河流的平面和剖面形态记录了地球多圈层演化的丰富信息。注入柴达木盆地的代表性河流在平面和剖面形态上各具特色,是揭示青藏高原北缘高原生长过程与气候-构造交互作用过程的重要窗口。本研究通过河流地貌学、低温热年代学、盆地分析等多方法的综合研究,对柴达木盆地代表河流的河流地貌特征进行了系统性的梳理,得到以下结论。
1. 东昆仑山前地区的典型代表性河流如那棱格勒河、格尔木河、香日德河受到了左行走滑的东昆仑断裂带的显著影响,在河流纵剖面上呈现异常的水平段,在平面上形成显著的偏移。高的河流陡峭指数也集中分布在东昆仑断裂和东昆仑山前之间(图1)。
图1 东昆仑山水系演化简图
2. 柴达木盆地北缘中西段的鱼卡河和塔塔棱河主要呈现阶梯状的河流纵剖面,平缓段和陡变段交替出现。河流陡峭指数的峰值出现在柴达木山山前地区,祁连山中部和绿梁山-锡铁山一线河流陡峭指数偏低(图2)。
图2 塔塔棱河和巴音河河流纵剖面
3. 柴达木盆地北缘东段的巴音河流域河流纵剖面存在明显的裂点,反映了宗务隆山地区新生代晚期经历了快速隆升事件,山前地区的河流陡峭指数显著高于祁连山中部地区。
图3 巴勒更河河流纵剖面与河流平面形态
4. 河流地貌特征的差异性也反映了东昆仑山与祁连山差异性的演化过程。东昆仑山的隆升与东昆仑走滑断裂活动密切相关,构造活动性由东昆仑断裂带向两侧递减,柴达木盆地与东昆仑山之间呈现超覆接触关系,河流陡峭指数也向东昆仑山前地区方向发生递减。祁连山中西段呈现阶梯状的抬升过程,主要由一系列祁连山向柴达木盆地方向的逆冲断裂所控制,高的河流陡峭指数集中在柴达木山山前一带,反映了柴达木山山前地区是该区域现今构造最为活跃的地区,与现今地震活动分布相耦合。柴达木山地区所具有典型的冰川地貌显示,第四纪冰川活动所产生的强烈的去顶作用可能是诱发柴达木山前强烈构造活动重要因素。与之相反,处在干旱区的绿梁山-锡铁山一带,缺乏冰川和降水过程,去顶作用微弱,导致其现今构造活动和地震活动微弱,河流陡峭指数偏低。这体现了以气候为代表的外动力地质作用对内动力地质过程的显著影响。
以上研究成果先后发表在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。吉林大学地球科学学院于祥江教授为三篇论文的第一作者兼通讯作者,北京大学郭召杰教授为三篇论文的第二作者。该工作受到国家自然科学基金重点项目(41930213)、青年项目(42102253)和吉林大学生物考古实验室“学科交叉创新”重点项目的联合资助。