方德聲
據(jù)美國Science,2014,346:978報(bào)道,中國地震局地質(zhì)研究所地震動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王萍和劉靜研究員等,與成都勘察設(shè)計(jì)研究院、美國加州理工學(xué)院和德國波茨坦大學(xué)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(xué)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(qiáng)烈、地貌演化最迅速、降雨量和強(qiáng)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(diǎn)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(shí)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(jī)制,目前最普遍的觀點(diǎn)是侵蝕造山模型,即強(qiáng)烈的河流下切侵蝕導(dǎo)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(yīng),使得雅魯藏布江大峽谷的裂點(diǎn)得以長期維持在原地。然而,上述認(rèn)識均缺乏長時(shí)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(bào)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(rèn)古河床存在向上游傾斜的反翹現(xiàn)象,認(rèn)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(diǎn)。大峽谷內(nèi)的高侵蝕速率,是快速構(gòu)造抬升的直接響應(yīng)。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(shí)期加速構(gòu)造隆升,阻止了奔騰的雅魯藏布江裂點(diǎn)向上游的擴(kuò)展,從而否定了現(xiàn)有的認(rèn)為第四紀(jì)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(xué)家、美國亞利桑那大學(xué)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(yùn)動”的評述文章,認(rèn)為王萍等的論文是對強(qiáng)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(bào)刊新聞和科學(xué)網(wǎng)站也都對這一進(jìn)展進(jìn)行了報(bào)道。