華北地區(qū)是全球板內(nèi)地震活動(dòng)最為活躍的地區(qū)之一,特別是華北平原地區(qū),發(fā)生過諸如1679年三河-平谷8級(jí)地震,1966年邢臺(tái)7.2級(jí)地震,1976年唐山7.8級(jí)地震等強(qiáng)烈地震,近千年來6級(jí)以上地震超過20次,造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。然而,臨近華北平原的燕山中部地區(qū),歷史地震記錄卻十分稀少。那么,燕山中部地區(qū)這種稀少的歷史地震記錄,究竟是反映了該地區(qū)相對(duì)平靜的新構(gòu)造活動(dòng),還是因?yàn)闅v史地震記錄時(shí)間尺度不夠長(zhǎng)而產(chǎn)生的記錄偏差?
為了回答這一問題,吉林大學(xué)于祥江教授與加州大學(xué)洛杉磯分校尹安教授合作,利用能夠記錄更長(zhǎng)時(shí)間尺度斷裂活動(dòng)的河流地貌學(xué)手段,對(duì)這一問題進(jìn)行了探索。

圖1 燕山中部地區(qū)的地震活動(dòng)平靜區(qū)
研究結(jié)果顯示,灤河、白河、潮河等河流在燕山中的干流河段主要呈現(xiàn)下凹準(zhǔn)均衡狀態(tài)的河流縱剖面,缺乏自然形成的裂點(diǎn);以河流陡峭指數(shù)為代表的河流地貌參數(shù)普遍偏低;燕山中部的河流流向缺乏明顯的定向性;蜿蜒曲折的深切曲流廣泛發(fā)育在燕山中部。這些河流地貌特征都顯示燕山中部處于相對(duì)長(zhǎng)時(shí)期的構(gòu)造平靜狀態(tài)。

圖2 灤河上游(閃電河)水系演化過程 (a)晚中新世(b)全新世
同時(shí),本研究根據(jù)灤河上游(閃電河)的水系展布樣式,襲奪灣的識(shí)別,灤河河流縱剖面的形態(tài)和裂點(diǎn)分析,Chi(χ)指數(shù)所反映的分水嶺遷移方向,新近系沉積記錄等,提出灤河上游(閃電河) 是古灤河上新世期間溯源侵蝕襲奪所形成。
以上研究成果于2024年2月在線發(fā)表于水文學(xué)權(quán)威雜志《Journal of Hydrology》。于祥江教授是論文第一作者兼通訊作者。在論文二審期間,該論文第二作者尹安教授不幸逝世,在此表示深切的哀思。
研究工作得到國家自然科學(xué)基金(42102253)和吉林大學(xué)生物考古實(shí)驗(yàn)室學(xué)科交叉創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目(451210907056)項(xiàng)目聯(lián)合資助。論文信息如下:Xiangjiang Yu*, An Yin, 2024. Fluvial geomorphology of the Yan Shan in North China: Implications for drainage evolution and seismic activity, Journal of Hydrology, 631, 130810.