重点实验室

【Nature以研究亮点报道兰州大学聂军胜课题组发表在《Nature Geoscience》上的研究论文】

2018/11/15

 

 

实验室聂军胜教授团队与合作者,在澜沧江的形成时代和驱动机制方面取得了重要研究进展。研究结果以“Rapid incision of the Mekong River in the middle Miocene linked to monsoonal precipitation”(中中新世湄公河快速下切与季风降水有关)为题,于2018年10月在《Nature Geoscience》上发表。

青藏高原东南部河流的下切年代常被用于推断高原东南部的隆升时代,然而由此得到的隆升历史却与古高程数据相悖,阻碍了对高原隆升和变形历史及机制的认识。该区域的湄公河(中国境内河段又称澜沧江)作为世界十大河流之一,发源于我国青海省,流经高原东南部多个东南亚国家,于越南胡志明市汇入南海,为我国和这些东南亚国家提供食物、水和经济收入保障。因此,理解澜沧江河谷的下切历史既是重要的科学问题,也具有重要的社会意义。同时,部分研究者认为澜沧江形成时代大于50Ma,而另一些人员基于不同证据则认为其形成时代晚于5Ma,仍存在较大的争论。

图1 20-5 Ma湄公河磷灰石低温热年代分布与亚洲夏季风、大气CO2浓度、深海氧同位素对比(a,深海氧同位素记录; b,大气CO2浓度记录; c,柴达木盆地基于风化的磁学参数; d,湄公河流域AHe年龄的归一化概率分布; e,黄土高原黄土磁化率记录;f,东南亚近海沉积速率记录)

河流的形成必定伴随河道的下切,因此澜沧江河谷的形成年代最能代表其形成时代,然而如何有效测定河谷的形成年代是一个难题。该团队克服了重重困难,成功从澜沧江河谷地段采集了不同高程的样品并通过热年代方法测定了河谷的下切年代,发现澜沧江上中下游均在中中新世发生了快速大幅度下切,该时段对应东亚季风降水的增强期。为了验证季风增强能否造成澜沧江快速下切,他们随后开展了河道模拟实验,结果表明东亚季风增强造成的降水增加能够造成澜沧江河谷千米尺度的快速下切,因而确认气候变化是造成澜沧江形成的一个重要原因。该成果的这一发现,为基于解决河流下切与基于其他地质证据揭示的青藏高原隆升历史相矛盾的现象提供了一个潜在的解决方案,对理解其他山脉/高原的隆升以及隆升与河流发育的关系也具有借鉴意义。因此,论文刊登后被Nature选为研究亮点文章并以How the might Mekong dug deep(湄公河河道是如何下切的)为题进行了专题介绍https://www.nature.com/articles/d41586-018-07056-y,美国地球物理学会会刊EOS也对该成果以How Old Is the Mekong River Valley?(湄公河河谷有多老?)为题进行了长篇报道。