青藏高原东南缘怒江河谷晚新生代隆升历史：河流地貌定量分析揭示的构造演化新证据

本研究针对青藏高原东南缘扩张动力学机制争议，通过ALOS PALSAR DEM数据（12.5 m分辨率）结合河流功率模型、chi-plot和线性反演技术，定量重建了怒江河谷16 Ma以来的岩石隆升速率历史。发现11-14 Ma存在显著加速隆升（峰值达0.11±0.008 mm/yr），揭示晚中新世"遗迹景观"开始侵蚀破坏的关键时限，为高原东南缘扩张终止提供了地貌学证据。

　　

青藏高原作为地球表面最大、最高的高原，其形成演化一直是地球科学研究的核心命题。高原东南缘独特的"负地形"特征——高海拔低起伏的"遗迹景观"（Relict landscape）与深切河谷交错分布，引发了关于高原扩张动力学机制的长期争议。部分学者认为晚中新世以来存在显著隆升（Clark et al., 2005），而另一些研究则主张区域隆升主要发生在早中新世之前（Clift, 2006）。解决这一争议的关键在于精确厘定"遗迹景观"开始遭受侵蚀破坏的时间节点，以及重建区域构造隆升的历史细节。

针对这一科学问题，来自中国的研究团队在《Journal of Asian Earth Sciences: X》发表了创新性研究成果。研究团队采用多学科交叉方法，重点选取怒江河谷10条基岩河流为研究对象，运用12.5 m分辨率的ALOS PALSAR DEM数据，结合河流功率侵蚀模型（Stream power model）、chi-plot分析技术和线性反演方法，首次定量重建了该区域晚新生代以来的岩石隆升速率（rock uplift rate）历史。通过系统分析河流纵剖面形态特征，研究还整合了宇宙成因核素侵蚀速率数据和低温度热年代学证据，为理解高原东南缘扩张过程提供了新的定量约束。

关键技术方法包括：（1）基于ALOS PALSAR DEM的河流纵剖面参数提取；（2）运用MATLAB2023b和RiverProAnalysis工具包进行标准化河道陡度（normalized channel steepness）计算；（3）通过χ-plot方法识别构造裂点（knickpoint）；（4）结合宇宙成因核素侵蚀速率（K=(1.41±0.11)×10^-6 m^0.1/yr）进行河流剖面反演；（5）岩石隆升速率历史重建。

【河流剖面分析与裂点识别】
研究团队在怒江河谷识别出三组显著的海拔1450-3310 m的构造裂点群。通过排除岩性、降水等因素的干扰，证实这些裂点主要反映构造活动信号。特别值得注意的是，裂点空间分布与区域构造格局高度吻合，暗示其形成与印度-欧亚板块碰撞引发的深部动力学过程密切相关。

【岩石隆升速率重建】
研究创新性地提出岩石隆升速率（岩石相对于固定参考系的垂直运动）与地表隆升速率（扣除侵蚀损失后的净高程增益）的区分框架。在达到地形稳态（topographic steady-state）条件下，岩石隆升速率等于侵蚀速率。反演结果显示：11-14 Ma期间出现显著加速隆升，11 Ma达到峰值速率，随后逐渐减速，至2 Ma后降至0.11±0.008 mm/yr。这一时间序列精确约束了"遗迹景观"开始破坏的关键时期。

【讨论与意义】
该研究首次将怒江河谷的隆升速率变化与青藏高原整体扩张过程进行时空关联。发现11-14 Ma的加速隆升期与高原东南缘扩张停滞期高度吻合，支持晚中新世构造重组假说。通过建立侵蚀系数K的定量关系，为区域地貌演化建模提供了关键参数。研究还揭示出怒江河谷与高原内部正地形、其他边界负地形的形成机制差异，完善了"遗迹景观"演化的动力学解释框架。

这项研究的科学价值主要体现在三个方面：一是为高原东南缘扩张动力学争议提供了定量地貌学证据；二是发展了结合河流功率模型与宇宙成因核素数据的隆升历史重建方法；三是建立的K值数据库为未来区域侵蚀-构造耦合研究奠定了基础。正如研究者强调的，怒江河谷的演化历史反映了青藏高原边缘对深部动力过程的复杂响应，这种响应具有显著的非线性特征和时空异质性。