在高山峽谷區(qū),因其巨大的地形反差,其地貌演化過程和機(jī)制是目前國際研究的熱點,而目前越來越多的研究認(rèn)為,極端地表過程(洪水、滑坡和堰塞湖等)可能在高山峽谷區(qū)的長期地貌演化中起到重要作用。前人的研究通過遙感解譯堰塞壩的形態(tài)和計算冰期時的冰川位置,認(rèn)為冰川阻江會阻止河流的溯源侵蝕,可能對穩(wěn)定青藏高原邊界起到了重要作用。雅魯藏布大峽谷入口處的古冰川堰塞湖被認(rèn)為是支持該假說的關(guān)鍵地質(zhì)證據(jù)。而目前對于該古堰塞湖的年代、規(guī)模和期次等還存在分歧,需要進(jìn)一步研究。
中科院成都山地所劉維明副研究員及其合作者,通過對大峽谷及其以上河段湖相沉積、冰磧物、黃土和潛育化沉積等詳細(xì)調(diào)查其分布和光釋光年代的測定,并配合湖成階地和冰磧階地等地貌分析,進(jìn)一步確認(rèn)該古堰塞湖為古冰川堰塞湖,按照保存完整地打林冰磧階地頂部高程計,堵江高度達(dá)到3180 米。測試的20個湖相沉積的光釋光年代均位于41-13千年之間(圖1),并且不同海拔之間的湖相沉積年代沒有明顯區(qū)別,每個剖面沉積沒有明顯的沉積間斷且均持續(xù)較長時間,指示為一期至少持續(xù)了2.8萬年的堵江事件。另外,尼洋河畔的比日神山3300米處的完整黃土沉積剖面,年代(39.5±3.4 ~ 29.4±2.7千年)中部黃土層為L1,底部出露黃土層L2,證明末次間冰期以來堰塞湖的湖面不超過3300 米,沒有出現(xiàn)前人研究中提到的湖面高程達(dá)到3500 米的堵江事件。該古堰塞湖持續(xù)了2.8萬年,并且目前的河流裂點處于堰塞壩的位置,說明冰川堰塞事件在10萬年尺度(冰期-間冰期旋回)上可以有效的阻礙河流溯源侵蝕。
通過對部分古堰塞湖沉積中包含的砂層進(jìn)行巖石磁學(xué)研究發(fā)現(xiàn),砂層低頻磁化率較高的主要原因為包含較多的粗顆粒磁鐵礦(圖2),說明砂層中的磁性礦物沒有經(jīng)過風(fēng)化破壞,應(yīng)為近源沉積,并且快速埋藏,指示了潰決事件。因此,堰塞期間可能發(fā)生過多次潰決洪水。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金(41301010、41171012)和國家科技支撐專題(2012BAK10B02-4)等項目的支持,相關(guān)研究成果近期發(fā)表在Geomorphology和《地球物理學(xué)報》上。
圖1 研究的湖相沉積和黃土的分布及年代結(jié)果
圖2 三個湖相沉積剖面磁學(xué)參數(shù)和粒度特征,其中灰色框為低頻磁化率高值范圍
原文鏈接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169555X15300519
http://manu16.magtech.com.cn/geophy/CN/abstract/abstract10725.shtml