位于青藏高原東南緣的貴州高原是中國“西高東低”地理格局的重要過渡區段,也是中國乃至世界碳酸鹽巖集中分布區,區內發育典型的喀斯特地貌景觀。由于新生代沉積分布零星、不連續,目前對貴州高原新生代的地質、地貌演化歷史研究還比較薄弱。貴州喀斯特地區河谷發育多層溶洞,記錄了河流下切歷史,是研究高原隆升的寶貴資料。
近期,中國科學院地球化學研究所環境地球化學國家重點實驗室研究員王世杰課題組聯合中外學者,利用宇生核素10Be-21Ne-26Al測年技術,對黔西北六沖河流域和黔南荔波地區的層狀洞穴和河流階地的碎屑沉積物(石英)進行埋藏測年,以揭示貴州高原不同地區河流下切歷史,并可估算地體抬升速率。研究發現,烏江北源六沖河在黔西北畢節地區發育有7層洞穴和階地,埋藏年齡為0.41 ± 0.12 Ma至2.85 ± 0.21 Ma,結合拔河高度計算該地區河流平均下切速率為57 ± 3 m/Ma。黔南荔波發育有6層洞穴,碎屑沉積物埋藏年齡范圍為0.56 ± 0.16 Ma至3.54 (+0.25/-0.22) Ma,河流平均下切速率(47 ± 5 m/Ma)略低于黔西北。黔西北與黔南層狀洞穴高程和年齡有較好對應關系(表1),反映貴州高原晚上新世以來主要有四個成洞期,分別為2.85-3.54 Ma、1.23-1.25 Ma、0.75-1.06 Ma和0.41-0.56 Ma。不考慮均衡反彈效應,河流下切速率可代表地體最大隆升速率。兩地相近的地體抬升速率表明,晚新生代以來,貴州高原兩個重要地貌過渡區的地表抬升只有幾百米,在區域尺度上大體一致,并且貴州西高東低的高原地貌于晚上新世前已經形成。
相關成果發表在Quaternary Geochronology上。研究得到中科院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金的資助。