地学前沿Geology2020年第7

编者按:人类的发展和对资源、环境和灾害的理解离不开地学研究。为了把国际上最前沿的地学新知及时分享给大家,我们邀请国内高校地学专业在读学生组成翻译队伍,现阶段选定国际知名地学期刊《Geology》进行导读介绍。欢迎各位读者指正和提出建议,也欢迎热爱地学的同仁加入我们的队伍。看点12罗恩高原上分水岭迁移控制裂点的迁移(美国科罗拉多州)河流纵剖面上的裂点是活动造山带气候和构造历史的产物。河流剖面分析通常依赖于河道网络结构稳定的假设。近日,德国波茨坦大学等机构的研究人员在Roan高原ParachuteCreek流域的研究表明,如果流域面积变化速率相对于裂点迁移速率来说很快,则必须谨慎地做出这一假设。这一研究结果揭示了一个突出的研究问题,这个问题迄今为止只通过数值模拟和物理实验来解决,但在自然景观中却无法观察到。美国科罗拉多州的裂点后退迁移发生在水平岩性均匀的地区,因此流域面积是唯一的控制变量。在ParachuteCreek流域中,研究者发现了一个异常集水区(EastFork),这个集水区的裂点迁移距离比流域其他地区的更远,研究者应用水动力侵蚀模型来解释这一差异。由于高原边缘的陡崖分水岭受到河流侵蚀,导致集水区面积损失,应用拉格朗日模型研究了流域损失与裂点迁移之间的动力学联系,并对流域损失的时间方面提出了约束条件。模型的流域面积损失量与根据科罗拉多河上游切割历史推断的罗安高原边缘的悬崖退缩率一致。分水岭迁移和低起伏地貌的侵蚀过程在相似的时间尺度上发生。这意味着流域内部动力学和河流纵剖面演变之间存在反馈关系。以往依赖于流域稳定假设前提的形态学研究方法没有充分考虑到这些反馈。图1.美国科罗拉多州ParachuteCreek流域的裂点(A)罗恩高原和ParachuteCreek流域图。河流网络的颜色表示变量χ的值,χ值差异反映了潜在的分水岭迁移(由低值向高值迁移)。点表示河流纵剖面中的裂点,点的大小表示实际的裂点位置和裂点快速迁移模型所预测的位置之间的距离。坐标系为WGS84UTM12区。(B)罗恩高原东缘以断头河谷活跃的分水岭运动为特征。谷歌地球图片,39.54°N,.91°W,年6月18日。(C)ParachuteCreek流域的河流纵剖面和裂点(白色点)。(D)图C中河流纵剖面的χ转换和裂点χ值分布的非参数估计(黑线)。线周围的阴影区域代表95%的置信区间。原文链接:Geology()48(7):–,


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