晚第四纪易贡河溃决洪水的水动力学研究：揭示东喜马拉雅构造结地貌演化关键过程

针对青藏高原河流冰川堰塞事件如何影响侵蚀速率与地貌稳定的科学问题，中国科学院研究人员通过OSL测年、HEC-RAS水动力模拟等技术，重建了12.68±1.17 ka至10.48±1.02 ka期间易贡河古堰塞事件，发现峰值流量4.36×104 m3/s的洪水虽未造成大规模侵蚀，但对雅鲁藏布大峡谷细颗粒沉积运输具有重要影响，为理解构造-气候-地表过程耦合机制提供新证据。

　　

青藏高原东缘的东喜马拉雅构造结（EHS）被誉为地球表面最壮观的构造变形实验室，这里印度板块与欧亚板块的剧烈碰撞造就了举世闻名的雅鲁藏布大峡谷。该区域河流侵蚀速率高达7-10 mm/年，但令人困惑的是，如此强烈的侵蚀作用为何未能彻底破坏高原边缘的地貌稳定性？近年研究提出假说：冰川和滑坡形成的临时性堰塞坝可能通过周期性阻断河流，调节侵蚀过程从而维持地貌平衡。然而，这些古堰塞事件的具体规模、发生机制及其对地表过程的影响始终缺乏定量证据。

中国国家自然科学基金资助的研究团队选择易贡河——雅鲁藏布江二级支流作为关键研究对象。这条河流历史上多次被小夏曲冰川的冰碛物堵塞，形成了研究古洪水事件的理想档案。通过综合野外观测、光释光测年（OSL）和浅层地震勘探，研究人员首次系统识别出末次冰盛期（LGM）的5次古堰塞事件，并重点重建了其中12.68±1.17 ka至10.48±1.02 ka期间发生在易贡河与小夏曲交汇处的溃坝洪水动力学过程。

研究采用30米网格分辨率的HEC-RAS水动力模型，结合曼宁系数0.045的参数设置，定量揭示了古洪水的关键特征：最大水深约60米，溃坝后峰值流量达4.36×10⁴ m³/s。这一数值显著低于前人提出的百万量级（10⁶ m³/s）洪水阈值，说明单次事件难以解释区域性的强烈侵蚀现象。但沉积学分析显示，此类周期性洪水对细颗粒物质通过大峡谷的运输具有累积性影响，可能是塑造"构造结"独特地貌的重要营力。

关键技术方法
研究整合多学科手段：1) 野外地质调查确定4个典型剖面的古堰塞坝与湖相沉积；2) OSL和¹⁴C测年建立事件年代框架；3) 浅层地震勘探解析堰塞体结构；4) HEC-RAS二维水动力模拟重建洪水参数；5) 沉积物粒度分析揭示输沙机制。

主要研究结果

1. 地质背景：阐明易贡河位于东喜马拉雅构造结北缘，流域内碳质板岩地层和活跃构造运动为堰塞事件提供物质基础。
2. 野外观测：在易贡湖上游识别出4处关键剖面，其中1号点（小夏曲交汇处）保存完好的冰碛堰塞坝，坝顶高程2500米，底部基岩高程2415米。
3. 沉积特征：堰塞坝由直径达5米的棱角状砾石组成，中部夹3-5米冲积层，上部覆盖风成黄土，反映多期次堵塞-溃决过程。
4. 年代学框架：OSL测年显示主要事件集中在LGM（21.8-21.3 ka和37.3-35.7 ka），最年轻事件（10.48±1.02 ka）标志着末次冰期向间冰期过渡。
5. 水动力重建：模型显示洪水通过大峡谷时流速梯度显著，在狭窄段形成超临界流，解释了下游广泛分布的磨圆砾石沉积。

结论与意义
该研究首次定量约束了东喜马拉雅构造结古洪水的动力学参数，突破性地指出：虽然单次堰塞溃决事件难以产生足够侵蚀力，但高频次（约1.2万年周期）的中等规模洪水通过持续输送细粒物质，可能在百万年时间尺度上显著影响区域剥露过程。这一发现为理解"冰川堰塞-洪水侵蚀-构造抬升"的耦合机制提供了关键环节，对预测现代冰川消退背景下的地质灾害风险具有启示意义。论文发表于古环境领域权威期刊《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》。