基于河流纵剖面分析的铁门峡谷（多瑙河）地貌演化研究：构造抬升与侵蚀基准面变化的定量表征

本研究通过分析多瑙河铁门峡谷段97条左岸支流的纵剖面形态及SL指数异常，揭示了8级侵蚀面空间分布规律，证实中央阿尔马吉山脉差异抬升主导峡谷形成，首次定量刻画了"Ciucaru/Kazan"基准面对峡谷前驱性形成的控制作用，为横断排水系统演化提供重要案例。

　　

多瑙河穿越喀尔巴阡山脉形成的铁门峡谷，是欧洲最壮观的横断排水系统之一。这个长达134公里的峡谷连接着潘诺尼亚盆地与达契亚盆地，其"年轻"的峡谷形态与持续活跃的构造抬升形成鲜明对比。自De Martonne（1907）提出峡谷形成悖论以来，关于其演化机制长期存在前驱性理论（Cviji?, 1908）与河流袭夺理论（Valsan, 1919）的争议。尽管已有研究识别出7-8级河流阶地（Posea等, 1963, 1969），但缺乏对支流系统响应的定量分析，难以揭示构造-侵蚀耦合过程的全貌。

为破解这一难题，研究人员对铁门峡谷北坡97条三级以上支流展开系统研究。通过高精度DEM提取河流纵剖面，运用SL（Stream Length-gradient）指数分析技术，结合野外地质调查验证，构建了侵蚀面的空间分布模型。研究特别关注了中央阿尔马吉山脉区域的构造变形特征，并采用剖面凹度指数量化岩性对侵蚀过程的影响。

Geology
区域地质背景显示，南喀尔巴阡-巴尔干山脉在白垩纪压缩作用下形成典型弧形构造。晚新生代（4.7-4.4 Ma）多瑙河进入达契亚盆地后，持续抬升导致峡谷下切，形成多级夷平面和阶地。

Database
选取的97条支流覆盖片麻岩、石灰岩、砂岩和复理石等主要岩性单元，采用Strahler分级系统确保数据可比性。通过GIS空间分析提取各支流10m间隔的高程-距离数据。

The shape of the longitudinal stream profiles and interfluvial ridges
纵剖面分析揭示三类形态：上凸型（占42%）、阶梯型（33%）和线性型（25%）。SL指数异常识别出8级侵蚀面（L1-L8），其中L6（230-360 m）对应的"Ciucaru/Kazan"面表现为最显著的坡折带，标志着多瑙河前驱性下切的开始。

Discussion
侵蚀面空间分布呈现向心式变形模式：最高两级夷平面（L8: 410-550 m; L7: 330-490 m）在阿尔马吉山脉区域抬升幅度最大（差异抬升达120 m），向下游逐渐减弱。岩性对SL异常的影响系数仅0.18，证实构造主导地貌演化。

Conclusions
研究首次定量重建了铁门峡谷的侵蚀历史：1）识别出8级侵蚀面构成的垂向序列；2）证实4.7 Ma以来中央阿尔马吉山脉的差异抬升导致夷平面发生向心式变形；3）"Ciucaru/Kazan"面（L6）的下切标志着峡谷前驱性形成的开始。该成果为理解横断排水系统演化提供了定量方法学范式。

这项发表于《Geomorphology》的研究，通过创新性地将SL指数应用于古老造山带，不仅解决了持续百年的地貌争论，更为全球大河穿越活动造山带的研究建立了新的分析框架。特别是提出的"侵蚀面向心变形模型"，为理解构造-地表过程反馈机制提供了重要案例。未来可延伸至右岸支流系统，构建更完整的峡谷演化模型。