Geomorphology:南迦巴瓦末次冰盛期以来冰川前进及冰川坝稳定性

青藏高原地势高亢,平均海拔超过4000 m,其与印度平原之间存在巨大的高差。雅鲁藏布江从西向东流经整个高原,并在南迦巴瓦大拐弯区域折向南流往印度。按照河流朔源侵蚀理论,高原东部必然被雅鲁藏布江切穿。不过现实情况是雅鲁藏布江在大拐弯地区200 km距离范围内河面海拔下降2000 m,同时大拐弯之上的大峡谷中堆积了2.5 Ma以来厚达1 km河湖相沉积物。该沉积学、地貌学证据表明雅鲁藏布江裂点在第四纪以来从未超越南迦巴瓦峰。Korup and Montgomery(2008)在Nature撰文提出源自南迦巴瓦峰的冰川反复堵江堰塞,进而维持了裂点稳定的猜想。该假说有两个前提条件:1、冰期是冰川堰塞堵江;2、间冰期时冰川坝依然能维持稳定,不能或很少被河流切穿失效。

为验证该假设,本研究对南迦巴瓦峰的派村支沟开展了详细的冰碛垄序列划分及年代学研究(图1)。测年结果表明末次冰盛期以来该区域存在3次大规模冰川前进,时代分别为22.2 ka,4.7 ka和1.3 ka。该时代与古气候指标对比表明冰川前进主要响应温度降低,且冰川平衡线下降数值低于堵江所需,表明冰期时冰川存在堵江事件(图2)。本研究结果结合前人测年数据表明,南迦巴瓦地区不存在高频的冰川前进时间,同时雅鲁藏布江下游布拉马普特拉河在1.2-1.65ka, 6-8 ka和10-27 ka期间发生过多次大洪水事件。通常大河之上的堰塞坝存续时间很难超过千年。因此南迦巴瓦地区的冰川坝在间冰期可能很难维持住河流裂点的稳定存在。同时我们野外调查也发现现代雅鲁藏布江河流裂点的顶点已越过堰塞坝所在位置,冰碛垄之下的基岩已经出露,说明冰川坝在现代暖期情况下已经失去对河流裂点的控制作用。

综上,本研究表明冰川坝并非控制南迦巴瓦地区雅鲁藏布江河流裂点稳定的主要因素;基岩隆升和河流侵蚀之间的平衡很可能的主要原因。

图1. Google earth影像显示南迦巴瓦地区冰碛垄序列。圆圈和三角形分别表示OSL和10Be暴露测年样品

图2南迦巴瓦冰碛垄年代序列与古气候指标比对。

研究成果发表于国际权威学术期刊Geomorphology。(Hu G.*, Yi Chao-lu, Liu Jin-hua et al. Glacial advances and stability of the moraine dam on Mount NamchaBarwa since the Last Glacial Maximum, eastern Himalayan syntaxis. 2020, 365, 107246.)

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169555X2030218X