雅魯藏布江大峽谷演化研究

方德聲

據(jù)美國Science，2014，346：978報道，中國地震局地質(zhì)研究所地震動力學國家重點實驗室王萍和劉靜研究員等，與成都勘察設計研究院、美國加州理工學院和德國波茨坦大學的合作者共同發(fā)表題為“沉積埋藏的古河道揭示構(gòu)造對雅魯藏布江大峽谷的控制作用”的論文。他們自2012年起開展了對雅魯藏布江河谷沉積與演化的合作研究，獲得了巨厚河床覆蓋層底部的宇宙成因核素埋藏年齡。

地質(zhì)構(gòu)造演化、氣候變化和地表侵蝕過程的相互關(guān)系，是地球科學研究的前沿命題。作為印度板塊向歐亞板塊俯沖、楔入的前緣，喜馬拉雅東端一南迦巴瓦構(gòu)造結(jié)是現(xiàn)今地球上構(gòu)造隆升最強烈、地貌演化最迅速、降雨量和強度最大的地區(qū)之一，是研究構(gòu)造一氣候一侵蝕相互作用的熱點地區(qū)。發(fā)育在喜馬拉雅山與岡底斯山之間的雅魯藏布江，穿越東構(gòu)造結(jié)時河道深切。繞海拔7782米的南迦巴瓦峰形成落差大于2000米的大拐彎峽谷。關(guān)于雅魯藏布江大拐彎地區(qū)地形地貌的形成機制，目前最普遍的觀點是侵蝕造山模型，即強烈的河流下切侵蝕導致山脈快速隆升；其次是南迦巴瓦峰西坡冰川壩的阻擋效應，使得雅魯藏布江大峽谷的裂點得以長期維持在原地。然而，上述認識均缺乏長時間尺度的河谷沉積記錄，對東構(gòu)造結(jié)的隆升歷史、河流侵蝕和冰川啟動共同塑造地形的理解依然十分困難。

王萍等通過對雅魯藏布江谷底沉積物的鉆探結(jié)果分析及底部砂層的²⁶Al/¹⁰Be測年，結(jié)合數(shù)字模擬，報道了目前埋藏在數(shù)百米沉積之下的雅魯藏布江古河道的發(fā)現(xiàn)，并確認古河床存在向上游傾斜的反翹現(xiàn)象，認為南迦巴瓦和加拉白壘塊體250萬年以來加速構(gòu)造隆升使河道變形，形成了分隔上游堆積和下游變陡的巨型裂點。大峽谷內(nèi)的高侵蝕速率，是快速構(gòu)造抬升的直接響應。這些發(fā)現(xiàn)表明，在構(gòu)造一氣候相互作用中，構(gòu)造是主控因素和第一驅(qū)動，喜馬拉雅東構(gòu)造結(jié)在最近地質(zhì)時期加速構(gòu)造隆升，阻止了奔騰的雅魯藏布江裂點向上游的擴展，從而否定了現(xiàn)有的認為第四紀年輕河流襲奪或冰川壩作用等雅魯藏布江大峽谷起源的假說。

地質(zhì)與地貌學家、美國亞利桑那大學的惠普爾（K.X.Whippie）在同期Science上發(fā)表了題為“侵蝕作用能否驅(qū)動構(gòu)造運動”的評述文章，認為王萍等的論文是對強調(diào)“氣候驅(qū)動的侵蝕控制喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)加速隆升”的著名“構(gòu)造動脈瘤”模型的挑戰(zhàn)。美國、德國的多家報刊新聞和科學網(wǎng)站也都對這一進展進行了報道。