晋陕峡谷山西临县“黄河浮雕”自然奇观的成因及时代约束

摘要

晋陕峡谷山西临县黄河东岸崖壁上发育的微地貌，因似人工雕刻栩栩如生，而被形象地称为“黄河浮雕”。这一自然奇观虽为世界罕见，但其成因迄今仍有争议，形成时代研究尚属空白。通过野外调查和岩石化学分析，对“黄河浮雕”的形态特征、物质基础、形成动力与形成过程进行研究，同时借助光释光(OSL)测年约束其形成时代。“黄河浮雕”发育在黄河三级阶地阶坡崖壁之上，物质基础为中—晚三叠世的砂岩和泥岩互层。砂岩的水平层面、水平层系组界面和垂直节理是黄河浮雕形态特征的主控因素，流水侵蚀是其形成的主要动力，风蚀作用对浮雕最终形成也起到一定作用。“黄河浮雕”的形成经历了3个阶段。首先是流水侵蚀岩层内抗侵蚀能力较弱的泥岩，当泥岩被侵蚀到一定程度后，其上部坚硬的砂岩失去支撑并发生重力崩塌，形成垂直崖壁。之后，由于新构造运动或气候变化导致河水位发生涨落的动态变化：高水位时期，流水顺水平层系组界面和垂直节理裂隙侵蚀砂岩，形成“黄河浮雕”的雏形；低水位时期，浮雕雏形露出水面，开始接受风蚀作用的初步改造。末次冰期干冷的气候导致侵蚀基准面下降，已形成浮雕雏形的崖壁完全出露水面，风蚀作用进一步雕琢，最终形成“黄河浮雕”。三级阶地上覆黄土底部的光释光(OSL)测年结果为(60.25±3.76) ka,由此可约束“黄河浮雕”形成的下限时代为60 ka。本文为完善“黄河浮雕”景区科普解说系统提供了科学依据，提出以“晋商文化+红色文化+黄河地质文化”为主题的旅游开发建议，为临县旅游业的高质量发展提供了参考。

关键词

黄河浮雕 / 流水侵蚀作用 / 风蚀作用 / 晋陕峡谷 / 临县 / OSL测年 / 岩石化学分析