流水下切的动力学机制、物理侵蚀过程和影响因素:评述和展望

流水下切是指河流河道在基岩中的垂直切割。自 2 0世纪 90年代以来 ,由于对全球尺度的气候、地表过程和构造之间相互作用的认识 ,以及工程建设和天然资源管理决策的需要 ,流水下切成为构造地貌学的理论研究前缘。文章从动力学机制、物理侵蚀过程、三大外来变量构造、气候和基准面变化的影响 ,以及区分这些变量影响的可能性等方面 ,对流水下切研究的最新进展予以评述。

区分晚第四纪断层作用驱动的和气候引起的流水下切——以桑干河大同盆地河段为例

针对晚第四纪期间 ,华北大同盆地内桑干河河道相继受到玄武岩涌入、沿河谷断层作用和气候波动等外来变量的扰动 ,我们提出一个概念模型以区分断层作用驱动的和气候引起的流水下切。如果由玄武岩阻塞作用所造成的基准面抬升河段有足够的河流功率进行垂直下切 ,并等于基准面抬升量的话 ,那么 ,该河段河床高度减小 ,其比降相对于邻近上游河段会降低。研究区盛行的温湿气候条件有利于长期提供充足水流 ,维持基准面抬升河段的垂直下切。我们利用平衡剖面分析 ,从量值上把沿河谷断层作用驱动的流水下切从气候引起的流水下切中区分出来 ,并通过对河流阶地记录的流水作用历史的复原 ,进一步区分由断层作用驱动的和由气候引起的流水下切事件。同时 ,提出掘蚀作用。

对龙羊峡形成的初步认识

从地貌和新构造的角度实际考察了龙羊峡,建立了共和盆地和龙羊峡地区构造抬升和变形的几何模型。根据模型笔者认为,黄河溯源侵蚀到达贵德盆地之后,龙羊峡西段由海拔3000m的夷平面封闭共和古湖,共和盆地周围的水体流向共和古湖;峡谷东段拉吉玛、罗汉堂地区已进行溯源侵蚀,水体向东流向贵得盆地。共和运动发生时,共和盆地作为一个完整的次级刚性活动块体被向东挤出和向东南微量顺时针旋转,同时,盆地的西端垂直构造抬升的幅度大于东端,共和古湖的水体重心向东偏移,水面越过海拔3000m的夷平面,向东流向贵德盆地,流水作用在两个盆地之间快速下切形成现今的龙羊峡。