數值模擬吐露 天山北麓年輕山地形成奧秘

科技日報訊 （記者頡滿斌）近日，蘭州大學潘保田教授研究團隊通過數值模擬估算了天山北麓年輕山地形成和保存的臨界抬升速率，該研究以《年輕山地如何能在前陸盆地形成和保存？》為題在《科學通報》上在線發表。

活動造山帶的生長過程是深入理解區域地貌演化與環境演變的重要基礎。造山帶的前陸盆地發育豐富且連續的沉積記錄，地貌序列保存完整，是探索構造變形與山體生長關係的天然實驗室。以往研究中地質記錄揭示的多為數千萬年的構造演化歷史，而地貌證據記錄的則為相對年輕的山地地形演化過程。中國天山北麓存在着“老構造”與“年輕地貌”的“非協同演化”問題。已有研究表明，天山北麓逆斷裂—褶皺構造的生長變形多開始於新近紀，但山前的背斜山地在晚第四紀才開始顯現。對此較為合理的解釋是，地質構造在生長初期需要面對山前先成河的掃蕩與侵蝕，因此只有當構造抬升速率超過了先成河的侵蝕能力以後，地形才能得以保存並繼續生長。

天山北麓最北側的兩排逆斷裂—背斜構造目前處於持續的生長過程中，其中之一Belt Ⅱ的背斜地形就處於典型的幼年期，這説明其抬升速率克服了河流侵蝕能力，已經超過了幼年期地形存活的臨界抬升速率。針對這些背斜強烈隆升開始的年代和速率進行約束，對理解前陸盆地構造變形與山體生長的“非協同演化”機制具有重要的參考價值。然而囿於地貌證據的時空離散性以及年代學手段的侷限性，傳統方法很難直接獲取形成背斜地形並被保存所需要的臨界抬升速率。