青藏高原东缘河流袭夺重组：差异隆升与均衡补偿协同驱动的流域演化

本文通过地貌指数（Ksn、χ-map）与宇宙成因核素（CRN）测年技术，揭示了青藏高原东缘岷江-嘉陵江分水岭南迁（<11.1 ka）的动力学机制。研究首次量化了构造隆升（差异抬升）、剥蚀作用（降水/滑坡驱动）与均衡补偿（isostatic compensation）的耦合效应，为理解构造-气候-地表过程互馈提供了关键案例。

　　

Highlight

青藏高原东缘的流域重组受控于构造驱动的岩石隆升、气候调控的剥蚀作用与均衡补偿（isostatic compensation）的协同作用，将构造与气候信号编码为地貌演化过程。分水岭迁移作为流域重组的关键标志，其动力学机制长期存在争议——既往研究因缺乏自然档案验证，常忽视地表剥蚀与均衡补偿的贡献。

Regional setting

中生代松潘-甘孜地体与四川克拉通的碰撞形成了龙门山断裂带。自中新世以来，印度-亚洲碰撞重新激活该断裂带，引发高原东缘持续至今的快速隆升、河流下切与流域重组（Ouimet et al., 2009）。最新数据表明，以逆冲为主的变形伴随下地壳增厚（Burchfiel et al., 2008），但剥蚀诱发的均衡补偿如何调控地貌时空演化仍属未解之谜。

Methods

本研究采用多指标联用策略：

1. 1.

   标准化河道陡度指数（K_sn）与χ-map定位分水岭迁移方向；

2. 2.

   宇宙成因核素（CRN）曝光测年限定迁移起始时代（<11.1 ka）；

3. 3.

   整合构造隆升、降水分布与剥蚀模式数据，解析差异隆升机制。

Drainage-divide migration evaluated by the K_sn and χ-map

基于2500 m与800 m双基准面校准的K_sn和χ-map显示：嘉陵江流域陡度显著高于岷江（图3），反映其更强的下切能力。这种差异归因于：

• •

  构造背景：嘉陵江流域处于龙门山前陆强烈隆升区；

• •

  气候反馈：岷江流域高降水诱发滑坡，加速剥蚀并触发均衡隆升（atectonic uplift）。

Drainage reorganization in the eastern Tibetan Plateau

第四纪沉积序列（Q₁-Q₄）记录分水岭南迁过程：嘉陵江通过袭夺岷江上游古河道，切割更新世砾石层（Q₁），暴露下伏灰岩基岩，导致岷江流域面积持续萎缩。CRN测年表明该过程始于全新世早期，与区域季风增强期吻合。

Conclusions

青藏高原东缘地貌演化是内动力（构造差异隆升）与外动力（剥蚀诱发均衡补偿）博弈的结果。嘉陵江因更陡的河道梯度（K_sn↑）实现快速下切，其流域南扩本质上是构造-气候-地表过程三级联动的"地貌指纹"。