锥形地貌景观演化及其在火山排水系统发育中的应用研究

这篇综述通过简化景观演化模型(LEM)，探讨了火山锥体形态演化与径向排水盆地发育的竞争机制。研究采用非维度参数空间分析，量化了侵蚀参数(α/β)对火山地貌的影响，建立了构造-侵蚀主导模型与自然火山形态的拟合关系，为理解锥形地貌(如火山)的长期演化(102–105 kyr)提供了理论基础。

　　

Highlight

我们的研究揭示了火山锥体在构造与侵蚀竞争下的两种演化模式：构造主导模型（生长速率U>侵蚀率）中，排水盆地随锥体抬升同步发育；而侵蚀主导模型（β>α）则呈现快速下切与陡峭谷地特征。通过非维度参数α（构造/侵蚀比）和β（土壤蠕动/径流侵蚀比）的空间分析，发现模型与自然火山形态在30–50%稳态时间(t_ss)区间存在显著重叠。

Process dominance in landform behavior

构造主导型火山（如盾状火山）的宽缓谷地（H_b/W_b≈0.1）与侵蚀主导型（如复合火山）的深切峡谷（H_b/W_b>0.5）形成鲜明对比。有趣的是，当t_ss接近90%时，两类模型的形态指标趋于收敛，这归因于初始锥体生长函数的"记忆效应"——早期形成的排水格局会持续影响后期演化轨迹。

Conclusion

本研究首次通过LEM量化了火山径向排水系统的发育动力学，提出"侵蚀效率阈值"概念：当β>10^–2时，土壤蠕动会显著抑制河道下切。该框架为解读火山喷发历史（如熔岩流渗透性对侵蚀速率的影响）和灾害评估（如沉积物输移量预测）提供了新工具。