数值模拟揭示天山北麓年轻山脉形成之谜

最近，兰州大学潘宝田教授的研究小组通过数值模拟估算了天山北麓年轻山形成和保存的临界隆升速率。这项研究发表在《年轻山地如何能在前陆盆地形成和保存？》网上，题目是《科学通报》。

活动造山带的生长过程是深入认识区域地貌演化和环境演化的重要基础。造山带前陆盆地具有丰富而连续的沉积记录，地貌序列保存完好，是探索构造变形与山体生长关系的天然实验室。在以往的研究中，地质记录揭示了数千万年的构造演化历史，而地貌学证据记录了相对年轻的山地地形演化过程。中国天山北麓存在着“老构造”与“年轻地貌”之间“演化不协调”的问题。研究表明，天山北麓逆断层褶皱构造的生长变形始于新近纪，但山前背斜山开始出现于晚第四纪。更合理的解释是，地质构造在生长初期需要面对山前河流的冲刷和侵蚀，所以只有当构造的抬升速率超过山前河流的侵蚀能力时，地形才能得以保存并继续生长。

目前，天山最北部的两排逆断层-背斜构造处于持续生长过程中，带背斜地形处于典型的婴儿期，表明其隆升速率已克服河流侵蚀能力，并已超过幼年期地形生存的临界隆升速率。约束这些背斜强烈隆升的时代和速率，对于理解前陆盆地构造变形与山体生长的“不协调演化”机制具有重要的参考价值。但由于地貌学证据的时空分散性和年代学的局限性，传统方法很难直接获得背斜地形形成和保存所需的临界隆升速率。