青藏高原东部河流下切速率研究

The fluvial terraces in the steep gorges in Eastern Tibet Plateau provide the possibility to reconstruct incision history of these drainages. By using C-14, TL and OSL methods, the lower terraces have been well dated, but for the high terraces, their ages are rarely constrained because of lacking of suitable dating method. Isochron Al-26/Be-10 burial dating, proposed recently, sheds light on the chronology of these terraces. This method relies on the fact that the clasts at the same horizon in the fluvial deposit share identical postburial accumulation of cosmogenic nuclides, but hold different inherited concentrations due to varies exposure history in the source area. After determination of the Al-26 and Be-10 concentrations for a set of pebbles collected from same horizon, the burial age can be obtained by the slope of linear regression between the two radioactive nuclides. This proposal will carry out isochron burial dating for the strath terraces of Minjiang, Dadu and Yalong River, and provide the first reliable chronology for the development of these huge drainages. The fluvial incision rates constrained by these geomorphic markers can fill the vacancy of the data determined by thermochronology and TL\OSL or C-14 methods, and thus contribute to the understanding of uplift process and driven mechanism of the Eastern Tibet Plateau.

青藏高原东部河流强烈下切形成的阶地是对高原隆升过程的直接响应与记录。在本区开展的许多研究工作主要集中于应用C-14，TL和OSL等方法对低阶地的年代测定。而高阶地则由于缺乏适用的测年手段，尚无可靠的年代数据。最近发展起来的等时线法宇生核素埋藏测年基于对同一层位上若干砾石单独进行Al-26，Be-10同位素浓度测定，建立等时线，排除了堆积后埋藏过程中的核素积累对测年结果的影响，适用于浅埋藏以及埋藏历史不明的阶地测年。本项目拟采用这一方法，对岷江支流杂谷脑河理县段、大渡河泸定-石棉段以及鲜水河炉霍段等地点的阶地序列进行年代测定，为长江上游水系发育研究提供年代制约。利用阶地高程和年代序列，恢复这些河流的第四纪长期下切速率，弥补热年代学方法在这一时段的数据空白。在此基础上，探讨研究区长期地貌发育历史，为青藏高原东部隆升问题以及构造-气候-地表过程耦合机制的研究提供重要数据支撑。

本项目核心目标是运用宇生核素埋藏测年方法，测定青藏高原东部河流的阶地年代，恢复这一区域河流的下切速率，探讨这一区域的地貌发育。经过野外考察、采样与实验室工作，完成了研究区若干地点80多个Al/Be埋藏测年样品测试，完成了预计研究目标。主要发现如下：.应用宇生核素等时线法埋藏测年方法测定新疆于田县普鲁地点上、下两层火山岩之间所夹的河流相砾石层中的砾石样品，结果与前人应用K-Ar法Ar-Ar法测定的火山岩年代在误差范围内一致。这是已有的对宇生核素埋藏测年方法最好的检验，同时证明了该方法中所用参数的可靠性。.应用宇生核素等时线法埋藏测年方法，测定了青藏高原东部主要河流若干地点阶地的年龄，首次建立了第四纪期间较可靠的青藏高原东部主要河流下切速率。结果显示龙门山地区岷江下切速率可达700-1000 m/Ma，大渡河泸定段下切速率为~480m/Ma，雅砻江木里河安定桥段下切速率为400-1000m/Ma，怒江贡山—丙中洛段下切速率为~110 m/Ma。此外有两个地点未获得好的等时线。.开展黄河积石峡古堰塞湖溃决洪水研究，发现大约1920 BC，一场强烈地震引发积石峡山体崩塌，堵塞黄河6-9个月，形成堰塞湖，随后发生灾难性溃决，下泄了一百多亿方水，形成洪峰流量达400,000 m3/s的溃决洪水，在积石峡及其下游的官亭盆地和喇家遗址堆积巨大洪水沉积物。这一工作对认识青藏高原深切峡谷中地貌过程具有借鉴意义。在研究区发现了多次古堰塞湖沉积与溃决洪水沉积，有待进一步深入研究。.在石棉南部40 km，海拔2600多米的大渡河—安宁河分水岭位置分布的河流相地层被认为是大渡河一度南流安宁河的“风口”沉积。对大渡河泸定—金口河段干、支流现代河床以及孟获城沉积体砂样进行了碎屑锆石U-Pb年龄测试和对比分析，发现孟获城沉积物为单峰态年龄，不同于大渡河河床砂样的多峰态。且古流向与现代栗子坪河流向一致，并在沉积物分布范围尾端有残余坝体。因此这套沉积物是栗子坪河被滑坡体堵塞后堆积，不能作为大渡河南流的证据。宇生核素埋藏测年显示沉积体中段年龄在0.34±0.09 Ma