“从源到汇”:褶皱冲断带-前陆盆地系统砂箱物理模型浅表作用研究

"从源到汇"理论完善了砂箱物理模型中地壳浅表构造-剥蚀-沉积耦合过程机制的理解,我国西部地区新生代发生了全球最为显著的构造-剥蚀-沉积作用过程,却少见相关浅表作用过程报道。本文系统阐述地壳浅表作用过程机理和挤压砂箱模型"从源到汇"过程的相似性机理,基于国内外以冲断带-前陆盆地系统相关浅表作用过程(即构造-剥蚀-沉积)为对象的砂箱物理模型研究结果,综述浅表构造-剥蚀-沉积耦合过程及其对褶皱冲断带系统形成演化的主要控制因素。"从源到汇"的浅表作用过程有利于褶皱冲断带-前陆盆地系统物质与能量的交换与互馈,剥蚀作用主要作用于褶皱冲断带后缘区域,有利于形成较窄的冲断带-前陆盆地体系;沉积作用不仅受控于造山带或褶皱冲断带源区剥蚀作用过程,还受控于沉积物路径过程等复杂因素,其主要作用于褶皱冲断带前缘与前陆盆地区域,较高的沉积物沉积作用有利于形成较宽的冲断带-前陆盆地体系。临界楔理论强调挤压增生楔形体前缘加积物质(输入)与楔形体表面剥蚀物质(输出)达到平衡后楔形体呈自相似性生长,即造山楔形体地表坡度与基底坡角之和趋于恒定,它们共同控制其褶皱冲断带-前陆盆地系统构造-剥蚀-沉积浅表作用过程及其时空范围。构造砂箱物理模型与褶皱冲断带系统"从源到汇"浅表剥蚀-搬运-沉积作用过程的标准变量/参数的一致性对比研究,是当前二者相结合的重点与难点之一,毫无疑问的是,对于"从源到汇"浅表作用过程天然实验室中典型褶皱冲断带/流域体系的构造砂箱物理模型模拟研究,将会持续不断地拓展和完善其理论体系格架与内容。