侵蚀是如何塑造现今的祁连山?

1350617299615晚新生代以来印度板块与欧亚板块的持续汇聚和碰撞不断为青藏高原的隆升及其扩展生长提供动力来源。尽管目前对于青藏高原向北东方向和东侧生长的过程仍然存在争议,即稳步渐进式,或者斜向阶段式,但地学界普遍认为青藏高原东北缘的祁连山地区作为高原最年轻的部位之一,不断遭受构造隆升并逐渐成为高原的一部分。青藏高原整体地貌形态在构造隆升及其地表剥蚀的相互作用下,形成了高原内部地势平坦,而高原边界带强烈遭受侵蚀下切的陡变一级地貌特征。接近高原腹地,河流系统大多表现为内流水系特征。沿不同级别水系向下游,当河流靠近青藏高原边界山系时,地形起伏及坡度不断加大。

青藏高原这一宏观地貌特征及其控制因素也激起了众多地质学家,特别是地貌学家的研究兴趣。一方面,青藏高原加厚的下地壳-上地幔的流变结构有助于中上地壳通过均衡调整其地形形变波长,进而削弱高原内部的地形高差;另外一方面,高原腹地隆升山系所提供的沉积物,由于内流水系的侵蚀和搬运过程,全部被堆积在山间盆地内部,因此随时间演化,山系的剥蚀及盆地内的沉积也使得地形起伏不断减小。通过宏观地貌发育特征研究,我们可以不仅可以为认识高原的壳幔结构,还能够结合盆地沉积学研究,为不断深入认识高原地貌演化过程中构造隆升及沉积物侵蚀、搬运及堆积所发挥的作用提供背景资料。25101724377

中国地震局地质研究所新构造与地貌研究室张会平研究员与合作者对祁连山宏观地貌特征展开研究,重点选择祁连山内部不同属性的十个流域盆地进行对比分析。研究发现,在海原断裂带北侧,不论是内流水系,还是外流水系,河流的上游地区均发育有低起伏、低坡度的山间盆地;然而在祁连山内部海原断裂带南侧,高原平坦地貌特征除了以山间盆地表现出来之外,还有一部分通过残存古侵蚀面体现,祁连山这一构造地貌特征与青藏高原非常相似。

上述研究表明,祁连山高原平坦地形发育并非仅取决于是内流还是外流水系,“削高填低”和“残存古侵蚀面”两种机制共同起到了控制作用。综合考虑青藏高原和祁连山整体地貌发育特征的相似性,我们认为,祁连山高原低起伏地貌面形成演化过程,对已经形成的青藏高原适用,对其他诸如落基山、安第斯山、天山等新生高原也同样适用。

论文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040195117301506

(据 中国地震局地质研究所

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