长江第一湾的形成及大渡河的演化:来自湖相和河流相沉积年代及物源的制约

长江第一湾是指金沙江南流到石鼓镇后调头东北而去所形成的巨大的"V"型转弯。金沙江和大渡河的共性是均起源于青海省，然后向南流，后经急转弯向东流去，这一奇特的地貌被认为是金沙江上游和大渡河由于水流受阻改道所形成的。金沙江和大渡河跨越我国两大地貌单元的阶梯地带，因此，研究金沙江和大渡河的演化历史对认识中国第一第二阶梯地貌格局的演化及青藏高原的隆升具有非常重要的意义。当河流受阻改道时，一般会在受阻地上游形成堰塞湖，而在其下游会保存古河流相沉积。此项目是沿着袭夺假说中金沙江和大渡河的古流向寻找其被袭夺时留下的湖相沉积和古河流砾石，通过宇宙成因核素埋藏年代法对这些湖相和河流相沉积进行定年，通过测定沉积物中锆石的U-Pb年龄分布和Hf同位素组成以及沉积物的化学组成来阐明这些沉积物的物质来源，从而认识长江第一湾的形成和大渡河的演化，这一独特的视角还可以让我们从水系的演化和变迁来认识青藏高原的隆升过程。

长江第一湾是指金沙江南流到石鼓镇后调头东北而去所形成的巨大的“V”型转弯，大渡河是长江的二级支流，二者均起源于青海省。金沙江和大渡河始自青海先向南流，后经急转弯向东流去，这一奇特的地貌被认为是金沙江上游和大渡河由于水流受阻改道所形成的。.我们对第一湾南流至红河的多个可能通道进行了考察，在通甸-马登-翠屏-南涧发现了一列南北走向河流相沉积。宇宙成因核素定年显示这些河流相的沉积时间为1.7-8.7 Ma，碎屑锆石U-Pb年龄分布显示这些沉积物与现代金沙江沉积极为相似：由250 Ma，440 Ma，1000 Ma，1800 Ma和2500 Ma几个峰组成。1800 Ma和2500 Ma锆石的存在表明这些沉积不是当地来源，而是来自于松潘-甘孜复理石带。因此,这些河流沉积是由金沙江载带来的，宇宙成因核素定年显示最晚的金沙江遗留物沉积于1.7 Ma。我们因此提出金沙江的改道是由于大理断裂系的触发,云岭山脉的不断隆起。由于金沙江改道时间严重滞后于青藏高原隆起的时间，我们认为金沙江的改道不是对青藏高原隆升的响应，而是对上新世晚期至早更新世触发的青藏高原东南缘围绕喜马拉雅东构造结顺时针旋转这一构造运动的响应，而这一期构造运动很可能是对流经于此的下地壳流的响应。.大渡河起源于巴颜喀拉山脉，南流到石棉折转向东，在宜宾加入金沙江。安宁河由于不相称的宽广的源头河谷被怀疑为古大渡河通道。我们对安宁河源头至石棉一段进行了考察，在大渡河与安宁河分水岭孟获城上发现了河流相沉积。碎屑锆石U-Pb年龄分布显示这些沉积物与古大渡河沉积物相似，由250 Ma，800 Ma，1800 Ma和2500 Ma几个峰组成。1800 Ma和2500 Ma锆石的存在表明这些沉积不是当地来源，而是来自于松潘-甘孜复理石带，是由古大渡河载带来的。宇宙成因核素埋藏定年结果表明这些沉积物沉积于0.5 Ma，表明大渡河在石棉处的改道发生于0.5 Ma之后。除此之外，我们还发现现代大渡河沉积物碎屑锆石U-Pb年龄只是由250 Ma和800 Ma的峰组成，极少有1800 Ma和2500 Ma的碎屑锆石，这表明大渡河的源头发现了变化。野外考察中发现了在大渡河与黄河的分水岭上的河流相沉积，证明了大渡河源头的丢失与改道。对这些样品的宇宙成因核素定年分析与孟获城样品的埋藏时间是一致的，表明大渡河源头的丢失与改道发生在0.5 Ma前。