河流的平面和剖面形態(tài)記錄了地球多圈層演化的豐富信息。注入柴達(dá)木盆地的代表性河流在平面和剖面形態(tài)上各具特色,是揭示青藏高原北緣高原生長過程與氣候-構(gòu)造交互作用過程的重要窗口。本研究通過河流地貌學(xué)、低溫?zé)崮甏鷮W(xué)、盆地分析等多方法的綜合研究,對柴達(dá)木盆地代表河流的河流地貌特征進(jìn)行了系統(tǒng)性的梳理,得到以下結(jié)論。
1. 東昆侖山前地區(qū)的典型代表性河流如那棱格勒河、格爾木河、香日德河受到了左行走滑的東昆侖斷裂帶的顯著影響,在河流縱剖面上呈現(xiàn)異常的水平段,在平面上形成顯著的偏移。高的河流陡峭指數(shù)也集中分布在東昆侖斷裂和東昆侖山前之間(圖1)。

圖1 東昆侖山水系演化簡圖
2. 柴達(dá)木盆地北緣中西段的魚卡河和塔塔棱河主要呈現(xiàn)階梯狀的河流縱剖面,平緩段和陡變段交替出現(xiàn)。河流陡峭指數(shù)的峰值出現(xiàn)在柴達(dá)木山山前地區(qū),祁連山中部和綠梁山-錫鐵山一線河流陡峭指數(shù)偏低(圖2)。

圖2 塔塔棱河和巴音河河流縱剖面
3. 柴達(dá)木盆地北緣東段的巴音河流域河流縱剖面存在明顯的裂點,反映了宗務(wù)隆山地區(qū)新生代晚期經(jīng)歷了快速隆升事件,山前地區(qū)的河流陡峭指數(shù)顯著高于祁連山中部地區(qū)。

圖3 巴勒更河河流縱剖面與河流平面形態(tài)
4. 河流地貌特征的差異性也反映了東昆侖山與祁連山差異性的演化過程。東昆侖山的隆升與東昆侖走滑斷裂活動密切相關(guān),構(gòu)造活動性由東昆侖斷裂帶向兩側(cè)遞減,柴達(dá)木盆地與東昆侖山之間呈現(xiàn)超覆接觸關(guān)系,河流陡峭指數(shù)也向東昆侖山前地區(qū)方向發(fā)生遞減。祁連山中西段呈現(xiàn)階梯狀的抬升過程,主要由一系列祁連山向柴達(dá)木盆地方向的逆沖斷裂所控制,高的河流陡峭指數(shù)集中在柴達(dá)木山山前一帶,反映了柴達(dá)木山山前地區(qū)是該區(qū)域現(xiàn)今構(gòu)造最為活躍的地區(qū),與現(xiàn)今地震活動分布相耦合。柴達(dá)木山地區(qū)所具有典型的冰川地貌顯示,第四紀(jì)冰川活動所產(chǎn)生的強烈的去頂作用可能是誘發(fā)柴達(dá)木山前強烈構(gòu)造活動重要因素。與之相反,處在干旱區(qū)的綠梁山-錫鐵山一帶,缺乏冰川和降水過程,去頂作用微弱,導(dǎo)致其現(xiàn)今構(gòu)造活動和地震活動微弱,河流陡峭指數(shù)偏低。這體現(xiàn)了以氣候為代表的外動力地質(zhì)作用對內(nèi)動力地質(zhì)過程的顯著影響。
以上研究成果先后發(fā)表在Journal of Geophysical Research -Earth Surface (Yu et al., 2019), Geomorphology (Yu et al., 2020)和Geological Society of America Bulletin (Yu et al., 2025)上。吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院于祥江教授為三篇論文的第一作者兼通訊作者,北京大學(xué)郭召杰教授為三篇論文的第二作者。該工作受到國家自然科學(xué)基金重點項目(41930213)、青年項目(42102253)和吉林大學(xué)生物考古實驗室“學(xué)科交叉創(chuàng)新”重點項目的聯(lián)合資助。