应用河流阶地^(10)Be深度剖面计算千年至十万年尺度流域平均古侵蚀速率

作     者：田晴映 张培震 梁浩 张逸鹏 李志刚 王伟涛 郑文俊 许斌斌 卢帮华 TIAN Qingying;ZHANG Peizhen;LIANG Hao;ZHANG Yipeng;LI Zhigang;WANG Weitao;ZHENG Wenjun;XU Binbin;LU Banghua

作者机构：广东省地震局广东广州510070 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)广东珠海519082 中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广东珠海519082 

出 版 物：《第四纪研究》 (Quaternary Sciences)

年 卷 期：2022年第42卷第5期

页      面：1247-1259页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)创新团队建设项目(批准号:311021002) 科技部第二次青藏高原综合科学考察研究项目(批准号:2019QZKK0901) 国家自然科学基金项目(批准号:41872204、41802225和42172233)共同资助 

主　　题：流域平均古侵蚀速率 千年至十万年 宇宙成因核素^(10)Be深度剖面 河流阶地 

摘      要：古侵蚀速率的时空变化规律是研究构造-气候-地表侵蚀之间耦合关系的重要线索。已有的研究多侧重于百万年(10~6)或百年(10~2)尺度上的侵蚀速率限定,但对千年至十万年(10~3~10~5)尺度上的侵蚀速率限定较少。河流阶地的发育能够延续千年至十万年,其沉积记录保留了大量流域侵蚀信号,为建立该时间尺度上的流域古侵蚀速率记录提供了理想的数据支撑。本研究介绍了一种千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率计算方法。基于河流阶地^(10)Be深度剖面,约束阶地表面沉积物的^(10)Be继承浓度和阶地面废弃年龄,进而计算出多期阶地发育期间的流域平均古侵蚀速率。随后,以青藏高原东北缘北祁连西段为例,基于山前6条河流(自西向东分别为石油河、白杨河、北大河、洪水坝河、丰乐河和马营河)已发表的16个阶地^(10)Be深度剖面数据(共81个^(10)Be样品)和7个现代河道沉积物的^(10)Be浓度数据,建立了北祁连西段约200 ka以来的流域平均侵蚀速率记录(共23个侵蚀速率值)。结果表明,北祁连西段千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率变化趋势与气候波动曲线之间存在较强的对应性,揭示了气候变化是引起流域地表侵蚀的关键因素。上述实例证明,应用河流阶地^(10)Be深度剖面可有效地计算千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率,并有助于深入剖析构造、气候和地表侵蚀过程三者之间的潜在关系,进而推动活动造山带地区定量地貌学研究的发展。