长江中游荆江流域环境演变及 两湖平原盆地形成过程 胡东生 ，张华京 ，徐 冰 ，勾青梅 ，于学锋 ， 田新红 ，刘卫国 ， 安芷生 ，张国伟。 （１．湖南师范大学资源环境科学学院，长沙，４１００８１；２．中国科学院地球环境研究所黄土与第 四纪国家重点实验室，西安，７１００７５；３．西北大学大陆动力学国家重点实验室，西安，７１００６９； ４．湖南师范大学化学化工学院，长沙，４１００８１；５．中国海洋大学海洋地球科学学院，青岛，２２６０７１） ［摘要］ 通过区域地质调查资料和地球卫星遥感解译技术对长江中游荆江流域及两湖平原盆地进行环境演 变及形成过程的综合研究，揭示了华中地块在全球新构造运动中发生的拉分运动对地表过程的影响，阐明了 流域水系和区域环境及平原盆地的同步演化关系，探讨了山一盆一原一江一湖一河耦合系统及环境演化的 地球动力学机制。 【关键词］长江中游荆江流域；两湖平原；环境演变过程；山一盆一原一江一湖一河耦合系统 ［中图分类号］ １￣５３１；Ｐ９４１．７５ ［文献标识码］ Ａ［文章编号］ １００９一１７４２（２０１０）０１—００３６—０７ 区域是洞庭平原，两者合称为两湖平原，是富庶的鱼米 １前言 之乡。 长江是我国第一大河，其水量在世界江河中排 ２区域自然概况 名为第三，多年平均流量为９ ３３４×１０ Ｉｎ ，发源于 长江从三峡涌出后穿越荆楚大地横贯两湖平 青藏高原唐古拉山脉各拉丹冬冰川的西南侧，源头 原，出现中游荆江河道与两湖平原互为消长的江一 水为冰川的消融水，在上海注入东海，全长 湖一原一洲一人一地交相辉映的独特的自然人文景 ６ ３００ ｋｍ，流域面积为１ ８０８ ５００ ｋｍ ，跨越ｌ９个省、 观。实际上两湖平原在地壳大地构造位置上属于同 自治区及直辖市¨Ｊ。按水文地貌特征长江干流划 一个大型沉陷盆地，盆地中央被荆江所分割，盆地北 分为上、中、下游三段：上游范围从河源（青海）至宜 面以荆山一大洪山一大别山为界，西面以武陵山一 昌西陵峡口（湖北），中游范围为从宜昌西陵峡口 线为界，东面以幕阜山一罗霄山为界，南面以雪峰山 （湖北）至鄱阳湖口（江西），下游范围为从鄱阳湖口 及山前丘陵地带一线为界。本区总体呈北北东向展 （江西）至东海人海口（上海）。长江中游段从湖北 布的不规则矩形盆地，长轴方向呈近南北向延伸约 中西部枝江松滋口至湖南中东部岳阳城陵矶全长 达３００ ｋｍ以上，短轴方向呈近东西向延伸约在１８０ ～４００ ｋｍ称为荆江，其名始见于我国南宋时期 。荆 ２４０ ｋｍ之间，总面积约为６．５×１０ ｋｍ ，平均海 江两岸是著名的两湖平原，江北区域是江汉平原，江南 拔均在１００ １１１以下。区内水系十分发育，荆江以北 ［收稿日期］２００８一ｌ１—２６ ［基金项目］中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室开放基金项目（ＳＫＬＬＱＧ０７０１）；湖南省重点学科建设项目 （ＺＲＤＬ０７０１）；西北大学大陆动力学国家重点实验室开放基金项目（ＤＬ２００６００１） ［作者简介］ 胡东生（１９５１一），男，甘肃天水市人，湖南师范大学教授，主要从事地球资源环境和遥感地质学与地球动力学及全球变化的教学 与研究；Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｕｄｓｈ＠ｈｕｎｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ ３６中国工程科学 有汉江水系流网贯穿江汉平原，荆江以南有洞庭湖 水系流网穿越洞庭平原，荆江属于弓形波状活动河 网，在地壳新构造运动中表现为活动积极地带。 区域属于北亚热带湿润气候带，植被为亚热带 常绿阔叶落叶林及果树经济林和一年三（或两）熟 作物，北部以黄壤一黄棕壤为主，南部以黄壤一红壤 为主。区域年平均气温为１６～１７ ｃＩＣ，最冷月（１月 份）平均气温为３～４．５ ｃｃ，极端最低气温可达一ｌ２ ～一１８℃以下；最热月（７月份）平均气温２９℃以 上，极端最高气温可达３８～４０℃以上。年日照率为 ３５％～４Ｏ％，年日照时数为１ ６００～２ １００ ｈ，无霜期 可达２４０～２７５天；年降雨量为１ １００～１ ４００ ｍｍ，４ ～９月为雨季降雨量可达８００～１ １００ ｍｍ，梅雨期一 般出现在６月中旬至７月上句，年干燥度为 ０．７５％。区内热量充足、降水适中，冬季湿冷，夏季 炎热，冬春寒潮频繁，雨季明显，夏秋易旱是其主要 气候特点 ｊ。 在大地构造位置上两湖盆地处于东亚新华夏系 断陷沉降带，这个位置与中国大陆地壳４０ ｋｍ厚度 线的展布方向是相一致的 ，两湖盆地的地壳厚度 平均为３７ ｋｍ，而且呈现出南深北浅和西陡东缓的 趋势，盆地底部呈现为由北向南逐渐掀斜的状况。 从华中地质历史演变过程分析证明，两湖盆地尚处 在秦岭一大别山地轴与华南一扬子地轴的过渡结合 部位。根据区域地质 调查资料，周边山系均为古 生代以前的结晶岩系建造，盆地基底具双层结构：下 层为元古代的结晶变质杂岩建造，上层为震旦纪至 三叠纪的海相沉积及侏罗纪陆相沉积的岩系建造； 盆地盖层为白垩纪前陆堆积及花岗岩侵入与第三纪 河湖相沉积及玄武岩喷溢和第四纪河湖相沉积的岩 系建造（见图１）。 这种地层结构及沉积特征表明，该区在古陆核 （太古代）及古地台建造（元古代）的基础之上，经历 了漫长的古生代海侵时期，海相岩系建造长期处于 陆间（华北地块与华南地块）海槽沉积环境；在中生 代中期侏罗纪开始抬升成陆，继而在白垩纪发生大 陆板块内部的拉分运动形成两湖盆地，在拉分运动 中由于周边板片垂向位移的不均匀性，盆地形成的 早期出现前陆沉积（在西部最为发育），其后在沉陷 过程中受新构造活动的影响在早第三纪发育河湖相 及盐岩建造出现气候转型事件并发生盆内火山喷 发，第四纪以来盆地继续处于缓慢沉陷的态势 ’ 。 据全国重力测量 及内插数值演算的结果 ， 在两湖盆地的范围之内其布格重力水平梯度呈现为 “马鞍”状，其重力（东西向梯度水平）数值表现为： 北部（江汉盆地）为负异常，其值可达一２５０ Ｇａｌ，中 部（华容断隆带）为正异常其值可达２５０～ ５００￣ｘＧａｌ，南部（洞庭盆地）为负异常，其值可达一 ５００ ＬＬＧａｌ。结合基底地壳厚度变化与区域地质演化 情景及全球新构造运动影响的综合分析认为，两湖 盆地在形成早期表现为统一整体的拉分盆地（白垩 纪～第三纪始新世），在盆地发育的中期（第三纪始 新世）发生盆内断隆差异运动，在盆地发生整体沉 陷的基础之上出现中部隆起（沿枝江一石首一华 容～君山一线），后期出现盆地掀斜运动（第四纪晚 期）控制了水系流网的展布形态，现代水系均呈弯 曲形流网状态（见图１）。 图１长江中游荆江流域及两湖（江汉一洞庭） 平原盆地的地球卫星遥感影像图 Ｆｉｇ．１ Ｅａｒｔｈ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｊｉｎｇｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ ａｎｄ Ｔｗａｉｎ—Ｈｕ （Ｊｉａｎｇｈａｎ—Ｄｏｎｇｔｉｎｇ）ｐｌａｉｎ ｂａｓｉｎ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ 正是这种特殊的山一盆一原一江一湖一河的耦 合结构及演化过程，造就了现代荆江流域与两湖地 区环境相互影响及相互制约的发展规律，自然过程 及自然演化的程式也必将为该区的人地关系调整及 和谐发展提供科学依据和指导价值。 ３第四纪环境变化 根据区域地质调查资料 』，两湖盆地第四纪 沉积是在第三纪新构造运动激烈活动以后逐渐发育 形成的，岩相建造主要为河湖相沉积，江北较薄（小 于３００ ｍ），江南较厚（小于３５０ ｍ）；从长江贯通时 间分析，荆江的形成时间在早更新世之前，意味着江 ２０１０年第２卷第２期３７ 河湖泊在第四纪以来是协调共渡及交互影响的。由 于地层出露的复杂性与区域分异的差异性的影响， Ｑｕｅｒｃ￣（栎）、Ｃａｒｙａ（山核桃属）一Ｐｉｎｕｓ（松）一 Ｇｒａｍｉｎｅａｅ（禾本科）一Ｐｏｌｙｐｏｄｉｕｍ（水龙骨属）为特 征，晚期以Ｐｉｎｕｓ（松）、Ａｂｉｅｓ（冷杉）一Ｌａｒ／ｘ（落叶 松）一Ｃｈｅｎｏｐｏｄｉｃｅａｓ（藜科）一Ａｒｔｅｍｉｓｉａ（蒿属）为特 征，显示由较冷一较暖一较冷的气候变化；江南孢粉 虽然对盆地第四纪环境及古气候演变的程式尚有争 议¨１ Ｈ Ｊ，但古气候波动发展趋势的地质记录是客观 存在的。 ３．１ 早更新世环境 组合 列早期以Ｑｕｅｒｃｕｓ（栎）一Ｌｉｑｕｉｄａｍｄａｒ（枫香） 一钻孑Ｌ资料分析显示，江北沉积岩性以砂及含砾 Ｃａｓｔａｎｏｐｓｉｓ（栲属）一Ｊｕｇｌａｎｓ（胡桃属）为特征，晚 Ｌａｒｉｘ（落叶松）为特征，显示由较暖变为较凉，后 砂为主¨引，是一套河漫滩相的产物；江南沉积岩性 以淤泥、砂及含砾砂为主＿】 ，是一套河沼相的产物。 期以Ｐｉｎｕｓ（松）一Ｐｔｅｒｄｉｕｍ（蕨类）一Ａｂｉｅｓ（冷杉） 一江北孢粉组合 早期以Ｐｉｃｅａ（云杉）、Ａｂｉｅｓ（冷 杉）、Ｐｉｎｕｓ（松）一Ｑ ｒｃ （栎）一Ｃｈｅｎｏｐｏｄｉｃｅａｓ（藜 科）为特征，晚期以Ｑｕｅｒｃ￣（栎）一Ｐｉｎｕｓ（松）一Ａｒ— ｔｅｍｉｓｉａ（蒿属）一Ｐｏｌｙｐｏｄｉｕｍ（水龙骨属）为特征；江 南孢粉组合¨ 早期以Ｌｉｑｕｉｄａｍｄａｒ（枫香）一Ｑｕｅｒｃｕ￣ （栎）一Ｐｔｅｒｏｃａｒｙａ（枫杨）一Ｔａｘｏｄｉａｃｅａｅ（杉科）一 Ｐ／ｎｕｓ（松）为特征，晚期以Ｐ／ｎｕｓ（松）一Ｔａｘｏｄｉａｃｅａｅ （杉科）一Ｑ／ｔ．ｅｒｃｕ￥（栎）一Ｆａｇｕｓ（山毛榉）一Ｐｔｅｒｄｉｕｍ （蕨类）为特征。根据孢分组合显示，早期较冷，晚 期较暖；而且气候环境江北比江南表现的更为动荡。 ３．２ 中更新世环境 钻孔岩性记录显示，江北沉积以砂及含砂淤泥 为主【Ｊ ，是一套河沼相的产物；江南沉积以含砾淤 泥与含泥砂层交互为主 ，是一套河沼交互相的产 物。江北孢粉组合 早期以Ａｂｉｅｓ（冷杉）、Ｐｉｃｅａ（云 杉）一Ｐｉｎｕｓ（松）一Ｑ“ｅｒｃ （栎）一Ｃｈｅｎｏｐｏｄｉｃｅａｓ （藜科）与Ｑｌ１．ｅｒｃ１．１３（栎）一Ｐｉｎｕｓ（松）一Ａｒｔｅｍｉｓｉａ（蒿 属）一Ｐｏｌｙｐｏｄｉｕｍ（水龙骨属）为特征，晚期以Ｐｉｎｕｓ （松）、Ｐｉｃｅａ（云杉）一Ｕｌｍｕｓ（榆属）一Ｇｒａｍｉｎｅａｅ（禾 本科）与Ｑｌｔｅｒｃｕ￥（栎）一Ｃｙｃｌｏｂａｌａｎｏｐｓｉｓ（桐属）一Ｐｉ． 几 （松）一Ｃｏｍｐｏｓｉｔａｅ（菊科）一Ｐｏｌｙｐｏｄｉｕｍ（水龙骨 属）为特征，显示由较冷变为较暖；江南孢粉组合¨ 早期以Ｑ ｒｃ （栎）一Ｌａｒ／ｘ（落叶松）一Ｔａｘｏｄｉａｃｅａｅ （杉科）一Ｐｔｅｒｄｉｕｍ（蕨类）为特征，晚期以Ｑｕｅｒｃｕｓ （栎）一Ｃａｓｔａｎｅａ（栗）一Ｐｔｅｒｄｉｕｍ（蕨类）一 （落 叶松）一Ｌｉｑｕｉｄａｍｄａｒ（枫香）、Ｐｔｅｒｏｃａｒｙａ（枫杨）为特 征，显示由较冷变为较暖。 ３．３ 晚更新世环境 钻孑Ｌ岩性记录显示，江北沉积以厚层砂及薄层 含淤泥砂层为主ｕ ，是一套河沼相的产物；江南沉 积以厚层含砾砂层与薄层含砾淤泥交互为主¨ ，是 一套河沼交互相的产物。江北孢粉组合 早期以 Ｐｉｎｕｓ（松）、Ａｂｉｅｓ（冷杉）一Ｑ ｒｃ （栎）一Ｃｙｐｅｒａｃｅ— ａｅ（莎草科）一Ｄｒｙｏｐｅｒｉｓ（鳞毛蕨属）为特征，中期以 ３８中国工程科学 期也转变为较冷。 ３．４ 全新世环境 钻孔岩性记录显示，江北沉积以含砂淤泥与含 淤泥砂互层为主ｌ１ ，是一套河网漫流相的产物；江 南沉积以含砾砂与含砂淤泥交互为主¨引，是一套河 沼及湖沼等交互相的产物。江北孢粉组合¨ 早期 以 （松）一ｐ （栎）、Ｕｌｍｕｓ（榆属）一Ａｒｔｅ－ ｍｉｓｉａ（蒿属）为特征，中期以Ｑｕｅｒｃ￣ｓ（栎）、Ｃｙｃｌｏｂａｂ ａｎｏｐｓｉｓ（柄属）一Ｐｉｎｕｓ（松）一Ｃｙｐｅｒａｃｅａｅ（莎草科） 为特征，晚期以９ ｒｃ黜（栎）、 （柳属）一Ｐｉｎｕｓ （松）一Ｇｒａｍｉｎｅａｅ（禾本科）一Ｐｏｌｙｐｏｄｉｕｍ（水龙骨 属）为特征，显示由较冷一较热一较凉的气候变化； 江南孢粉组合早期以Ｐｔｅｒｄｉｕｍ（蕨类）一Ｐｉｎｕｓ（松） 一０“ （栎）一Ｃａｓｔａｎｏｐｓｉｓ（栲属） 为特征，中 期发育Ｑｕｅｒｃｕｓ（栎）一Ｃａｓｔａｎｅａ（栗）一Ｐｔｅｒｏｃａｒｙａ （枫杨） 等，晚期发育阔叶植被成分减少及Ｐ／ｎｕｓ （松）呈上升趋势¨钊等，显示由较冷变为较暖再变 为较凉的波动发展的特征。 区域地层及古植被孢粉组合的对比资料显示， 两湖盆地的整体环境处于同一个气候带，总体反映 出第四纪以来同步演化的基本特征，但其气候波动 过程及变化幅度的表现存在着江北大于江南的趋 势；同时也表现出江北与江南的地层建造也是不尽 相同，地面表层过程在江北与江南也有所区别，水系 流网和沉积作用及发育形式各具特色。 ４两湖盆地的水系演变 ４．１江汉水系变化 江汉平原处于荆江以北，水系流网的主要方向 呈现为由北向南后折向东，整体流向态势为“反ｓ” 状。第四纪以来地层记录的层序建造为河网漫流 相一河沼相一河沼相一河网漫流相，江北水系主要 以汉水流网为主，这一时期江北水系与荆江河道相 互之间既有微弱的水力联系、又有各自相对独立的 河床水道，丰水时期江北水系与荆江分流水系通过 溢流及洪流相互交混，枯水时期干流水量萎缩各自 归槽分道流出盆地。综合资料分析显示汉水水系与 荆江相互之间从未有过直接补给的关系，丰水时期 两者溢流～漫流直至辫流相互汇合，枯水时期两者 水流收缩退回各自干流河道分别东流。早更新世时 期以山前粗碎屑沉积建造为主，反映水系流程较短 及堆积作用较强，水系流网以辫流形式为主，水系流 速也较促急，没有较大范围的滞水洼地，物质堆积以 洪积及冲积等作用为主。中更新世时期以粗碎屑及 细碎屑混层沉积建造为主，反映水系流网的流速急 促中有平缓，河网中有浅水洼地，但整个水系流网的 水动力状况还是较为畅通，以冲积与洪积等堆积为 主，淤积现象不是很明显。晚更新世时期以细碎屑 间有粗物质沉积建造为主，反映水系流网的水动力 条件以平缓为主，积水洼地与河道交相展布，淤积作 用较为发育，间或有冲积等堆积作用的发生。全新 世时期以含砂淤泥与含泥砂层交互相沉积建造为 主，水系流网以溢流一漫流形式为主，水动力条件以 弱缓为主，淤积作用显著。其后我国历史上屡修荆 江大堤尽堵江北各口，荆江向北溢流及漫流的自然 事件减少，人类活动加剧进入改造自然环境的扰动 时期。 ４．２洞庭水系变化 洞庭平原处于荆江以南，水系流网的主要方向 呈现为由南向北后折向东，整体流向态势为“ｓ”状。 第四纪以来地层记录的层序建造主要为河沼相及湖 沼相，这一时期江南周边水系与荆江河道基本保持 比较顺畅的注入关系；根据第四纪沉积建造及地层 圈闭范围ｌ１ 显示江南水系保持较独立的水系流网， 在早期水系独立分流较多分散进入江口，晚期水系 流网逐渐减少较多汇聚进入江口。早更新世时期以 细碎屑与粗碎屑等交混相的沉积建造为主，同时期 地层沉积厚度及展布位置资料显示，澧水进入盆地 后向北流在公安附近注入荆江，沅江流人盆地后向 北流在石首附近入江，资水与湘江各自进入盆地后 东西相向分流在茶盘洲一营田一带（汨罗以西）汇 流后从岳阳入江，水系在河口及汇流处附近发育小 型浅水湖泊及沼泽洼地。中更新世时期以含砾淤泥 与含泥砂层交互相的沉积建造为主，地层展布¨ ｊ 态势表明，澧水维持北流独立人江，沅江在早期北流 独立人江、在晚期由石板滩一黄茅洲一线北东流向 汇人资水尾闾，资水在茶盘洲～营田与湘江汇合后 在团山一岳阳以南注入荆江。晚更新世时期以砾砂 层与含砾淤泥交互相的沉积建造为主，地层展 布＿ｌ 态势显示，澧水继续维持北流独立人江，沅 江在早期北流由公安附近入江、晚期在石板滩一带 汇人资水，资水与湘江在茶盘洲一带汇流后由团 山一岳阳以南注入荆江。全新世时期以含砾砂与含 砂淤泥交互相的沉积建造为主，地层展布¨ 态势 显示，澧水在早期仍然北流独立入荆江、在晚期由津 市一安乡一沙河口汇人沅江，沅江由沙河口一新安 一线与资水汇合，资水在茶盘洲一带与湘江汇流，至 此四水终于合流在团山一岳阳以南注入荆江。其后 荆江洪水时期向南决口形成地域历史上称其为的 “四口”（现仅存“三口”）决口河，从此进入江湖互 为影响的动荡时期。 ５两湖平原的发育程式 荆江将两湖平原一分为二，江北与江南的沉积 建造在型式上不尽相同，江北水系（江汉水系）与江 南水系（洞庭水系）在第四纪以来的变化过程亦体 现了这种态势（见图２），反映出平原空间态势的形 成过程及其堆积形式也是各有特点，从两湖盆地向 两湖平原的转变过程中两者既有区别又有联系，通 过盆地沉积剖面和区域地层对比及综合资料分析可 以将平原的发育程式划分为如下几个发展阶段。 ５．１前平原阶段 受全球新构造运动的影响，两湖盆地是在中生 代末期（白垩纪）至新生代早期（早第三纪）所形成 的大陆板块内部的拉分盆地的基础之上而发展形成 的，在华中地区是一个快速活动沉陷作用时期的产 物，盆地内部是以中部隆起（枝江一石首一华容一 君山）为中心又分为南北两个次级盆地（江汉盆地 与洞庭盆地）的构造沉陷区，其间接受了前陆堆积 与粗碎屑沉积及伴随玄武岩喷发活动叠加 为主 的岩相建造，造就了两湖盆地空间构成的基本型式。 ２０１０年第２卷第２期３９ １一河流； ４一溢流河道； ２一湖泊 ３一河流故道； ５一古水系分界线 ６一洪水决口扇 ９一丘岗及高地 ７一溢流冲积扇 ８一漫流河道； 图２荆江及两湖（江汉一洞庭Ｊ平原水系沉积演变图 Ｆｉｇ．２ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｅｖｏｌｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｊｉｎｇｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ ａｎｄ ｈｅ ｗａｔｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｔｗａｉｎ—Ｈｕ（Ｊｉａｎｇｈａｎ—Ｄｏｎｇｔｉｎｇ）ｐｌａｉｎ 根据全球古植被¨ 的研究，第三纪发育有４个植物 区系分布区：全北区、热带区、南岗瓦拉区、澳大利亚 区。我国在第三纪主要处于全北区（包括两个亚 区：北方区和特提斯区），在早期由于古特提斯海尚 未关闭，华中地区可能属于特提斯亚区的亚热带气 在早更新世早期长江实现全线贯通人海¨ｌ，¨ｊ， 荆江也随之外泄流出两湖盆地，意味着两湖盆地基 本淤高并向平原发展，但其内部地形仍然高低不平， 这种情况一直延续到晚更新世末期。两湖盆地在第 四纪更新世受到其内中部隆起（枝江一石首一华 容一君山）的影响，荆江就沿着此隆起带的北侧而 发育，淤平速度比两侧洼地要快得多。荆江的形成 候带 的北部边缘地带，两湖盆地则是较干旱的地 区。在第三纪晚期由于印度板块与亚洲板块相互碰 撞，导致古特提斯海的最后关闭，伴随而来的青藏高 原的隆起激发了东亚季风的产生，中国气候发生了 较大的变化，两湖盆地属于泛北极植物区＿１ ，地处 受到长江干流沟通三峡＿ｌ 的影响，其干流出山口射 流方向与盆地中部隆起方向相一致，其展布形态则 受到隆起带活动构造的影响呈现为典型的弓状河， 较干凉的混交林为主的气候环境。 这个时期长江于流尚未全线贯通¨ＩＩ ，两湖盆 地内也尚未形成统一的干流系统，表现为周边山系 具有很强的活动性和动荡性，并在其东部受到幕阜 山隆起带的影响而折向北东方向。 更新世时期两湖盆地基本表现为较均匀的沉陷 辐射状水系向盆地中央补给的形势；这个时期两湖 盆地内部地形高差较大，高地干热，洼地凉湿，处在 剥蚀与堆积并存的状况，是一种低山及坪坝与岗地 相互交错的地貌景观，是平原发育的基础构型时期 即前平原阶段。 ５．２准平原阶段 运动，沉积作用多表现为冲积一洪积一淤积等，沉积 速率接近或稍大于沉陷速度，根据地层厚度及分布 位置分析，江北呈现为具有中心洼地的洪积一冲积 一淤积倾斜平原，江南呈现为向荆江微缓倾斜的冲 积一洪积一淤积平原；整个更新世时期盆地已向平 原转化，其内部地形从早期到晚期逐渐变得平缓，是 平原发育的过渡时期。 ５．３平原化阶段 由于青藏高原的隆起与东亚季风的形成及加 强，并且受到全球性冰期作用的影响，中国第四纪气 候环境的波动变化非常大，两湖盆地这个时期尚处 于亚热带森林植被区¨ ”］，整体环境要比前平原阶 进入全新世由于第四纪末次冰期消融期的影 响，全球气温开始回升变暖，全球气候进入冰后期的 段（第三纪）要湿润许多，但气候发展的波动性仍然 很显著。 ４０中国工程科学 发展阶段。古气候研究将我国全新世气候变化可以 划分为５个发展时段¨ ：升温期（气温低于现代）、 前温期（气温接近或略高于现代）、高温期（气温高 于现代２～３ ｏＣ或更高）、后温期（气温接近或略高 于现代）、降温期（气温低于现代）。全球变化的第 四纪地质记录材料＿】 表明，晚更新世末期至全新世 初期所发生的“仙女木气候颤动期” 是环境转型 的重要特征，其降温气候的结束即意味着全新世的 开始及全球气候的回春。 根据古气候 ＇ 的研究，在两湖地区全新 世的早一中一晚时期所反映的气候波动变化还是清 晰可见的。全新世时期两湖盆地内部基本淤平高差 变小，而且盆地发生由北向南的掀斜运动 ’ ’ ，并 沿其内中部隆起带（枝江一石首一华容一君山）为 中轴线造就了江北与江南互为镜像的水系格局，江 汉盆地水系呈“反Ｓ”状，洞庭盆地水系呈“Ｓ”状，二 者均向其中央部位的荆江干流靠近，江南地区的流 水直接汇人，江北地区的流水并行流出。 这个时期两湖盆地内部的沉积现象十分发育， 均以洪积一冲积一淤积作用为主。根据地球卫星定 位系统（ＧＰＳ）的区域网格测算，江汉平原平均海拔 为２４～３０ ｍ、积水洼地底面海拔约为２２ ｍ，洞庭平 原平均海拔为２６～３５ ｒｎ、积水洼地底面海拔约为 ２５ ｍ，这种南北差异与人类活动的影响直接有 关 引。高精度ＧＰＳ测量证实两湖平原现代一直处 于沉降状态＿２ ，大地水准测量及地形测绘对比 的材料表明，江汉平原平均沉降率为６．４３～ｌ２．５ ｍｍ／ａ，洞庭平原平均沉降率为８．５６～１１．４３ ｍｍ／ａ。 这一时期江河湖洼的沉积速率与人类地质活动的强 度处于正消长的关系，甚至短期洪涝堆积作用可以 造成湖垸互换的自然环境与人类活动相互影响的现 象，这一时期是两湖平原的发展成熟时期。 ６ 结语 长江中游荆江流域环境的演变过程与两湖盆地 和平原发育过程及其华中地块运动过程紧密相关， 区域环境变化首先表现在水系的变化及其展布特 征 上，近代水系演变过程与新生代晚期拉分盆地 的运动状态存在密切的联系。荆江与两湖盆地实际 上是华中地块拉分运动的产物，荆江的发育受到拉 分盆地中部隆起的控制，两湖盆地的水系流网以中 部隆起（延展方向为Ｎ ４０。Ｗ）为轴线呈镜像对称的 发育关系，江北江汉平原为“反Ｓ”状，江南洞庭平原 呈“ｓ”状。这种状态共同指向沿荆江流向的中部隆 起带是向东运动的，盆地南北两侧边缘是向西运动 的，盆地西缘向北运动，盆地东缘向南运动；而且盆 地除具有显著的由北向南的掀斜运动外，尚具有较 平缓的由西向东的掀斜运动，正是这种错综交叉的 构造运动态势造就了荆江流域及两湖盆地平原形成 过程的复杂性。 两湖平原的形成过程与华中地块拉分运动的活 动型式紧密相连，盆地的发育过程与平原的物质建 造和自然环境演变以及水系流网与湖泊沉积的变化 是同步发展的，具有六位一体的地质演化属性，也即 具有山一盆一原一江一湖一河耦合系统的叠加性， 这些地球表层过程与景观地质发展历史均是全球新 构造运动的影响及其产物。现代流域环境变化也是 在过去区域环境演变的基础上发展而来的，未来盆 地环境变化也要遵循地球自然演化的历史过程；人 类活动的影响对现代及未来的发展将起到复杂及重 要的作用，人类为了生存对自然的改造也应符合及 适应这种环境耦合规律，决不能打破及破坏自然环 境演化链及发展过程，推进人类生存与自然环境的 相互和谐，实现社会一经济一资源一环境的可持续 性及科学发展道路。 参考文献 ［１］水利电力部水文局，中国水资源评价［Ｍ］．北京：水利电力出 版社，１９８７ ［２］ 易光曙，漫谈荆江［Ｍ］．武汉：武汉测绘大学出版社，１９９９ ［３］ 蒋德隆，长江中下游气候［Ｍ］．北京：气象出版社，１９９１ 【４］ 余振华．中国及邻区地壳厚度图［Ｍ］．北京：科学出版社，１９８２ ［５］ 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朱干章．江汉一洞庭湖平原区构造沉降ＧＰＳ检测的实验与研 区系的演变［Ｊ］．广西植被，２００３，２３（３）：２１７—２２５ 究［Ｊ］．全球定位系统，２００４，（６）：２—６ ［１９］ Ｗａｎｇ Ｗｅｉｍｉｎｇ．Ｐａｌｙｎｏｆｌｏｒｉｓｔｉｃ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｎｅｏｇｅｎｅ ｏｆ Ｓｏｕｔｈ ［２４］陈新国，潘晟，皮建高．洞庭湖区构造沉降特征研究［Ｊ］．西 Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ａｃｔａ Ｍｉｃｒｏｐａｐａｅｏｎｔ Ｓｉｎｉｃａ．１９９２，９（１）：８１～９５ 部探矿工程，２００４，（９）：１０８—１１１ ［２０］ 杨达源．长江中下游干流东去人海的时代与原因的初步探讨 Ｏｎ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｅｖｏｌｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｊｉｎｇｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ Ｖａｌｌｅｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｏｆ Ｔｗａｉｎ－Ｈｕ Ｐｌａｉｎ Ｂａｓｉｎ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｈｕ Ｄｏｎｇｓｈｅｎｇ ’２ ，Ｚｈａｎｇ Ｈｕａｊｉｎｇ４，Ｘｕ Ｂｉｎｇ５，Ｇｏｕ Ｑｉｎｇｍｅｉ ，Ｙｕ Ｘｕｅｆｅｎｇ２， Ｔｉａｎ Ｘｉｎｈｏｎｇ ，Ｌｉｕ Ｗｅｉｇｕｏ２，Ａｎ Ｚｈｉｓｈｅｎｇｚ，Ｚｈａｎｇ Ｇｕｏｗｅｉ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｕｎａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，４１００８１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ ｏｆ Ｌｏｅｓｓ ａｎｄ Ｑｕａｔｅｎａｒｙ Ｇｅｏｌｏｇｙ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅａｒｔｈ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｘｉ’ａｎ ７ １ ００７５，Ｃｈｉｎａ；３．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ｄｙｎａｍｉｃｓ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｘｉ’ａｎ，７ １００６９，Ｃｈｉｎａ；４．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕｎａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈａｎｇｓｈａ，４１００８１，Ｃｈｉｎａ；５．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｏｃｅａｎ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｏｃｅａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２２６０７ １，Ｃｈｉｎａ） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｄａｔａ ｏｆ ｒｅｇｉｏｎ ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｅａｒｔｈ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ，ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｅｖｏｌｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｊｉｎｇｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｂａｓｉｎ ｏｆ Ｔｗａｉｎ—Ｈｕ（Ｊｉａｎｇｈａｎ—Ｄｏｎｇｔｉｎｇ）Ｐｌａｉｎ Ｂａｉｓｎ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ，ｉｔ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｕｌｌ—ａｐａｒｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ Ｈｕａｚｈｏｎｇ （Ｍｉｄｄｌｅ Ｃｈｉｎａ）Ｃｒａｔｏｎ ｉｎ ｎｅｗ ｇｌｏｂａｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｔｏ ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｅｅｓｓｅｓ，ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｃｌａｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｌｙ ｅｖｏｌｖｅｍｅｎｔ ｆｒｏｍ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｖａｌｌｅｙ ｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｏ ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｂａｓｉｎ ｏｆ Ｔｗａｉｎ—Ｈｕ（Ｊｉａｎｇｈａｎ—Ｄｏｎｇｔｉｎｇ）Ｐｌａｉｎ，ｔｈｅ ｄｉｓｃｕｓｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｅａｒｔｈ ｄｙｎａｍｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｏｕｎｔａｉｎ—ｂａｓｉｎ—ｐｌａｉｎ—ｒｉｖｅｒ—ｌａｋｅ—ｒｉｖｕｌｅｔ’Ｓ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｅｖｏｌｖｅｍｅｎｔ． ［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ Ｊｉｎｇｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ Ｖａｌｌｅｙ ｏｆ ｍｉｄｄｌｅ ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ；Ｔｗａｉｎ—Ｈｕ（Ｊｉａｎｇｈａｌｌ— Ｄｏｎｇｔｉｎｇ）Ｐｌａｉｎ；ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｅｖｏｌｖｅｍｅｎｔ；ｍｏｕｎｔａｉｎ—ｂａｓｉｎ—ｐｌａｉｎ—ｆｉｖｅｒ—ｌａｋｅ—ｒｉｖｕｌｅｔ’Ｓ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ４２中国工程科学