海洋是陆地风化物质及其通过河流输送的最终归宿，喜马拉雅山脉每年向海洋输送的沉积物高达10亿吨。为了深入理解山谷系统的沉积动态，明确河流的空间分布、流量以及其在季节性和长期时间尺度上的寿命至关重要。尤其是，侵蚀过程的加剧会扩大山谷，从而增加流入海洋的沉积物的空间分布。
一项发表在《自然地球科学》上的新研究，旨在探讨影响喜马拉雅山谷形态变化的因素及其对沉积物储存的影响。来自英国达勒姆大学的菲奥娜·克鲁布博士及其团队，利用自动化软件在喜马拉雅山谷底进行了150万次测量，以监测谷底宽度的变化。
研究结果显示，河道的陡峭程度是影响谷底宽度的主要因素，岩石隆升的程度越大，山谷底部的宽度越窄。然而，这种影响在构造驱动的地质时间尺度上最为显著，而非河流的侵蚀作用。因此，沉积物的沉积过程，而非对周围基岩的横向侵蚀，主要发生在较浅的谷底。
克鲁布博士及其团队进行了数千次测量，发现最宽的山谷通常位于海拔低于1000米的地区，尤其是在靠近海洋的南部，而海拔超过4000米的地区则是由于过去的冰川活动对山脉的侵蚀所致。
研究小组的高输沙能力和低输沙能力两种末端成员状态模型在高岩石隆升率增加河道坡度从而增加流经该地区的河水速度方面具有共性。因此，更强大的水流的侵蚀作用会切开下面的基岩，从而使谷底变窄。一个重要的警告是，高抬升率也可能导致局部不稳定，导致山体滑坡，可能堵塞河道，导致沉积物在山谷上游进一步沉积，从而使山谷变宽。
基岩成分也是研究的一个关键因素，特别是在高运输能力的情况下某些岩石岩性(如岩浆源花岗岩及其高品位花岗岩)片麻岩的变形形式(在极端的温度和压力下产生)可能更难被侵蚀，因此切割使谷底变窄，并影响山体滑坡的可能性。
有重大断层或容易发生地震活动的地区也可能容易受到更高的侵蚀率和山谷横向拓宽的影响。然而，在这个特定的数据集中，山谷宽度随距离断层的距离变化不大，这表明在喜马拉雅山脉，断层造成的侵蚀对扩大山谷的影响并不显著。
尽管从之前的模型中可以预测，随着河流水流速度的增加，河道切口会增加，但克鲁布博士的团队发现，在喜马拉雅山脉，这种相关性很弱。他们还发现，无论基岩岩性是什么，水流速度和河道陡度之间都存在负相关关系。
此外，最低的岩石抬升率(0.1 - 0.2毫米/年)与最宽的山谷和最低的通道陡峭度相对应，而超过2mm/年的高挖掘率与狭窄的山谷底部和陡峭的通道相匹配，研究小组认为这在很大程度上是由构造活动控制的。
通过测试海拔、河道陡度、水流速度、基岩岩性以及与喜马拉雅山最近断层的距离，确定河道陡度的影响最大，基岩岩性的影响最小。海拔高度、水流速度和断层距离对谷底宽度的影响相似，海拔高度仅略高于其他两个因素。
因此，高的岩石隆升率(反映在河道的陡度上)增加了河流的运输能力，在水流高峰时，携带的泥沙侵蚀基岩，并逐渐减少，使谷底变窄。因此，高隆升区域处于低输送能力末端，而低隆升区域则处于高输送能力末端。对于喜马拉雅山脉中最大的山谷，山谷填充物在从系统中移除之前的停留时间超过10万年。
这项工作还考虑了人类对山谷系统的影响，如大坝的建设，这可能会增加上游的山谷宽度，以及山体滑坡。然而，研究小组发现，构造活动对上游河谷拓宽的影响仍然大于上述任何一个因素。
©2023 Science X Network
本文来自作者[梦玉]投稿，不代表雨奇号立场，如若转载，请注明出处：https://xcxmk.com/jyfx/202509-1818.html
评论列表（4条）
我是雨奇号的签约作者“梦玉”！
希望本篇文章《喜马拉雅山谷形态变化与沉积物动态的构造驱动研究》能对你有所帮助！
本站[雨奇号]内容主要涵盖：国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育
本文概览：海洋是陆地风化物质及其通过河流输送的最终归宿，喜马拉雅山脉每年向海洋输送的沉积物高达10亿吨。为了深入理解山谷系统的沉积动态，明确河流的空间分布、流量以及其在季节性...