山麓平原的形成及河流的分布

2.2　山麓平原的形成及河流的分布

新疆位于中国西北边陲，东经73°40′～96°18′、北纬34°25′～49°10′之间，东西最长为2 000 km，南北最宽处1 650 km，面积为166万km²，是中国面积最大的省区。

新疆的地形特点为高山与盆地相间排列，盆地被高山环抱，俗称“三山夹两盆”。北陈阿尔泰山，南盘昆仑山系，横亘中部的天山把新疆分为南北两半，南边是塔里木盆地，北边为准噶尔盆地。习惯上把天山以南的地区叫做南疆，天山以北地区叫做北疆。

新疆境内可分为山地、平原2大地貌。按地貌轮廓、构造特征以及沉积物质特征，大致分为阿尔泰山地、准噶尔西部山地、天山山地、昆仑山系、准噶尔盆地以及塔里木盆地等6个地貌板块，如图2.2分布示意。

新疆河流多发源于雪山、冰川，水量补给主要靠山地降水和3大山脉的积雪、冰川融水，宽浅变迁河段主要分布在山前冲洪积扇或坡积扇构成的倾斜平原上。

新疆的内流河主要分布在天山北坡、天山南坡以及昆仑山北坡，其宽浅变迁河段主要位于这3个地方的山麓平原上。认识山麓平原的形成对研究宽浅变迁河段的河床组成以及变迁性具有重要意义。

图2.2　地貌板块分布图^[119]

2.2.1　天山北麓平原

1）天山北麓平原的形成

北天山隆起在温带荒漠之上，高达5 000～6 000 m，山势高峻，承受着丰富的水气。高山永久积雪和冰川面积较大，为北坡大河径流提供丰富的补给；中山带雨量较多，河网发育，云杉林生长茂密，对径流有一定调节作用；低山带植被较好，是径流首要汇集的区域。

天山北麓新期褶皱的前山带，对山前平原的形成有很大影响，由于前山的阻隔，河流带下来的大量物质堆积在向斜纵谷内，成为含水的地下水库，因而对河流径流起到调节作用。切穿这些前山构造的河道在山前形成冲积扇平原，如图2.3所示。第四纪初期，似有更多的古河道塑造平原，其后因独山子、安集海、三道河等背斜层隆起，隔断了若干侵蚀力不强的小河道。这些背斜的顶部还有砾石、黄土的沉积遗迹。其后，前山带前端的扇形地压覆在中断的古河道的上部，而下部的古河道深切在古冲积平原中，如土尔条沟，只靠有限的潜流水和融雪水补给。

图2.3　天山北麓山前倾斜平原

由于第四纪以来地面不断隆起，大河深切在砾石组成的峡谷里，形成多级阶地，在出山口后才形成现代冲积扇。

图2.4　天山北坡主要河流分布^[119]

2）天山北坡河流分布

天山北麓冲积扇平原上的较大河流有奎屯河、霍尔果斯河、巴音沟河、玛纳斯河、乌鲁木齐河、木垒河、呼图壁河等，如图2.4所示。

河流的组成主要是由众多河流带来的冰水沉积冲积物质（卵砾石）组成，冲积扇的中下部物质组成较细，大部分为亚沙土与亚粘土的交互层，地形具有一定坡度，地下水深度大致在3～5 m。天山北麓冲积扇的沉积物较厚，一般为30～50 m，有的甚至超过100 m。

2.2.2　天山南麓平原

1）山麓平原的形成

天山南坡的径流分布很不均匀，许多大河发源于高山冰雪区，如阿克苏河、渭干河、孔雀河等，水量很大。又由于天山南坡分布着一些山间盆地（如拜城盆地）、谷地（如乌什谷地），或前山山脉的阻挡，促使水流集中，因而在山前形成规模巨大的以冰水沉积物为主的干三角洲。从干三角洲顶部到扇缘，半径可达50～60 km，这些大的干三角洲水量丰富，形成南疆重要的绿洲。干三角洲之间为起源于中山、低山临时性暴流所形成的洪积扇，如图2.5所示。

图2.5　天山南麓山前冲洪积扇

洪积扇的规模较小，一般南北幅度为2～5 km，但东西延续很长，如库车干三角洲与孔雀河干三角洲之间，洪积平原东西向延续达200余千米。

阿克苏河、渭干河等大河通过细粒物质组成的中生代、新生代地层，使河水中黏粒成分大为增加。渭干河流经拜城盆地，大量的冰水沉积物在拜城盆地堆积，渭干河出千佛洞山口后，即沉积较细的物质，渭干河干三角洲的上部的地下水位在2～3 m，径流条件较好，早已辟为重要的绿洲。

一般由临时性洪水形成的洪积锥，往往联合而成洪积裙带；洪积扇由粗大的碎屑物组成，其中常有相当厚的细沙透镜体的夹层。洪积扇的上部坡度很大，但离山坡基岩较远的洪积裙边缘，可看到地形有迅速变缓的趋势。

天山南麓山前平原的前端有塔里木河，塔里木河经常南北摆动，向北移动时可以切割天山南麓干三角洲的尾部，塔里木河的灰色冲积层常与干三角洲红棕色亚黏土交错沉积，时举时退，要看2种势力消长而定。由于塔里木河的顶托，影响了山麓平原下部的排水，促使盐分的积聚。这种情况与天山北麓有显著的区别。

2）天山南坡河流分布

天山南麓冲积扇平原上的较大河流有清水河、策大雅河、策得尔艾肯河、阳霞爱肯河、迪纳河、哈兰沟、喀拉玉尔滚河、托什干河、阿克苏河、柯平河、喀什河等，如图2.6所示。

图2.6　新疆天山南坡河流分布^[119]

天山南麓冲积扇的沉积物较厚，一般为20 m以上，地下水深度大致在2～3m。

2.2.3　昆仑山北麓平原

1）山麓平原的形成

昆仑山在极端干燥的塔里木盆地的南缘，是亚洲中部最干旱的高山地区。西部昆仑山在5 000～6 000 m的高峰上，虽然也有永久积雪和冰川发育，但水汽来源有限，冰雪分布面积不大。5 400 m以上的冰川融化和4 000 m以上季节性积雪的融化，都要到6月开始，夏季才有大量洪水参与河水径流补给，一到秋末，高山封冻，水源逐渐枯竭。东昆仑山降水更少，除少数几条大河发源于高山冰川外，大部分为暴流性的短小河道。因此在昆仑山北麓以洪积作用为主，大型的三角洲仅在极少数的大河出口处存在。

（1）东昆仑山

昆仑山北麓东段没有第三纪地层组成的前山带，古老岩层组成的山地直接与平原连接，如图2.7所示。沉积物来源主要是昆仑山中央结晶带的变质岩和花岗岩，这种岩石受强烈的寒冻机械风化过程而产生粗糙的原生岩屑；随着融雪和泥流进入沟谷，再被洪水带到山麓平原。至于中山带和低山带的沉积岩区，虽然也强烈进行干燥剥蚀作用，产生很多风化物质，但由于处在降水带外，不可能大量地被流水搬运到山麓平原上来。

图2.7　昆仑山北麓洪积扇

昆仑山地貌也缺少像天山那样的山间盆地，在冰雪融解期间，洪水滔滔，携带大量风化产物，直接堆积在山麓平原，在山麓形成特别宽大的干三角洲与洪积平原。加上受新构造运动的影响，山麓平原接近山地的部分不断抬升，使得扇形地的上部坡度很陡（可达6°～8°），新的冲积扇向北延伸，从而加大了山麓平原的幅度。昆仑山北麓山前平原的幅度一般达60～80 km，雪山麓线的高度大致在2 900～2 500 m，山麓平原的下部在1 500～1 300 m。山口堆积着巨大的漂砾和碎岩，向下粒径逐渐变小，地势亦趋平缓。

但在宽浅变迁河段内的冲积—洪积复合体的物质组成，大部分还是沙和砾石的互层，甚至离山最远的山麓平原下部，也由亚沙土、细沙组成。黏质含量极少，缺少不透水夹层，地下水埋藏较深，不像天山山麓平原那样有获得承压水的希望。

（2）西昆仑山

策勒以西的西部昆仑山，在第四纪时期不断发生间歇性隆起，使平原产生显著的侵蚀和堆积的复杂形式，大部分河流在山前发育3或4级阶地，山麓平原上有相应不同年龄的叠置的冲积扇，每个冲积扇的形成都有不同阶段的构造运动和冰川作用参与其中。冲积扇的隆起引起河流下切、侧蚀，在其下部又堆积新的冲积扇，一般叠置的冲积扇有3或4个。老冲积扇上受到支沟的侵蚀，沟口也出现小的洪积锥，这样便增加了山麓平原的宽度。由于第三纪桑株系中含石膏，故各级冲积扇阶地的沉积层中，都含有盐壳和石膏，阶地愈老，石膏盐壳集聚愈多，阶地愈新，石膏盐壳愈少，这可能与脱离潜水面的时间有关。高阶地中石膏胶结风化，破碎沙砾，下部聚积盐层。在地形波折处、两个扇形地的交接处，常有大量盐块聚积，有时呈涡流袋形产状，当地居民在其中掏取食盐。在第一级阶地堆积的冲积—洪积物以及现代河漫滩上很少见到有石膏盐壳踪迹，这与现代流水和潜水的冲洗有关。但一旦脱离了流水和潜水的作用，就会产生盐和石膏的集聚。因此，高阶地石膏和盐分特别多，一方面是由石膏和盐的供给，但另一方面，也是由于极端干旱的气候条件形成的。

策勒以东气候更为干燥，径流量愈益减少，山麓沉积大部分为洪积性质。山麓平原直接和山坡相接，山地和山麓平原亦不断隆起，河流深切而成峡谷。山麓平原由各种不同的沉积物组成，有时为碎砾覆盖层，有时为卵石覆盖层，亦有的为亚沙土覆盖层。克里雅河、尼雅河冲积扇的不同年龄沉积物之间没有明显界限。只有尼雅河下切的峡谷（深达180 m），可以看出5个阶地，除最下一级属于冰后期沉积外，其余每级阶地上部都有一层巨大的冰水漂砾，可以作为分期的标志。向北扩张的现代三角洲的东西两侧，可以看到数个延伸的古老三角洲。许多地方受到风蚀破坏，成为大片沙包分布的地区。三角洲的下部被河流下切达3～4 m，时有地下水溢出成为小泉，由于蒸发强烈，常积成盐壳。此外，山麓平原常为沙丘覆盖，许多地段沙丘直接吹扬到达山坡。

发源于现代雪线以下的河流，少有融雪水的补给，只有从古生代岩层的裂隙中流入少量泉水。这种河流搬运力量有限，只有偶发的暴雨山洪可以冲出大量洪积物，形成沿山麓分布的洪积裙，其沉积层为碎岩、卵石混合体，并夹有沙质透镜体，亦有盐和石膏的胶积层，并显示出暴流冲刷与填充的痕迹。有时也出现埋藏于砾层之间的沙丘，其中还保存化石化的植物根系，并为石膏所胶结。一般洪积裙的幅度远较干三角洲狭隘，但坡度很大。西部地区尚有亚沙土覆盖，显示风和流水交替的层次。在墨玉、皮山之间的洪积裙下部，由于沉积层中的石膏在脱水和水化过程中使石膏膨胀、收缩而使地面龟裂，形成多角土网系，表明昆仑山北麓平原长期以来具有干燥的特征。

2）昆仑山北坡河流分布

昆仑山北麓冲积扇平原上的较大河流有叶尔羌河、皮山河、玉龙喀什河、墨玉河、克里雅河、尼雅河、牙通古孜河、安迪尔河、喀拉米兰河、车尔臣河、若羌河，如图2.8所示。

图2.8　昆仑山北坡主要河流分布图^[119]

昆仑山北麓山前平原沉积物的最大厚度，根据尼雅河下切到砾石层中达180 m，实际厚度尚不止此数。莎车南重力背斜断裂带有45 m厚的第四纪砾石漂砾沉积物，民丰城南58 km处，洪积层基部至顶部的高度为160m。根据地质资料，昆仑山山前凹陷上新统——第四纪砾石层沉积物厚度为2 500 m，而白垩纪、第三纪和第四纪地层的最大厚度介于5 500～7 500 m。这种巨厚的山麓堆积，与河流沉积物的堆积历史及堆积面上引起的河流变迁有很大关系。