德萨瓜德罗河上游河段的地貌特征：过去几个世纪中其形态动力学的演变（阿根廷西部）

《Journal of South American Earth Sciences》：GEOMORPHOLOGY OF THE UPPER SECTION OF THE DESAGUADERO RIVER: CHANGES IN MORPHODYNAMICS OVER THE LAST FEW CENTURIES, WESTERN ARGENTINA

　　

摘要

本研究旨在细化并界定上德萨瓜德罗河（位于阿根廷西部）区域和局部尺度上的地貌单元边界，识别低洼地区的详细地形变化，描述当前的地貌动态状态，并提出一个在水文-风成系统当前活跃侵蚀之前的地貌演化模型。为了实现这些目标，采用了基于两级层次制图方法的综合方法。该方法结合了使用Google Earth?解读高分辨率卫星图像、来自30米分辨率的Copernicus数字表面模型（DSM）的分析性阴影效果，以及在地理信息系统（GIS）环境中构建详细的地形剖面。通过对实地调查和实际验证、Arco del Desaguadero地层的详细层序描述、地层的地球化学和沉积学分析以及放射性碳¹⁴C测年，对这些数字结果进行了验证。研究表明，自20世纪初以来外源性河流流量的显著减少导致了平原上历史性浅湖和湿地的逐渐干涸。目前，活跃的河流流被限制在一条宽度在20至80米之间的狭窄河道内，这条河道深刻地侵蚀了以前的泛滥平原。这种当前的受限情况促进了由局部降雨引发的河道岸坡上的侵蚀过程。最后，提出了一个五阶段的地貌生成模型，以准确解释从稳定的河流-湖泊系统到以侵蚀和沉积物绕流过程为主导的现代山谷动态的转变。

引言

德萨瓜德罗河是阿根廷最大的水文系统之一的主要组成部分，该系统位于中西部地区，流域面积达360,000平方公里（Bererciartua, 2009: 13）。这个水文系统正式被称为德萨瓜德罗-萨拉多-查迪莱乌-库拉科-科罗拉多河流系统，也被称为安第斯或科罗拉多河流系统（Devincenzi et al., 2015）。

该系统支持着阿根廷最广阔的湿地之一，这些湿地位于南美干旱对角线（SAAD）的东部边缘（Bruniard, 1982），那里以干旱至半干旱气候为主。直到上个世纪，季节性形成的广阔浅湖系统是主要的地貌动态过程，其形成是由安第斯山脉的融雪驱动的。在上游流域，这种活动促进了被称为Guanacache、Desaguadero和Bebedero的显著湿地的形成，这些湿地在2007年被指定为RAMSAR保护区。

自20世纪初以来，由于气候变化导致融雪量减少以及人类活动对门多萨河和圣胡安河的压力（Gez, 1937: 200-205; Vitali, 1940: 155-158; Rodríguez, 1966; González Díaz, 1981; González Díaz and Fauqué, 1993; Ojeda et al., 2013），德萨瓜德罗河的流量显著下降。自然因素包括长时间的降雪不足，这可能与厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）的寒冷阶段——即拉尼娜现象有关（Norte et al., 1998）。人为因素主要包括上游引水和水库建设（González Díaz, 1981; Cazenave, 2015）。

因此，自19世纪以来，德萨瓜德罗河谷的地貌格局发生了变化。流量减少改变了河流侵蚀和风成作用之间的平衡。以前，夏季融雪产生的洪水会在低洼地区形成广阔的浅湖，但在干燥的冬季，风蚀和堆积作用成为主导。最后一次大规模洪水和随后的浅湖填充发生在1987-1988年夏季（Ojeda et al., 2013）；此后，该系统的主要水源变成了局部季节性降雨。

流量的减少以及由此导致的局部基底下降加剧了地表径流侵蚀。为了减轻这些影响并尝试恢复原始状况，圣路易斯政府于2014年建造了两座小型水坝（当地称为“azudes”），以促进池塘的重新充水和提高地下水位。同样，当地土地所有者利用沟壑中富含粘土的沉积物建造了用于牲畜饮水的人造水坝。

本研究考察了德萨瓜德罗河的源头及其上游区域——这一地区在历史地图学中一直存在不准确之处。因此，这项工作提供了更清晰的区域地貌分类和组织，特别是关于主要的历史湖泊区域，从而解决了以往研究中名称使用的混乱和重复问题。

具体而言，本文旨在：（i）细化并界定区域和局部尺度上的地貌单元边界；（ii）识别低洼地区中多样的河流和风成地貌相关的详细地形变化；（iii）描述当前的地貌生成状况；（iv）提出一个地貌演化模型，突出不同季节河流和风成过程之间的相互作用，特别是在现代河道侵蚀之前。

此外，基于地质年代数据（¹⁴C）和关键露头的沉积学描述，建立了晚全新世的综合高分辨率层序地层学框架。这一框架丰富了南美干旱对角线东部边缘的古气候模型，并阐明了德萨瓜德罗河持续的侵蚀过程。最后，根据这种侵蚀动态，评估了当前的地貌动态状况和整个系统未来的潜在行为。

章节片段

区域背景和排水系统

德萨瓜德罗河构成了更大的德萨瓜德罗-萨拉多-查迪莱乌-库拉科系统的上游部分。历史上，在门多萨河和圣胡安河的交汇处形成了短暂存在的湖泊系统，称为“Lagunas de Guanacache”。这些河流的季节性泛滥会淹没东南方向的低洼地区，延伸到门多萨省、圣胡安省和圣路易斯省的三省交界处，德萨瓜德罗河就发源于此（图1）。

这条河流的长度约为430公里

材料与方法

地貌调查采用了两级层次制的地图学方法。第一级确定了主要的地貌单元或地貌区域，第二级则对它们的组成单元进行了详细测绘。对于这两级，都通过使用Google Earth的自然色彩卫星图像的传统图像解释来识别和界定均匀的地形单元。边界划定还辅以人工阴影地图

地貌

德萨瓜德罗河谷最显著的地貌特征是存在广阔而异常平坦的平原。在高流量时期，这些平原上会周期性地出现广阔的浅湖，这是由安第斯山脉融雪驱动的；然而，现在的活跃河道仅占据了一条相对狭窄（20-80米）的路径，这条河道深深侵蚀了这片广阔的古老泛滥平原，泛滥平原的宽度在2到12公里之间。该地貌系统明显偏离了

讨论

地貌层序证据结合区域古气候数据表明，自晚更新世以来，德萨瓜德罗河及其相关的季节性浅湖系统一直是一个重要的湿地复合体。Iriondo（2010）指出，在第四纪期间，德萨瓜德罗河作为中央安第斯山脉河流的主要集水区，将碎屑性和化学沉积物输送到大西洋。

结论

将地层学和地质年代数据相结合，证实德萨瓜德罗河长期以来一直是一个低能量的湿地系统，其活动贯穿了整个第四纪。这种稳定的环境促进了浅湖的形成和持续的河流沉积模式，形成了持续数千年的区域水文平衡，直到最近才被破坏。

目前，季节性浅湖的形成

CRediT作者贡献声明

Humberto Ulacco：撰写——审稿与编辑，监督。Iván Barbero:撰写——审稿与编辑，可视化，概念化。Guillermo Ojeda:撰写——初稿，可视化，监督，方法学，研究，形式分析，概念化。Jorge Chiesa:撰写——审稿与编辑，监督，研究，概念化

Bererciartúa, 2009; 欧盟Copernicus Land, 2026; Goudie et al., 2016; Lagos et al., 2011; Ojeda et al., 2012; Pe?a Zubiate and d’Hiriart, 2009; QGIS, 2018; REM, 2023.

不适用

不适用

不适用

资金来源

圣路易斯国立大学通过 030323（CyT）

? 作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。

作者感谢圣路易斯国立大学（UNSL）对这项研究的支持。特别是感谢物理、数学和自然科学学院通过PROICO研究项目编号030323提供的资金支持，以及地质系提供的旅行支持和实验室使用权。特别感谢编辑和匿名审稿人的建设性评论和建议，这些评论和建议显著提高了文章的清晰度

Guillermo Ojeda|Jorge Chiesa|Humberto Ulacco|Iván Barbero

阿根廷圣路易斯国立大学，物理、数学和自然科学学院，地质系，Ejército de los Andes街950号，圣路易斯