大渡河瀘定段昔格達(dá)組沉積年代學(xué)研究進(jìn)展
青藏高原周緣地貌陡變帶是現(xiàn)今地球表面構(gòu)造活動(dòng)最強(qiáng)烈、地貌演化最迅速的地區(qū)之一，氣候變暖誘發(fā)的冰崩、滑坡、泥石流常常導(dǎo)致峽谷段河道堵塞，冰湖、堰塞湖潰決洪水頻發(fā)，對(duì)高原生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來了極大的沖擊。由于這種冰-河-湖災(zāi)害鏈與耦合系統(tǒng)是高原自然環(huán)境長(zhǎng)期演化的結(jié)果，深入認(rèn)識(shí)自然狀態(tài)與受人類活動(dòng)影響下的冰-河-湖水文地貌體系，獲取沉積記錄的重大環(huán)境災(zāi)害事件及其演化過程，將為亞洲水塔動(dòng)態(tài)變化提供長(zhǎng)尺度發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。
為了獲取典型地段重大災(zāi)害事件的地貌沉積特征，為雅魯藏布江流域的相關(guān)研究提供參照和依據(jù)，第二項(xiàng)目第7專題任務(wù)組由南京師范大學(xué)趙志軍教授帶隊(duì)，與孔興功、張志剛、舒強(qiáng)及美國(guó)普渡大學(xué)Darryl Granger教授等人，于2019年4月7日-13日、5月16日-22日兩次對(duì)大渡河瀘定段海子坪昔格達(dá)組的地貌沉積特征進(jìn)行了詳細(xì)考察，并對(duì)其形成時(shí)代進(jìn)行了研究。
這套昔格達(dá)組的底界拔河高度~500 m，可見頂部的拔河高度~900 m，底部為一套厚度約30-50 m的角礫層，最下面的基座是元古代的閃長(zhǎng)巖（圖1, 2），該套沉積曾被定義為斷陷古湖盆沉積（蔣復(fù)初等, 1999）。而陳智梁等（2004）認(rèn)為其成因應(yīng)是堰塞湖相沉積，壩體是瀘定下游13 km附近上松林—大板廠一帶的巨型滑坡。另外，蔣復(fù)初等（1999）與王書兵等（2006）對(duì)這套昔格達(dá)組沉積進(jìn)行過古地磁測(cè)試，實(shí)測(cè)極性柱顯示大部分為正極性，解釋為時(shí)跨4.2-2.6 Ma的高斯世。但王萍等（2011）對(duì)該地層的ESR測(cè)年表明其沉積在布容世。
圖 1 從下游向上游遠(yuǎn)望瀘定海子坪. 干海子海拔2200 m, 是現(xiàn)存昔格達(dá)組的頂部, 保存有以昔格達(dá)組為基座的階地; 小海子海拔1800 m, 出露昔格達(dá)組底部的砂礫石層.
圖 2 瀘定段大渡河及海子坪昔格達(dá)組河谷橫剖面圖（據(jù)蔣復(fù)初等, 1999）
科考分隊(duì)對(duì)該段河谷地貌與沉積地層進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)瀘定到海子坪村新修建的盤山公路開挖出新鮮的沉積剖面。在小海子附近，昔格達(dá)組底部有一套磨圓的礫石層夾粗砂層，以閃長(zhǎng)巖為基座（圖3, 4），砂礫石層的海拔高度與蔣復(fù)初等（1999）報(bào)導(dǎo)的角礫層高程一致，均為~1800 m。
鑒于近年來等時(shí)線法宇生核素埋藏測(cè)年技術(shù)為準(zhǔn)確測(cè)定河流相沉積地層提供了可能。考察隊(duì)在昔格達(dá)組底部的磨圓礫石層，以及干海子附近以昔格達(dá)組為基座的河流相礫石層中分別采集8個(gè)年代學(xué)樣品，送往美國(guó)普渡大學(xué)稀有同位素加速器實(shí)驗(yàn)室（PRIME Lab）進(jìn)行了單個(gè)礫石獨(dú)立的Al-26和Be-10濃度分析，構(gòu)建等時(shí)線的結(jié)果顯示年代分別為1.04±0.15 Ma和0.53±0.07 Ma。
圖 3 瀘定段大渡河及海子坪昔格達(dá)組有關(guān)的關(guān)鍵層位露頭的位置與高程標(biāo)識(shí), 影像來自Google Earth.
圖 4 小海子附近新鮮開挖的昔格達(dá)組剖面, 底部為河流相砂礫層
這一年代結(jié)果表明，其一、在~1.0 Ma，大渡河才下切到拔河500 m的高度，近百萬年來下切速率達(dá)到~500 m/Ma；其二、如果堰塞湖相沉積是同一期湖泊形成的，其存在時(shí)長(zhǎng)可達(dá)數(shù)十萬年，其后才逐漸被下切。可見，廣泛分布的堰塞事件對(duì)高山深谷地區(qū)河谷地貌的發(fā)育產(chǎn)生了長(zhǎng)久而深遠(yuǎn)的影響。