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亚洲河流第四纪沉积档案:构造活动、地壳过程与气候变化的耦合响应
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月27日 来源:Geomorphology 3.1
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本文系统综述了亚洲代表性河流的第四纪沉积档案,通过FLAG工作组和IGCP 449/518项目的多学科数据整合,揭示了构造抬升(如青藏高原极端造山)、地壳属性差异(克拉通vs活动带)与气候波动(如MPCO-MPT事件)对河流演化的协同控制机制,为理解地表过程-人类活动互馈提供了关键案例。
亚洲大陆作为全球最活跃的构造区域之一,其河流系统记录了第四纪以来构造-气候-地表过程的复杂互馈。然而,不同地壳属性区域(如稳定的西伯利亚克拉通与活动的青藏高原)如何影响河流沉积档案的保存?早期人类活动如何响应河流演化?这些关键科学问题长期缺乏系统性解答。中国地质大学(北京)联合国际团队在《Geomorphology》发表的研究,通过整合FLAG工作组20年数据与IGCP 449/518项目成果,首次构建了亚洲多尺度河流演化模型。
研究采用"河流档案法"(fluvial archives approach)结合地层年代学(如宇宙成因核素测年)、古地磁定年及地貌分析,对比了西亚两河流域(底格里斯-幼发拉底)、西伯利亚河流(勒拿河、科雷马河)和青藏高原水系(雅鲁藏布江-布拉马普特拉河、长江、黄河)三类典型区域的沉积记录。
【Rivers in the Levant, Anatolia and Mesopotamia】
通过土耳其-叙利亚境内幼发拉底河阶地序列,发现死海断裂带(DSFZ)活动导致40万年来加速抬升(0.16 mm/yr→0.25 mm/yr),与MPT(中更新世转型期)气候变冷耦合形成11级阶地。美索不达米亚平原的冲积层保存了尼安德特人石器,证实早期人类聚居受控于河流改道事件。
【Rivers of Siberia】
西伯利亚勒拿河缺乏新生代高阶地,反映克拉通地壳(西伯利亚克拉通)刚性特征抑制了侵蚀均衡抬升。科雷马河因科雷马-奥莫隆地体(Kolyma-Omolon Superterrane)较年轻,保留更新世完整沉积旋回,为北极圈古环境重建提供罕见载体。
【The Yarlung Tsangpo – Brahmaputra】
青藏高原南缘的雅鲁藏布江经历古流向重组:古近纪经伊洛瓦底江入海,新近纪被布拉马普特拉河袭夺。铀系测年显示最高阶地(海拔4,300 m)形成于2.6 Ma,揭示喜马拉雅构造结(Himalayan syntaxis)的阶段性隆升速率达5-8 mm/yr。
【Discussion and conclusions】
研究创新性提出"地壳类型-档案保存"分级模型:① 阿尔卑斯-喜马拉雅年轻造山带(如安纳托利亚)响应气候触发阶地形成;② 中亚加里东/华力西造山带(如乌拉尔)呈现交替隆升-沉降;③ 克拉通区域(如西伯利亚)仅保存晚第四纪记录。黄河通过袭夺高原内流盆地(endorheic basins)的"阶梯式"形成过程,证实青藏高原北缘(河西走廊)的挤出构造(extrusion tectonics)主导水系重组。
该研究为理解亚洲地貌演化树立了新范式:构造活动通过地壳属性差异(cratonic vs. orogenic crust)控制沉积档案保存完整性,而气候波动(如MPCO暖期、MPT转型)通过侵蚀-沉积平衡调制河流响应灵敏度。长江-红河、黄河-洮河等古水系重组事件,不仅为印度-欧亚板块碰撞动力学提供地表证据,更揭示了早期人类迁徙与河流演化的深层关联。FLAG工作组建立的跨大陆对比框架,为全球变化研究提供了可推广的方法论。
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