藏东南小江断裂带走滑活动驱动的水系重组：小江流域地质灾害的新解释

《CATENA》：Drainage reorganization driven by strike-slip faulting along the Xiaojiang Fault, Southeastern Tibet: A new explanation for geohazards in the Xiaojiang River watershed

　　- 小江流域内的绝大多数支流均在扩张。- 由于基准面下降，支流在东侧的扩张更为显著。- 地质灾害在扩张的支流流域内更为频繁且集中。- 江加江经历了河流袭夺，导致基准面下降了约400米。- 基准面的急剧下降导致了江加峡谷的严重地质灾害。河流网络对构造活动、气候变化和岩性非均质性的综合影响作出动态响应（Bonnet, 2009; Willett 等, 2014; Duffy 等, 2015; Harel 等, 2019; Zondervan 等, 2020; Zhang 等, 2022）。通过分水岭逐步迁移和离散河流袭夺等过程，河流网络重组改变了河道网络拓扑并重新分配了汇水面积（Bishop, 1995; Willett 等, 2014; Beeson 等, 2017; Whipple 等, 2017; Chen 等, 2021a; Stokes 等, 2023; Bian 等, 2025）。这些调整对流力功率的空间模式和河流下切起着重要的控制作用，从而调节沉积物产生和山坡过程，包括质量滑移和坡体失稳（Burbank 等, 1996; Montgomery and Brandon, 2002; Ng, 2006; Reinhardt 等, 2007; Larsen and Montgomery, 2012; Bl?the 等, 2015）。尤其是河流袭夺，可以通过施加突发的基准面下降来产生快速的地貌响应，加速上游下切、增强流域范围内的侵蚀并破坏山坡稳定性（Bishop, 1995; Yanites 等, 2013; Fan 等, 2018; Baynes 等, 2022; Bian 等, 2025）。此类长期地貌调整可能使山区对滑坡和泥石流具有更高的易感性（Gallen 等, 2011; Larsen and Montgomery, 2012），与降雨和地震等短期触发因素的效果相辅相成（Lan 等, 2004; Umar 等, 2014; Chen 等, 2021b; Zou 等, 2022; Li 等, 2022; Sun 等, 2022; Morales 等, 2023; Pei 等, 2023; Qi 等, 2025）。然而，流域演化在多大程度上控制着地质灾害的空间分布和持续性，这一问题仍有待深入研究，尤其是在构造活跃山区。小江位于青藏高原东南边缘深切地带，为研究这些相互作用提供了得天独厚的天然实验室。该河总体向北流注入金沙江，流经地形起伏极端、基岩高度破碎、地震活动频繁的复杂地形（图1）（Shen 等, 2003; Hu 等, 2011; Hu 等, 2021; Zhang 等, 2025）。小江流域被广泛认为世界上受频繁且灾难性滑坡和泥石流影响最严重的地区之一（如江加峡谷），持续威胁着下游的社区、基础设施和生态系统（Scott and Wang, 2004; Hu 等, 2021; Song, 2023; Zhang 等, 2025; Wei 等, 2025）。这种严峻的灾害环境促使我们开展超越即时触发机制的研究，深入探究控制质量滑移的长期地貌过程。小江断裂是一条左旋走滑断裂，接纳了青藏高原的东南向挤出，直接穿过小江流域（Wang 等, 1998; Wang and Burchfiel, 2000; Shen 等, 2005; He and Oguchi, 2008; Wen 等, 2011; Bai 等, 2025; Zhang 等, 2026a）。走滑断裂通过改变河道比降、偏转水流路径和促进河流袭夺与分水岭迁移，可深刻重组河流网络（Ouchi, 2005; Duvall and Tucker, 2015; Gray 等, 2018; Dascher-Cousineau 等, 2021; Tian and Lin, 2021; Zeng and Tan, 2023; Aránguiz-Rago 等, 2025）。然而，小江断裂如何影响小江流域的长期演化，以及进一步如何影响区域地质灾害，仍有待深入探讨。近年来，分水岭稳定性分析取得了重大进展，为研究流域演化及其控制因素提供了强有力的工具（Willett 等, 2014; Whipple 等, 2017; Forte and Whipple, 2018; Zhou 等, 2022a; Ye 等, 2024a; Bian 等, 2024; Li 等, 2025）。在本研究中，我们首先使用χ-plot方法测量小江流域内一级和二级分水岭的稳定性（Zhou 等, 2022b）。然后，我们重建流域的排水演化过程，并评估走滑断裂、构造抬升、气候和岩性变化在控制这一演化过程中的相对作用。最后，我们考察长期排水重组与滑坡空间分布之间的基于过程的关系，旨在阐明地貌动态如何影响区域地质灾害格局。小江位于青藏高原东南边缘，是金沙江的主要支流，自南向北流，海拔从源头地区的约2500米降至与金沙江汇合处约740米。流域内的基岩由火山岩、沉积岩和变质岩单元组成的非均质集合体构成（图2A）。暴露的岩浆岩以钙碱性玄武岩为主，局部与……互层。跨分水岭的侵蚀速率差异控制着分水岭迁移（Whipple 等, 2017; Willett 等, 2014; Ye 等, 2024b）。根据河流功率下切模型（Howard, 1994），侵蚀速率（E）通常以泛化形式表示（Kirby 等, 2003; Kirby and Whipple, 2012）：E = K·A^m·S^n其中 K 为侵蚀系数；A 为上游汇水面积；S 为河道比降；m 和 n 分别为面积指数和坡度指数。从基准面 x_b 开始积分……为评估小江流域的分水岭稳定性，我们选择了36对相向河流进行χ-plot分析（图3，S3和S4）。根据区域地质图，对每对河流在相应分水岭附近的基岩岩性进行了考察（图S3）。大多数分水岭两侧的基岩岩性相似，仅有5对河流跨越了已测绘的岩性边界（图S3）。虽然岩性对比在……范围内存在。走滑断裂主要容纳横向剪切位移，形成以广泛岩石破碎为特征的断裂损伤带（Kim 等, 2004; Mitchell and Faulkner, 2009; Savage and Brodsky, 2011; Rempe 等, 2013; Song 等, 2020; Wu 等, 2021）。在这些区域内，破碎基岩的岩体强度降低，更容易遭受风化和河流侵蚀（Molnar 等, 2007; Roy 等, 2016; Zhang 等, 2026a）。在小江……我们使用χ-plot分析测量了小江流域的分水岭稳定性。结合野外调查和定量地形分析，我们评估了排水重组的控制因素及其对小江流域地质灾害空间分布的影响。主要发现如下：(1) 小江流域正在经历广泛的水系扩张，主要受控于断裂相关的基岩弱化。**叶逸佳：** 写作——审阅与编辑、写作——初稿撰写、软件、方法学、调查、形式分析。**谭锡彬：** 写作——审阅与编辑、验证、监督、软件、基金获取、形式分析、数据整理、概念化。**宋东日：** 写作——审阅与编辑、数据整理。作者声明，他们没有已知的可能影响本论文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。本研究由**中国科学院先导******（E2K2010010）和**中国博士后科学基金**（2025M770425）资助。我们感谢两位匿名审稿人提出的建设性建议，这些建议极大地改进了本手稿。