青藏高原东南缘三江地区瞬时地貌与河流下切速率的时空分布样式

The southeastern margin of the Tibetan plateau (SE Tibet for short) appears to be gently sloping, and in a transient state with deeply dissected gorges juxtaposed against high-elevation but low-relief relic landscapes. Thus the SE Tibet is believed to be one of the natural laboratories to understand landscape forms and its evolution, and the interactions between climate, surface processes, and tectonics and deep lithospheric processes. This project intends to focus on those strath terraces preserved in the Three River Region of the SE Tibet, and integrates digital topography analysis, field investigation, and those dating methods of OSL (Optically Stimulated Luminescence), radiocarbon 14C and CRN (Cosmogenic Radionuclide), to first extract the quantitative data and spatial distribution of characteristic transient forms, and then acquire river incision rate at the time scale of ~103-106 yr and their temporal and spatial distribution patterns. Together with published geological scale erosion rates derived from low-temperature themochronologic method and catchment erosion rate, topographic response times and forms to external perturbations will be explored to further discriminate various end models of plateau lateral growth and uplift in the late Cenozoic.

青藏高原东南缘为缓降型高原边界，发育高海拔而低起伏残余地貌与深切河谷并存的瞬时地貌，是研究活动造山带地貌形态和演化，以及气候、地表过程与构造和深部地球动力学过程之间相互作用的天然实验室之一。本项目选择高原东南缘三江地区的基座阶地为研究对象，综合运用数字地貌分析、野外地质调查以及光释光、碳十四和宇宙成因核素等测年手段，提取瞬时地貌特征样式的定量数据和空间分布，获得千年到百万年时间尺度上（~103-106 yr）河流下切速率的量级以及时空分布样式。结合该地区低温热年代学方法的地质时间尺度侵蚀速率和宇宙成因核素的流域平均侵蚀速率，探讨地貌瞬时响应外部扰动的时间和方式，为区分新生代晚期高原侧向扩展与抬升的不同模型提供基本观察数据约束。

青藏高原东南缘为缓降型高原边界，发育高海拔而低起伏残余地貌与深切河谷并存的瞬时地貌，因此是理解地貌形态和侵蚀速率之间关系并解析构造、地表过程和气候变化之间相互作用的天然实验室之一。鉴于此，我们开展如下工作：一方面对藏东南的瞬时地貌开展数字地貌分析工作，包括计算萨温河-怒江、湄公河-澜沧江和长江-金沙江的河网χ值和河道陡峭度指数，分析这三大流域之间分水岭的迁移趋势并确定主要裂点带的位置；另一方面，重点选择澜沧江的河流阶地为研究对象，开展野外地质调查以及光释光和宇宙成因核素测年，限定河流加积和下切过程的期次和时间，并获得千年到数十万年时间尺度上（~103-105 yr）河流下切速率的量级及其时空间分布样式。本研究工作的主要发现包括：（1）藏东南河流体系的分水岭整体上从怒江和金沙江向澜沧江迁移，因此澜沧江集水盆地面积呈变小的趋势；（2）藏东南三大河流主干裂点带空间上并列分布，北界均在28-29°N的位置，沿河道的长度均超过200公里、垂向落差超过500米；（3）横跨盐井-维西之间300公里宽的裂点带，澜沧江流域主干河道保存五级河流阶地，基座拔河高度为220-250米、140-170米、100-120米、35-60米、以及10-20米；（4）澜沧江经历了四期加积事件，时间分别是 >120-100 ka、90-70 ka、25-15 ka、和<9 ka，之后快速下切时间为ca. 100 ka、ca. 45 ka、ca. 15 ka和ca. 6 ka；（5）更新世晚期以来河流下切速率向上游方向横跨裂点带下降，从<2.8-2.3、<2.1-1.7、到<0.5 mm/yr；（6）裂点带的河流下切速率从ca. 100 ka的<2.1 mm/yr下降到15-6 ka的<1.1 mm/yr。本研究基于河流阶地获得的更新世晚期以来的河流下切速率比已经发表的地貌侵蚀速率高出至少一个数量级，包括低温热年代方法获得百万年时间尺度上以及宇宙成因核素浓度获得的千年时间尺度上的侵蚀速率。这表明更新世晚期河流下切速率与百万年和千年时间尺度的区域侵蚀速率是解耦的。藏东南澜沧江这样大型河流体系水动力驱动的河流下切，很可能与局部气候条件有关，在100-10 k.y.的时间尺度上比构造驱动的侵蚀作用更有效。