活动构造对高原边界侵蚀速率空间分布的控制作用——以龙门山地区为例

利用穿过龙门山地区的河流水文与泥沙资料估算该地区现代侵蚀速率,进而研究探讨其空间分布的不均匀性。年代尺度的现代侵蚀速率空间分布表明,高侵蚀区分布于控制高原边界的龙门山活动断裂带和岷山活动断裂带附近且位于逆冲断裂上盘宽约50km范围内,其值达0.5～0.8mm/a。在地形上,该高侵蚀速率区对应于陡峭高原边界的地形陡坡带。自龙门山断裂带向高原内部,侵蚀速率快速降低,在距离断裂带北西200km的地区侵蚀速率小于0.05mm/a。河流输沙量估算的现代侵蚀速率值与河沙宇宙成因核素估算的千年时间尺度的流域平均速率和低温热年代学方法估算的百万年时间尺度的单点平均侵蚀速率基本一致。季风降雨在龙门山地区也存在自东南向北西递降的趋势,但年降水量自山前的1000mm到高原内部的600mm的递减梯度较小,不足以解释侵蚀速率的一个数量级的减小。气候对侵蚀作用的影响更多地表现在时间域随季风降雨强度的年及季节性波动而震荡,最突出的表现为80%～90%侵蚀产物在6～9月被季风降水输移出去。逆冲断裂上盘宽约50km的高侵蚀区以及与地形陡坡带的对应性,体现了断裂上盘物质在从较平的断坪向较陡的断坡区运移过程中抬升增加的侵蚀卸载均衡。0.5～0.8mm/a的抬升剥蚀率与该地区已知的1.4～3.0mm/a的水平缩短速率匹配,说明龙门山高原边界地形处于通量平衡态,且上地壳缩短与龙门山边界的陡降地形是匹配的。