青藏科考
当前位置:首页>前沿成果

青藏高原东缘晚白垩世–早古近纪水系格局与低起伏地貌面形成新机制

文章来源 :
2021-12-14 17:38

在青藏高原东缘–东南缘地区,发源于高原内部的一系列河流通过快速下切和形态调整,不断响应新生代印度-欧亚碰撞以来的强烈变形和地表隆升;河流水系动态重组过程极其复杂,一直以来是构造地貌学界研究的热点。在这些快速侵蚀下切的河流峡谷山地间,广泛分布一系列高海拔、低起伏地貌面(图1)。长期以来,关于这种奇特的“夷平面”景观在什么时间形成,又是什么地貌过程机制在控制着其形成,也是国内外地球科学领域学者重点关注的科学问题。近年来,陆续有研究揭示晚新生代以来分水岭迁移、内流盆地削高填低以及“冰川锯”侵蚀等可以形成规模有限的低起伏地貌面。然而,考虑到青藏高原东缘–东南缘低起伏地貌面断续分布达上千公里,因此也有学者推测在高原抬升之前,藏东地区存在一个连接海平面的区域夷平面,但其形成时代和成因机制仍然未被揭示。

近期,“高原生长与演化”任务“碰撞碰撞以来古地理格局与构造地貌过程”专题研究团队,联合国内外不同领域的地质学家,选择青藏高原东缘与华南板块转换地带的四川盆地、西昌盆地、会理盆地、和楚雄盆地的晚白垩世–早新生代地层(图2),开展了系统的沉积学分析与物源示踪工作。各盆地高度相似的沉积特征和物源信号结果表明,印度-欧亚大陆碰撞之前晚白垩世–早古近纪时期,青藏高原东缘存在一条近南–北向、大陆尺度的南流水系,其物源主要来自松潘-甘孜、义敦和四川盆地(上扬子地区),在流经印支地体的思茅-呵叻盆地后最终汇入新特提斯洋(图3)。结合已发表的低温热年代学结果(图2)、板块位置重建(图3)以及地貌演化模拟(图4),提出这一大规模、低坡度水系,反映了印度-亚欧板块碰撞前高原东部长期稳定的区域构造环境和低缓的长波长地形-地貌特征。同时,作为区域地形起伏不断侵蚀夷平的主控因素,基准面(海平面)的长期稳定也会缓慢地减小地形起伏度,进而促进大陆尺度的低起伏地貌面发育与形成。区域规模的低起伏地貌面形成后,晚新生代以来强烈的构造运动将其抬升至接近现今海拔高度,之后河流快速下切以及断裂活动将其破坏肢解。这一发现不仅提出了现今高原东部广泛分布的高海拔、低起伏地貌面形成的新机制,同时也为进一步认识全球范围内的夷平面形成–破坏过程及其驱动机制提供了新启示。


图片-4.png


图1 现今青藏高原东缘-东南缘高海拔、低起伏地貌(a, b)和深切峡谷(c)



图片-1.png


图2青藏高原东缘构造地貌特征(a)及低温热年代学记录的差异剥露历史(b)



图片-2.png


图3 (a) 晚白垩世晚期-第三纪早期东亚板块重建与 (b) 青藏高原东缘晚白垩世–早古近纪大陆规模水系格局



图片-3.png


图4地貌模拟显示~55 Ma 缓慢剥蚀过程中的地貌起伏变化(a,b)及河流纵剖面演化(c)


文章信息:Xudong Zhao, Huiping Zhang*, Ralf Hetzel, Eric Kirby, Alison R. Duvall, Kelin X. Whipple, Jianguo Xiong, Yifei Li, Jianzhang Pang, Ying Wang, Ping Wang, Kang Liu, Pengfei Ma, Bo Zhang, Xuemei Li, Jiawei Zhang & Peizhen Zhang. (2021). Existence of a continental-scale river system in eastern Tibet during the late Cretaceous–early Palaeogene. Nature Communications, 12: 7231


原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-021-27587-9