近日，中國(guó)科學(xué)院海洋研究所、美國(guó)路易斯安那州立大學(xué)、美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)、暨南大學(xué)、自然資源部第一海洋研究所等合作，在《地球與行星科學(xué)通訊》（Earth and Planetary Science Letters）上，發(fā)表了題為Birth of the Pearl River at 30 Ma: evidence from sedimentary records in the northern South China Sea的最新研究成果。

　　科研人員通過南海北部的陸源碎屑沉積記錄約束了3500萬年前以來研究區(qū)沉積物物源演化，揭示類似現(xiàn)代規(guī)模的珠江流域形成于約三千萬年前，源于青藏高原東南部隆升和中國(guó)東部地形倒轉(zhuǎn)。

　　約5500萬年前印度次大陸和歐亞大陸發(fā)生碰撞，導(dǎo)致喜馬拉雅-青藏高原階段性隆升，東亞地形格局和氣候模式也隨之發(fā)生劇烈變化，主要表現(xiàn)為從西低東高變?yōu)槲鞲邧|低和從行星風(fēng)系變?yōu)榧撅L(fēng)風(fēng)系。在構(gòu)造變形和氣候變化的共同影響下，東亞水系逐漸形成，同時(shí)塑造了陸上地貌并控制陸源物質(zhì)向邊緣海的輸送。現(xiàn)代珠江，發(fā)源于云貴高原，流經(jīng)華南地塊（包括華夏地塊和揚(yáng)子地塊），自廣州匯入南海，是我國(guó)境內(nèi)僅次于長(zhǎng)江、黃河的第三長(zhǎng)河。珠江演化歷史的研究表明珠江不同于東亞其他大河，珠江最初形成于華南地塊東南沿岸，隨后逐漸向西溯源侵蝕，形成發(fā)育過程可能與華南地塊構(gòu)造演化密切相關(guān)，然而，由于以往研究材料和分析方法的限制，珠江流域在長(zhǎng)時(shí)間尺度上的演化細(xì)節(jié)仍不清楚，特別是珠江流域何時(shí)及如何形成現(xiàn)代規(guī)模沒有明確認(rèn)識(shí)。

　　南海作為西太平洋最大的邊緣海，自新生代陸緣張裂和海底擴(kuò)張以來接受了大量來自周邊地塊河流搬運(yùn)的陸源碎屑沉積物。這些巨厚、連續(xù)且良好地層年代約束的沉積物記錄了當(dāng)時(shí)的古環(huán)境信息，因此成為研究構(gòu)造時(shí)間尺度河流演化的重要材料。科研團(tuán)隊(duì)以國(guó)際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃（IODP）368航次在南海北部鉆取的U1501站位（圖1）上部457米巖芯沉積物為研究材料，基于古生物地層、磁性地層和鍶同位素年代約束，通過粘土礦物學(xué)和Sr-Nd同位素地球化學(xué)等方法，首次闡明了南海北部晚始新世約3500萬年前以來粘土粒級(jí)陸源碎屑沉積物的物源和河流演化歷史。

　　分析結(jié)果顯示（圖2），南海北部U1501站位粘土粒級(jí)陸源組分的物源在3200萬年前至3000萬年前發(fā)生明顯變化。通過與周邊潛在源區(qū)端元對(duì)比，研究認(rèn)為研究區(qū)沉積物在3200萬年之前主要是來自于華夏地塊東南沿岸以富蒙脫石和εNd值相對(duì)偏正為特征的風(fēng)化產(chǎn)物，而從3000萬年前至今則轉(zhuǎn)變?yōu)閬碜杂谌A南地塊內(nèi)部（揚(yáng)子地塊為主）以富伊利石和εNd值相對(duì)偏負(fù)為特征的物質(zhì)。華夏陸塊沿岸地區(qū)的基巖以古生代-中生代花崗巖和火山巖為主，組成受到古太平洋板塊俯沖的地幔物質(zhì)顯著影響；而華南內(nèi)陸即揚(yáng)子地塊作為古老克拉通，以中生代沉積巖和變質(zhì)巖為主。二者風(fēng)化產(chǎn)物因而具有不同的放射性成因Nd同位素組成及粘土礦物組合。

　　科研人員采用εNd值、蒙脫石/（伊利石+綠泥石）比值和鉀長(zhǎng)石含量等代用指標(biāo)重建華南地塊風(fēng)化產(chǎn)物向南海北部輸入變化，從而示蹤華南河流流域的連續(xù)演化歷史（圖3）。研究表明，華南河流流域在3200萬年前從主要發(fā)育于華夏地塊東南沿岸的小型河流開始向揚(yáng)子地塊內(nèi)部溯源侵蝕，并在約3000萬年前形成類似現(xiàn)代規(guī)模的格局，此后保持相對(duì)穩(wěn)定，即此時(shí)珠江的主體已經(jīng)基本形成并開始影響南海北部的源-匯沉積系統(tǒng)（圖4）。通過進(jìn)一步綜合對(duì)比東亞區(qū)域的構(gòu)造隆升、南海海底擴(kuò)張和東亞季風(fēng)演化歷史，該研究提出發(fā)生于晚始新世-早漸新世的青藏高原東南部隆升導(dǎo)致華南地塊的地形倒轉(zhuǎn)，并促進(jìn)華南河流流域的向西溯源侵蝕和珠江主體的形成。

　　本研究基于南海北部晚始新世約3500萬年以來長(zhǎng)期、連續(xù)且高分辨率的沉積記錄，迄今為止首次精確限定珠江的發(fā)育和形成歷史，明確了高原隆升驅(qū)動(dòng)珠江演化，對(duì)加深理解新生代構(gòu)造作用如何控制邊緣海沉積環(huán)境演化和陸上河流形成演變頗具意義。

　　研究工作得到中國(guó)大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、山東省“泰山學(xué)者”建設(shè)工程和青島市“鰲山人才”引進(jìn)計(jì)劃等的支持。

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圖3.晚始新世以來東亞構(gòu)造-氣候及河流演化的海-陸記錄對(duì)比