; a', b', c'— 锆石U-Pb年龄频率柱状图Fig.7 Zircon U-Pb age diagrams of studied sections in Shanxi-Shaanxi Gorge of Yellow River

5 讨论
5.1 晋陕峡谷北段中新统— 上新统物源区判定

现今分布在晋陕峡谷北段的中新统和上新统地层是区域内最古老的河流相沉积, 通过对其进行物源示踪研究, 结合沉积地层的具体沉积时代和古流向数据, 可以有效约束河流在已知时间框架内的演化过程。本次研究的磨扇沟剖面底部的河湖相地层在晚中新世(> 6.2 Ma)出现在晋陕峡谷北段(Liu, 2020), 将其碎屑锆石U-Pb峰值年龄谱与区域内潜在源区进行对比, 可以明显看到: 磨扇沟剖面中新统(图 8-a)与黄河上游(图 8-b; Nie et al., 2015)、黄河中游保德段(图 8-c; Nie et al., 2015)相比, 前者晚古生代峰值年龄(270 Ma)不显著, 同时没有新元古代峰值年龄。结合MDS判定结果进一步清楚看到磨扇沟与上游黄河和中游黄河的分布距离较远(图 9)。因而, 磨扇沟剖面与黄河上游和黄河中游不存在物源联系。将磨扇沟剖面与鄂尔多斯地块北部(图 8-d; Stevens et al., 2013; Bao et al., 2014)和南部(图 8-h; Bao et al., 2014)中— 新生代地层的锆石U-Pb峰值年龄进行对比, 前者晚古生代峰值年龄不显著。吕梁山北段花岗岩的锆石U-Pb峰值年龄集中在1805 Ma、2167 Ma和2499 Ma(图 8-e; Zhao et al., 2008)。因而, 磨扇沟的碎屑锆石主要来自吕梁山北段花岗岩体。另外, 在野外根据磨扇沟剖面湖相层下部的河流相砾石的倾向恢复的古水流方向与现今黄河的流向近乎垂直, 这与以往潘保田等(2012)的观察结果吻合。这些砾石成分单一, 几乎全部为灰岩, 与剖面东侧吕梁山西麓分布的大面积奥陶纪灰岩的岩性一致(李建星等, 2009; 李智佩等, 2019; 图 2)。因而, 磨扇沟剖面的砂层碎屑锆石和砾石主要来自近源的吕梁山花岗岩和灰岩。

图 8 黄河晋陕峡谷北段中新统— 上新统碎屑锆石 U-Pb 峰值年龄与潜在源区对比
a— 磨扇沟; b— 现代黄河上游(Nie et al., 2015); c— 中游黄河(保德段, Nie et al., 2015); d— 鄂尔多斯地块北(Stevens et al., 2013; Bao et al., 2014); e— 吕梁山(Zhao et al., 2008); f— 大烟墩; g— 高家窨子; h— 鄂尔多斯地块南(Bao et al., 2014); i— 托克托河湖地层(李雪梅, 2020)Fig.8 Comparison of U-Pb age distribution of the Miocene-Pliocene deposits from northern Shanxi-Shaanxi Gorge of Yellow River with potential areas

图 9 黄河晋陕峡谷北段中新统— 上新统碎屑锆石锆石年龄 MDS 判定图
距离 1和距离 2代表样本间距离的无量纲“ KS单位” (0< KS< 1)Fig.9 MDS plot of new and published zircon U-Pb age data of the Miocene-Pliocene deposits from northern Shanxi-Shaanxi Gorge of Yellow River

大烟墩剖面(5.5 Ma)的碎屑锆石U-Pb峰值年龄组成是本次研究结果中最单一的(图 8-f), 90颗锆石只出现1个古元古代峰值年龄(1805 Ma), 这显然与现代黄河上游(图 8-b)、黄河中游(图 8-c)、鄂尔多斯地块北部(图 8-d)和南部(图 8-h)明显不同。吕梁山北段多个花岗岩体的锆石U-Pb年龄单一集中在1815± 5 Ma、1807± 10 Ma、1798± 11 Ma和1790± 14 Ma(Zhao et al., 2008), 因而大烟墩剖面底部的河流相砂层的碎屑锆石主要受吕梁山北段单一岩体控制。大烟墩剖面与磨扇沟剖面一样, 其底部的砾石成分相对单一, 主要为灰岩(李建星等, 2009; 胡振波, 2012; 潘保田等, 2012)。古流向恢复结果显示其当时的水流自南东向北西流动, 与现今晋陕峡谷的黄河河道斜交。MDS判定图显示大烟墩与吕梁山的分布距离要比其他潜在源区近(图 9)。因而, 大烟墩剖面底部晚中新世时的碎屑物质主要来自近源的吕梁山。

高家窨子剖面底部的沉积时代早于3.7 Ma, 其砂层碎屑锆石U-Pb峰值年龄组成(图 8-g)与现代黄河上游(图 8-b)和鄂尔多斯地块南部(图 8-h)相比, 不具有新元古代峰值年龄。尽管黄河中游的碎屑锆石U-Pb年龄组成(图 8-c)与鄂尔多斯地块北部中— 新生代地层物质(图 8-d)极为相似, 这主要因为黄河上游物质进入晋陕峡谷后受近源鄂尔多斯地块北部沙漠和黄土物质的“ 混染” 所致(Zhang et al., 2021b), 但依然存在新元古代年龄(969~756 Ma; Nie et al., 2015)。正如上文所说, 新元古代锆石U-Pb年龄是黄河上游物质的特征年龄, 但在高家窨子剖面并不存在这一年龄, 因而可以排除二者之间的物源联系。高家窨子剖面碎屑锆石U-Pb年龄与吕梁山相比(图 8-e), 其又具有明显的晚古生代峰值年龄。另外, 无论从锆石U-Pb峰值年龄组成和频率分布形态来看, 高家窨子剖面都与鄂尔多斯北部地块一致(图 8-d), 都缺乏新元古代锆石U-Pb年龄。结合MDS判定结果(图 9), 进一步说明二者之间具有明显的物源联系。另外, 最为重要的是高家窨子剖面上新统砂层中的斜层理倾向北东方向, 与现今晋陕峡谷北段的黄河流向完全相反(胡振波, 2012)。因而, 高家窨子剖面的砂层物质主要来自鄂尔多斯地块北部中生界沉积岩。总体来看, 晋陕峡谷北段保德县和府谷县附近的这些晚中新世和上新世地层的物质以吕梁山和鄂尔多斯地块北部中生代地层物质近源侵蚀堆积为主。

5.2 晋陕峡谷北段中新世— 上新世河流演化重建

根据物源示踪结果, 结合潘保田等(2012)在晋陕峡谷北段多个晚中新世和上新世沉积剖面开展的古流向测试结果, 说明在 3.7 Ma 以前存在自南向北流以及自东向西流的河流(图 10)。河套盆地在 3.6 Ma 沉积和沉降速率较之前期明显增快, 其沉积范围向东、南隆起区扩展(刘池洋等, 2006; Shi et al., 2020), 这暗示了晋陕峡谷北段河流此时成为河套盆地重要的物质供给河流。地貌观察、碎屑锆石 U-Pb 年龄物源示踪(赵希涛等, 2018; 李维东等, 2020)和宇成核素埋藏年龄(Li et al., 2020)约束黄河上游物质在 5.1~2.8 Ma 出现在河套盆地。河套盆地东南缘托克托县位于黄河上游和中游衔接的关键部位, 沉积的晚新生代河湖相地层记录了黄河流出河套盆地的时间, 但碎屑锆石 U-Pb 年龄物源示踪结果表明(图 8-i), 黄河上游物质在 1.5 Ma 前没有出现在河套盆地东南缘, 盆地依然接受近源沉积(李雪梅, 2020)。这说明黄河上游和中游在此时尚未连通。此外, 李智超(2017)综合轻、重矿物、主微量及稀土元素分析结果, 确定渭河盆地晚中新世到上新世的碎屑物质来自北侧的渭北隆起及南侧的秦岭和东部的中条山, 碎屑物质以近距离搬运为主。碎屑锆石 U-Pb 年龄物源示踪结果表明, 渭河盆地在 7 Ma 时物源主要来自秦岭北麓(张瀚之, 2017)。全岩地球化学物源示踪结果揭示渭河盆地 5~2.8 Ma 时出现渭北隆起的物质信号, 黄河此时向北短距离深入鄂尔多斯地块南部(Liu et al., 2019)。河流阶地年龄结合碎屑锆石 U-Pb 年龄物源示踪结果表明古汾河在早上新世进入汾渭盆地(王乃樑等, 1996; 闫纪元, 2021)。结合晋陕峡谷南段(鄂尔多斯地块南部)物质在 3.7 Ma 以前不是高家窨子剖面的物源区, 说明晋陕峡谷晚中新世和上新世存在古分水岭(图 9), 分别发育向北和向南流入河套地堑和渭河地堑的古水系(胡振波, 2012; 潘保田等, 2012), 这与早期张伯声(1958)和张抗(1989)的研究结果一致。三门峡和黄河下游物源示踪结果表明黄河上游、中游和下游完全贯通的时间出现在早更新世(Pan et al., 2011; Kong et al., 2014; Hu et al., 2017; Yao et al., 2017; Liu et al., 2019; Zhang et al., 2019; Xiao et al., 2020; Huang et al., 2021), 这进一步证明南北贯通的晋陕峡谷的出现时间晚于 3.7 Ma。

图 10 晚中新世— 上新世黄河晋陕峡谷北段河流演化重建图Fig.10 Reconstruction map of river evolution in northern part of Shanxi-Shaanxi Gorge of Yellow River during the Late Miocene and Pliocene

大型河流的发育主要受流域内构造活动和气候变化的共同影响(Twidale, 2004)。构造活动往往控制河流的流向(Lin et al., 2001), 而气候作用对河流的可持续发育起关键作用(Jian et al., 2020)。进入晚中新世(8~6 Ma)和上新世(3.6 Ma), 青藏高原东北缘的祁连山(Li et al., 2014; Hu et al., 2019; Lin et al., 2019)受印度和欧亚大陆碰撞的远程效应的影响发生强烈隆升, 青藏高原向北东方向增生扩展。受此影响, 六盘山(Zheng et al., 2006; Lin et al., 2010)、贺兰山(Zhao et al., 2007; Liu et al., 2010)、阴山(Feng et al., 2017)、吕梁山 (李建星等, 2013)、秦岭(Liu et al., 2013)和鄂尔多斯地块发生整体抬升(Zhang et al., 1998; Yu et al., 2021), 与此同时衔接上述造山带和鄂尔多斯地块西部的银川地堑、北部的河套地堑和东南部的汾渭地堑进入新一期拉张断陷阶段(国家地震局《鄂尔多斯周缘活动断裂系》课题组, 1988; 刘池洋等, 2006; 王斌等, 2013; Shi et al., 2020)。因而鄂尔多斯地块与河套和渭河等地堑的地势差异加大(李智超, 2017; Liu et al., 2019; Shi et al., 2020), 这为晋陕峡谷北部和南部发育区域性大河奠定了地貌基础和河流形态框架(图 10)。另外, 无论黄土高原的红黏土沉积记录, 还是深海钻孔的数据都表明, 东亚夏季风在 8 Ma(An et al., 2001; Ao et al., 2021)和 3.6 Ma(Wehausen et al., 2002)处于显著增强阶段, 这为环绕鄂尔多斯地块周缘的河流发育提供气候条件支撑。因而, 吕梁山在 8~6 Ma 快速隆升产生的碎屑物质, 在东亚季风作用下, 被河流搬运到其西麓的鄂尔多斯盆地广泛堆积(李建星等, 2009; Pan et al., 2011; 胡振波, 2012)。河套地堑和渭河地堑成为晋陕峡谷北部和南部的大型沉积中心(Shi et al., 2020)。另外, 碎屑锆石 U-Pb 年龄和重矿物物源示踪结果表明, 上游黄河物质晚中新世和上新世已进入兰州盆地(Nie et al., 2015; Guo et al., 2018)、银川盆地(Wang et al., 2019; Bao et al., 2020)。最近林旭等(2021b)对渤海湾盆地中新统馆陶组进行了系统的碎屑锆石 U-Pb 年龄物源示踪研究, 结果表明黄河物质在中新世未出现在渤海湾盆地; 来自黄海沉积钻孔的研究结果表明, 黄河物质在1.5~0.8 Ma出现(Zhang et al., 2019; Huang et al., 2021), 所以晚中新世和上新世贯通上游、中游和下游的黄河还未出现。因而, 在构造和气候因素的共同作用下, 晚中新世和上新世鄂尔多斯地块周缘的地堑以近源河流输送的物质为主, 是对青藏高原东北缘构造扩展和东亚夏季风增强的响应。

6 结论

通过对晋陕峡谷北段晚中新统和上新统进行碎屑锆石 U-Pb 年龄分析和野外观察, 结合区域内已报道的研究结果, 得到如下结论:

1)磨扇沟、大烟墩剖面底部(6.2~5.5 Ma)的砂层碎屑锆石 U-Pb 年龄组成主要以古元古代和新太古代峰值年为主, 古流向自东向西交叉于现今黄河河道, 其物源区来自近源吕梁山北段。

2)高家窨子剖面底部砂层碎屑锆石 U-Pb 峰值年龄组成与鄂尔多斯地块北部中生代沉积地层同时出现中生代、古元古代和新太古代峰值年龄, 古流向自南向北与现今黄河流向相反, 说明它与鄂尔多斯地块北部中生代沉积地层存在物源联系。

3)黄河上游物质在晚中新世到上新世未出现在晋陕峡谷北段, 连通上游、中游和下游的黄河在新近纪还未出现。

致谢 衷心感谢厦门大学简星教授和安庆师范大学刘运明教授对文章提出的建设性修改建议。

(责任编辑 李新坡; 英文审校 徐 杰)

参考文献
[1] 傅建利, 张珂, 马占武, 王书兵, 吴艳梅. 2013. 中更新世晚期以来高阶地发育与中游黄河贯通. 地学前缘, 20(4): 166-181. [文内引用:1]
[2] [Fu J L, Zhang K, Ma Z W, Wang S B, Wu Y M. 2013. The formation of terraces T5 and T4 since the late Middle Pleistocene and their implications for the cutting through of the middle Yellow River. Frontiers in Earth Science, 20(4): 166-181] [文内引用:1]
[3] 国家地震局《鄂尔多斯周缘活动断裂系》课题组. 1988. 鄂尔多斯周缘活动断裂系. 北京: 地震出版社, 1-335.
[Research Group of Ordos Periphery Active Fault System, China Earthquake Administration. 1988. Ordos Periphery Active Fault System. Beijing: Seismological Press, 1-335] [文内引用:2]
[4] 胡振波. 2012. 晋陕黄河晚新生代水系发育与河流阶地研究. 兰州大学博士学位论文: 1-177.
[Hu Z B. 2012. The study on the drainage evolution and fluvial terraces in the Jinshan Yellow River during Late Cenozoic. Doctoral dissertation of Lanzhou University: 1-177] [文内引用:4]
[5] 李建星, 岳乐平, 徐永, 孙蕗, 孙勃, 王晓勇, 白斌. 2009. 从山前砾石看黄河形成与吕梁山隆升. 地理科学, 29(4): 582-586.
[Li J X, Yue L P, Xu Y, Sun L, Sun B, Wang X Y, Bai B. 2009. Uplift of Lüliang Mountains and evolution of Huanghe River: evidence from gravel beds in piedmont. Scientia Geographica Sinica, 29(4), 582-586] [文内引用:3]
[6] 李建星, 岳乐平, 刘池洋, 王晓勇, 李国放. 2013. 中新世以来吕梁山及邻区构造-沉积演化. 地层学杂志, 37(1): 93-100.
[Li J X, Yue L P, Liu C Y, Wang X Y, Li G F. 2013. The tectonic-sedimentary evolution of the Lüliang Mountains since the Miocene. Journal of Stratigraphy, 37(1): 93-100] [文内引用:1]
[7] 李容全. 1988. 黄河, 永定河发育历史与流域新生代古湖演变间的相互关系. 北京师范大学学报: 自然科学版, (4): 84-93.
[Li R Q. 1988. The relationship between developments of the Yellow River and the Yongding River, and the evolution of fossil lake of drainage basin in the Cenozoic era. Journal of Beijing Normal University: Natural Science, (4): 84-93] [文内引用:1]
[8] 李维东, 赵希涛, 杨艳, 吴珍汉. 2020. 黄河河套盆地段阶地砾石层的形成时代和物源分析. 地球学报, 41(4): 515-524.
[Li W D, Zhao X T, Yang Y, Wu Z H. 2020. Formation age and provenance analysis of the gravel layer in the Yellow River terrace of the Hetao Basin. Acta Geologica Sinica, 41(4): 515-524] [文内引用:4]
[9] 李雪梅. 2020. 内蒙古大青山地区基岩河流地貌研究—对河套盆地晚新生代构造和黄河演化的启示. 中国地震局地质研究所博士毕业论文: 1-146.
[Li X M. 2020. Bedrock rivers in the Daqing Shan in Inner Mongolia, northern China: implications for Late Cenozoic tectonic history in the Hetao Basin and the Yellow River evolution. Doctoral dissertation of Institute of Geology, China Earthquake Administration: 1-146] [文内引用:3]
[10] 李智超. 2017. 渭河盆地新生代岩相古地理及环境演化. 西北大学博士学位论文: 1-175.
[Li Z C. 2017. The lithofacies paleogeography and paleoenvironmental evolution of the Cenozoic in the Weihe Basin, China. Doctoral dissertation of Northwest University: 1-175] [文内引用:3]
[11] 李智佩, 王洪亮, 陈隽璐, 张二朋. 2019. 中华人民共和国地质图(西北, 1︰1500000). 北京: 地质出版社, 1-188.
[Li Z P, Wang H L, Chen J L, Zhang E M. 2019. Geological Map of the People's Republic of China(Northwest, 1︰1500000). Beijing: Geological Publishing House, 1-188] [文内引用:1]
[12] 刘池洋, 赵红格, 桂小军, 岳乐平, 赵俊峰, 王建强. 2006. 鄂尔多斯盆地演化—改造的时空坐标及其成藏(矿)响应. 地质学报, 80(5): 617-638.
[Liu C Y, Zhao H G, Gui X J, Yue L P, Zhao J F, Wang J Q. 2006. Space-time coordinate of the evolution and reformation and mineralization response in Ordos Basin. Acta Geologica Sinica, 80(5): 617-638] [文内引用:3]
[13] 刘静, 张金玉, 葛玉魁, 王伟, 曾令森, 李根, 林旭. 2018. 构造地貌学: 构造—气候—地表过程相互作用的交叉研究. 科学通报, 63(30): 3070-3088.
[Liu J, Zhang J Y, Ge Y K, Wang W, Zeng L S, Li G, Lin X. 2018. Tectonic geomorphology: an interdisciplinary study of the interaction among tectonic climatic and surface processes, 63(30): 3070-3088] [文内引用:1]
[14] 刘运明, 李有利, 吕红华, 李新坡. 2007. 从阶地砾石的统计特征看保德至克虎段河流演化. 地理科学, 27(4): 567-572.
[Liu Y M, Li Y L, Lü H H, Li X P. 2007. Implication of statistical features of terrace pebbles to river evolution from Baode County to Kehu Town. Scientia Geographica Sinica, 27(4): 567-572] [文内引用:2]
[15] 刘运明. 2018. 黄河晋陕峡谷1. 1 Ma阶地的形成及其构造背景. 古地理学报, 20(3): 477-488.
[Liu Y M. 2018. Formation of the Yellow River terrace about 1. 1 Ma along the Shanxi-Shaanxi Gorge and its tectonic background. Journal of Palaeogeography(Chinese Edition), 20(3): 477-488] [文内引用:1]
[16] 林旭, 刘静, 吴中海, 王世梅, 赵希涛, 李长安, 李兆宁, 刘海金. 2020. 中国北部陆架海碎屑锆石U-Pb年龄和钾长石主微量元素物源示踪研究. 地质学报, 94(10): 3024-3035.
[Lin X, Liu J, Wu Z H, Wang S M, Zhao X T, Li C A, Li Z N, Liu H J. 2020. Detrital zircon U-Pb ages and K-feldspar main and trace elements provenance studying from fluvial to marine sediments in northern China. Acta Geologica Sinica, 94(10): 3024-3035] [文内引用:1]
[17] 林旭, 刘静, 吴中海, 李长安, 刘海金. 2021a. 渤海湾盆地河流沉积物扩散研究: 碎屑锆石 U-Pb 年龄和磷灰石原位地球化学元素双重约束. 地质力学学报, 27(2): 304-316.
[Lin X, Liu J, Wu Z H, Li C A, Liu H J. 2021a. Study on borehole provenance tracing and fluvial sediment diffusion in Bohai Sea: double constraints from detrital zircon U-Pb age and in situ geochemical element of apatite grains. Journal of Geomechanics, 27(2): 304-316] [文内引用:1]
[18] 林旭, 刘海金, 刘静, 陈济鑫, 李玲玲. 2021b. 黄河中新世未进入渤海湾盆地: 来自碎屑锆石U-Pb年龄的约束. 地质学报. DOI: 1019762/j. cnki. dizhixuebao. 2022004.
[Lin X, Liu H J, Liu J, Chen J X, Li L L. 2021. The Yellow River did not enter the Bohai Bay Basin during the Miocene: constraints from detrital zircon U-Pb ages. Acta Geologica Sinica. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022004] [文内引用:1]
[19] 潘保田. 1991. 黄河发育与青藏高原隆起问题. 兰州大学博士论文: 1-124.
[Pan B T. 1991. Problems on the development of the Yellow River and uplift of Qinghai-Xizang Plateau. Doctoral dissertation of Lanzhou University: 1-124] [文内引用:1]
[20] 潘保田, 胡振波, 胡小飞, 张忱, 李富强. 2012. 晋陕峡谷北段晚新生代河流演化初步研究. 第四纪研究, 32(1): 111-121.
[Pan B T, Hu Z B, Hu X F, Zhang C, Li F Q. 2012. Time-slice of the fluvial evolution in the northern Jinshaan Gorge during late Cenozoic. Quaternary Sciences, 32(1): 111-121] [文内引用:7]
[21] 邱维理, 张家富, 周力平, 李容全. 2008. 山西河曲黄河阶地序列初步研究. 第四纪研究, 28(4): 544-552.
[Qiu W L, Zhang J F, Zhou L P, Li R Q. 2008. Preliminary study of the terrace sequence of the Huanghe River in Hequ area, Shanxi, China. Quaternary Sciences, 28(4): 544-552] [文内引用:1]
[22] 施炜. 2008. 黄河中游晋陕峡谷的 DEM 流域特征分析及其新构造意义. 第四纪研究, 28(2): 288-298.
[Shi W. 2008. DEM drainage analyisis of the Shanxi-Shaanxi Gorge in the middle reaches of the Huanghe River and its neotectonic implications. Quaternary Sciences, 28(2): 288-298] [文内引用:1]
[23] 王乃樑. 1956. 对于张伯声先生 “从黄土线说明黄河河道的发育”一文的意见. 科学通报, (7): 67-72.
[Wang N L. 1956. The opinion to Zhang Bosheng's paper abutou the history of Yellow River according to loess line. Chinese Science Bulletin, (7): 67-72] [文内引用:1]
[24] 王乃樑, 杨景春, 夏正楷, 莫多闻, 李有利, 潘懋. 1996. 山西地堑系新生代沉积与构造地貌. 北京: 科学出版社, 1-400.
[Wang N L, Yang J C, Xia Z K, Mo D W, Li Y L, Pan M. 1996. Cenozoic Sedimentary and Tectonic Geomorphology of Shanxi Graben System. Beijing: Science Press, 1-400] [文内引用:1]
[25] 王小燕, 邱维理, 张家富, 李容全, 周力平. 2013. 晋陕峡谷北段保德—府谷地区唐县面上冲积物的特征及其地貌意义. 第四纪研究, 33(4): 715-722.
[Wang X Y, Qiu W L, Zhang J F, Li R Q, Zhou L P. 2013. Features of the alluvium on Tangxian surface near Baode-Fugu and its geomorphologic implications in the northern Jinshaan Gorge, Yellow River. Quaternary Sciences, 33(4): 715-722] [文内引用:2]
[26] 王斌, 郑洪波, 王平, 何忠. 2013. 渭河盆地新生代地层与沉积演化研究: 现状和问题. 地球科学进展, 28(10): 1126-1135.
[Wang B, Zheng H B, Wang P, He Z. 2013. The Cenozoic strata and depositional evolution of Weihe Basin: progresses and problems. Advances in Earth Science, 28(10): 1126-1135] [文内引用:1]
[27] 闫纪元. 2021. 运城盆地及北侧孤山晚新生代构造-沉积与隆升—剥蚀过程研究. 中国地质科学院博士学位论文: 1-146.
[Yan J Y. 2021. Late Cenozoic tectonic-sedimenatary, uplifting and denudational process of the Yuncheng Basin and Northern Gushan Mountain. Doctoral dissertation of the Chinese Academy of Geological Sciences: 1-146] [文内引用:1]
[28] 袁宝印, 王振海. 1995. 青藏高原隆起与黄河地文期. 第四纪研究, 15(4): 353-359.
[Yuan B Y, Wang Z H. 1995. Uplift of the Qinghai-Xizang Plateau and the Yellow River physiographic period. Quaternary Sciences, 15(4): 353-359] [文内引用:1]
[29] 翟明国. 2010. 华北克拉通的形成演化与成矿作用. 矿床地质, 29(1): 24-36.
[Zhai M G. 2010. Tectonic evolution and metallogenesis of North China Craton. Mineral Deposits, 29(1): 24-36] [文内引用:1]
[30] 张伯声. 1958. 陕北盆地的黄土及山陕间黄河河道发育的商榷. 第四纪研究, 1(1): 88-106.
[Zhang B S. 1958. Discussion on evolution of Yellow River between Shanxi-Shan'xi and loess deposits in North Shan'xi Basin. Quaternary Sciences, 1(1): 88-106] [文内引用:3]
[31] 张瀚之. 2017. 碎屑锆石反映的晚中新世以来渭河盆地沉积物物源变化和环境变迁. 南京大学博士毕业论文: 1-152.
[Zhang H Z. 2017. Variation of sediment provenance and paleoenvironment in the Weihe Basin since late Miocene revealed by detrital zircon dating. Doctoral dissertation of Nanjing University: 1-152] [文内引用:1]
[32] 张抗. 1989. 黄河中游水系形成史初探. 第四纪研究, 9(1): 185-193.
[Zhang K. 1989. Preliminary study on the formation of hydrographic net along the middle reaches of the Huanghe(Yellow)River. Quaternary Sciences, 9(1): 185-193] [文内引用:4]
[33] 赵希涛, 贾丽云, 胡道功. 2018. 内蒙河套地区黄河阶地与新近纪砾石层的发现及其对黄河发育、中国河流古老性与河湖共存论的意义. 地质学报, 92(4): 845-886.
[Zhao X T, Jia L Y, Hu D G. 2018. Discoveries of fluvial terraces and Neogene gravels in the Hetao area, Inner Mongolia: implication for the development of the Yellow River, antiquity of Chinese Rivers, and coexistence theory of Rivers and Lakes. Acta Geologica Sinica, 92(4): 845-886] [文内引用:1]
[34] 朱日祥, 朱光, 李建威. 2020. 华北克拉通破坏. 北京: 科学出版社, 1-417.
[Zhu R X, Zhu G, Li J W. 2020. North China Craton disruption. Beijing: Science Press, 1-417] [文内引用:1]
[35] 朱照宇. 1989. 黄河中游河流阶地的形成与水系演化. 地理学报, 44(4): 429-440.
[Zhu Z Y. 1989. The formation of river terraces and evolution of drainage system in the middle Yellow River. Acta Geographica Sinica, 44(4): 429-440] [文内引用:2]
[36] An Z S, Kutzbach J E, Prell W L, Porter S C. 2001. Evolution of Asian monsoons and phased uplift of the Himalaya-Tibetan plateau since Late Miocene times. Nature, 411(6833): 62-66. [文内引用:1]
[37] Ao H, Rohling E J, Zhang R, Roberts A P, Holbourn A E, Ladant J B, An Z. 2021. Global warming-induced Asian hydrological climate transition across the Miocene-Pliocene boundary. Nature Communications, 12(1): 1-13. [文内引用:1]
[38] Armstrong-Altrin J S, Ramos-Vázquez M A, Zavala-León A C, Montiel-García P C. 2018. Provenance discrimination between Atasta and Alvarado beach sand s, western Gulf of Mexico, Mexico: constraints from detrital zircon chemistry and U-Pb geochronology. Geological Journal, 53(6): 2824-2848. [文内引用:1]
[39] Bao C, Chen Y L, Li D P, Wang S. 2014. Provenances of the Mesozoic sediments in the Ordos Basin and implications for collision between the North China Craton(NCC)and the South China Craton(SCC). Journal of Asian Earth Sciences, 96: 296-307. [文内引用:3]
[40] Bao G, Chen H, Zhao X. 2020. Late Miocene Yellow River formation in Qingtongxia area, North China: detrital zircon and heavy mineral analysis at Niushou Mountain, Ningxia. Geological Journal, 55(11): 7304-7321. [文内引用:2]
[41] Clift P D, Van L H, Hinton R, Ellam R M, Hannigan R, Tan M T, Duc N A. 2008. Evolving east Asian river systems reconstructed by trace element and Pb and Nd isotope variations in modern and ancient Red River-Song Hong sediments. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 9(4): 1-29. [文内引用:1]
[42] Feng L X, Brown R W, Han B F, Wang Z Z, Łuszczak K, Liu B, Ji J Q. 2017. Thrusting and exhumation of the southern Mongolian Plateau: joint thermochronological constraints from the Langshan Mountains, western Inner Mongolia, China. Journal of Asian Earth Sciences, 144: 287-302. [文内引用:1]
[43] Guo B, Liu S, Peng T, Ma Z, Feng Z, Li M, Nie J. 2018. Late Pliocene establishment of exorheic drainage in the northeastern Tibetan Plateau as evidenced by the Wuquan Formation in the Lanzhou Basin. Geomorphology, 303: 271-283. [文内引用:2]
[44] Hu X, Chen D, Pan B, Chen J, Zhang J, Chang J, Zhao Q. 2019. Sedimentary evolution of the foreland basin in the NE Tibetan Plateau and the growth of the Qilian Shan since 7 Ma. GSA Bulletin, 131(9-10): 1744-1760. [文内引用:1]
[45] Hu Z, Pan B, Guo L, Wagonerdenberghe J, Liu X, Wang J, Hu X. 2016. Rapid fluvial incision and headward erosion by the Yellow River along the Jinshaan gorge during the past 1. 2 Ma as a result of tectonic extension. Quaternary Science Reviews, 133: 1-14. [文内引用:1]
[46] Hu Z, Pan B, Bridgland D, Wagonerdenberghe J, Guo L, Fan Y, Westaway R. 2017. The linking of the upper-middle and lower reaches of the Yellow River as a result of fluvial entrenchment. Quaternary Science Reviews, 166: 324-338. [文内引用:3]
[47] Huang X, Mei X, Yang S, Zhang X, Li F, Hohl S V. 2021. Disentangling combined effects of sediment sorting, provenance, and chemical weathering from a Pliocene-Pleistocene sedimentary core(CSDP-1)in the South Yellow Sea. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 22(5): e2020GC009569. [文内引用:3]
[48] Jia L, Hu D, Wu H, Zhao X, Chang P, You B, Liang X. 2017. Yellow River terrace sequences of the Gonghe-Guide section in the northeastern Qinghai-Tibet: implications for plateau uplift. Geomorphology, 295: 323-336. [文内引用:1]
[49] Jian X, Zhang W, Yang S, Kao S J. 2020. Climate-dependent sediment composition and transport of mountainous rivers in tectonically stable, subtropical East Asia. Geophysical Research Letters, 47(3): 1-11. [文内引用:2]
[50] Kong P, Jia J, Zheng Y. 2014. Time constraints for the Yellow River traversing the Sanmen Gorge. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 15(2): 395-407. [文内引用:2]
[51] Li J J. 1991. The environmental effects of the uplift of the Qinghai-Xizang Plateau. Quaternary Science Reviews, 10(6): 479-483. [文内引用:1]
[52] Li J J, Fang X M, Wagoner der Voo R, Zhu J J, Niocaill C M, Ono Y, Wang J M. 1997. Magnetostratigraphic dating of river terraces: rapid and intermittent incision by the Yellow River of the northeastern margin of the Tibetan Plateau during the Quaternary. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 102(B5): 10121-10132. [文内引用:2]
[53] Li J J, Fang X, Song C, Pan B, Ma Y, Yan M. 2014. Late Miocene-Quaternary rapid stepwise uplift of the NE Tibetan Plateau and its effects on climatic and environmental changes. Quaternary Research, 81(3): 400-423. [文内引用:1]
[54] Li X, Zhang H, Wang Y, Zhao X, Ma Z, Liu K, Ma Y. 2020. Inversion of bedrock channel profiles in the Daqing Shan in Inner Mongolia, northern China: implications for late Cenozoic tectonic history in the Hetao Basin and the Yellow River evolution. Tectonophysics, 790: 228558. [文内引用:1]
[55] Lin A, Yang Z, Sun Z, Yang T. 2001. How and when did the Yellow River develop its square bend? Geology, 29(10): 951-954. [文内引用:4]
[56] Lin X, Chen H, Wyrwoll K H, Cheng X. 2010. Commencing uplift of the Liupan Shan since 9. 5 Ma: evidences from the Sikouzi section at its east side. Journal of Asian Earth Sciences, 37(4): 350-360. [文内引用:1]
[57] Lin X, Tian Y, Donelick R A, Liu-Zeng J, Cleber S J, Wu Q, Li Z. 2019. Mesozoic and Cenozoic tectonics of the northeastern edge of the Tibetan plateau: evidence from modern river detrital apatite fission-track age constraints. Journal of Asian Earth Sciences, 170: 84-95. [文内引用:1]
[58] Liu J, Zhang P, Zheng D, Wan J, Wang W, Du P, Lei Q. 2010. Pattern and timing of late Cenozoic rapid exhumation and uplift of the Helan Mountain, China. SCIENCE CHINA Earth Sciences, 53(3): 345-355. [文内引用:1]
[59] Liu J, Zhang P, Lease R O, Zheng D, Wan J, Wang W, Zhang H. 2013. Eocene onset and late Miocene acceleration of Cenozoic intracontinental extension in the North Qinling range-Weihe graben: insights from apatite fission track thermochronology. Tectonophysics, 584: 281-296. [文内引用:1]
[60] Liu J, Chen X, Shi W, Chen P, Zhang Y, Hu J, Li T. 2019. Tectonically controlled evolution of the Yellow River drainage system in the Weihe region, North China: constraints from sedimentation, mineralogy and geochemistry. Journal of Asian Earth Sciences, 179: 350-364. [文内引用:3]
[61] Liu Y. 2020. Neogene fluvial sediments in the northern Jinshaan Gorge, China: implications for early development of the Yellow River since 8 Ma and its response to rapid subsidence of the Weihe-Shanxi Graben. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 546: 109675. [文内引用:7]
[62] Nie J S, Stevens T, Rittner M, Stockli D, Garzanti E, Limonta M, Pan B. 2015. Loess plateau storage of northeastern Tibetan plateau-derived Yellow River sediment. Nature Communications, 6(1): 1-10. [文内引用:6]
[63] Pan B T, Su H, Hu Z, Hu X, Gao H, Li J, Kirby E. 2009. Evaluating the role of climate and tectonics during non-steady incision of the Yellow River: evidence from a 1. 24 Ma terrace record near Lanzhou, China. Quaternary Science Reviews, 28(27-28): 3281-3290. [文内引用:3]
[64] Pan B T, Hu Z, Wang J, Wagonerdenberghe J, Hu X. 2011. A magnetostratigraphic record of land scape development in the eastern Ordos Plateau, China: transition from Late Miocene and Early Pliocene stacked sedimentation to Late Pliocene and Quaternary uplift and incision by the Yellow River. Geomorphology, 125(1): 225-238. [文内引用:3]
[65] Shi W, Dong S, Hu J. 2020. Neotectonics around the Ordos Block, North China: a review and new insights. Earth-Science Reviews, 200: 102969. [文内引用:4]
[66] Stevens T, Carter A, Watson T P, Vermeesch P, Andò S, Bird A F, Sevastjanova I. 2013. Genetic linkage between the Yellow River, the Mu Us desert and the Chinese loess plateau. Quaternary Science Reviews, 78: 355-368. [文内引用:2]
[67] Su Q, Kirby E, Ren Z, Zhang P, Zhang H, Manopkawee P, Lei Q. 2020. Chronology of the Yellow River terraces at Qingtong Gorge(NE tibet): insights into evolution of the Yellow River since the Middle Pleistocene. Geomorphology, 349: 106889. [文内引用:1]
[68] Twidale C R. 2004. River patterns and their meaning. Earth-Science Reviews, 67(3-4): 159-218. [文内引用:2]
[69] Vermeesch P. 2012. On the visualisation of detrital age distributions. Chemical Geology, 312: 190-194. [文内引用:1]
[70] Vermeesch P, Resentini A, Garzanti E. 2016. An R package for statistical provenance analysis. Sedimentary Geology, 336: 14-25. [文内引用:1]
[71] Wang Z, Nie J, Wang J, Zhang H, Peng W, Garzanti E, Pan B. 2019. Testing contrasting models of the formation of the upper Yellow River using heavy-mineral data from the Yinchuan Basin drill cores. Geophysical Research Letters, 46(17-18): 10338-10345. [文内引用:1]
[72] Wehausen R, Brumsack H J. 2002. Astronomical forcing of the East Asian monsoon mirrored by the composition of Pliocene South China Sea sediments. Earth and Planetary Science Letters, 201(3-4): 621-636. [文内引用:1]
[73] Xiao G, Sun Y, Yang J, Yin Q, Dupont-Nivet G, Licht A, Wu Z. 2020. Early Pleistocene integration of the Yellow River I: detrital-zircon evidence from the North China Plain. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 546: 109691. [文内引用:1]
[74] Yao Z, Shi X, Qiao S, Liu Q, Kand asamy S, Liu J, Dou Y. 2017. Persistent effects of the Yellow River on the Chinese marginal seas began at least~880 ka ago. Scientific Reports, 7(1): 1-11. [文内引用:1]
[75] Yu Q, Ren Z, Li R, Chung L, Tao N, Cui J, Khaled A. 2021. Cooling history of the southwestern Ordos Basin(northern China)since Late Jurassic: insights from thermochronology and geothermometry. Journal of Asian Earth Sciences, 219: 104895. [文内引用:1]
[76] Zhang H, Zhang P, Champagnac J D, Molnar P, Anderson R S, Kirby E, Liu S. 2014. Pleistocene drainage reorganization driven by the isostatic response to deep incision into the northeastern Tibetan Plateau. Geology, 42(4): 303-306. [文内引用:1]
[77] Zhang H, Lu H, Zhou Y, Cui Y, He J, Lü H, Wang X. 2021a. Heavy mineral assemblages and U-Pb detrital zircon geochronology of sediments from the Weihe and Sanmen Basins: new insights into the Pliocene-Pleistocene evolution of the Yellow River. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 562: 110072. [文内引用:1]
[78] Zhang H, Nie J, Liu X, Pullen A, Li G, Peng W, Zhang H. 2021b. Spatially variable provenance of the Chinese Loess Plateau. Geology, 49(10): 1155-1159. [文内引用:1]
[79] Zhang J, Wan S, Clift P D, Huang J, Yu Z, Zhang K, Zhang X. 2019. History of Yellow River and Yangtze River delivering sediment to the Yellow Sea since 3. 5 Ma: tectonic or climate forcing? Quaternary Science Reviews, 216: 74-88. [文内引用:3]
[80] Zhang Y Q, Mercier J L, Vergély P. 1998. Extension in the graben systems around the Ordos(China), and its contribution to the extrusion tectonics of south China with respect to Gobi-Mongolia. Tectonophysics, 285(1-2): 41-75. [文内引用:1]
[81] Zhao G, Wilde S A, Sun M, Li S, Li X, Zhang J. 2008. SHRIMP U-Pb zircon ages of granitoid rocks in the Lüliang Complex: implications for the accretion and evolution of the Trans-North China Orogen. Precambrian Research, 160(3-4): 213-226. [文内引用:3]
[82] Zhao H, Liu C, Wang F, Wang J, Li Q, Yao Y. 2007. Uplift and evolution of Helan Mountain. Science in China Series D: Earth Sciences, 50(2): 217-226. [文内引用:1]
[83] Zheng D, Zhang P Z, Wan J, Yuan D, Li C, Yin G, Chen J. 2006. Rapid exhumation at~8 Ma on the Liupan Shan thrust fault from apatite fission-track thermochronology: implications for growth of the northeastern Tibetan Plateau margin. Earth and Planetary Science Letters, 248(1-2): 198-208. [文内引用:1]