长江是如何形成的?

文摘   2024-11-13 07:31   北京  

长江,亚洲最大的河流系统,世界第三大河,犹如一条巨龙蜿蜒于中华大地,承载着悠久的历史与灿烂的文明。它的形成演化,是新生代以来地球系统演化的重大事件,对东亚地区的地形、气候、生物演化和物质循环都有着至关重要的指示意义。

长江发源于青海省唐古拉山,最终在上海市崇明岛附近汇入东海,全长 6397 千米,流域面积约 180 万平方千米。其庞大的河流体系几乎横穿了整个华南地区,干流分为上游、中游和下游。上游从青藏高原唐古拉山至宜昌,其中直门达至宜宾称金沙江流域;中游从宜昌至湖口;下游从湖口至长江入海口。

亚洲大陆新生代的地质背景为长江的形成奠定了基础。随着印度板块与欧亚大陆碰撞,青藏高原开始形成并地表隆升;而太平洋板块向亚洲大陆之下俯冲,使得亚洲大陆东部构造伸展,形成东部伸展裂谷盆地及西太平洋边缘海盆,中国大陆地势从东高西低变为西高东低。随之而来的东亚季风形成并强化,促使长江水系逐渐诞生。始新世时,尚未形成长江贯通东流的水系,上游金沙江与西流川江汇合后向南流。到渐新世晚期,长江上游沉积碎屑物质到达下游,标志着现代长江水系的诞生。自新近纪末期,青藏高原隆升,中国大陆自西向东相继抬升,逐渐形成三级台阶,地形相对高差加大,流水活跃,溯源侵蚀加剧,为长江河道的发育乃至全线贯通创造了条件。

长江中、上游水系的贯通经历了漫长而复杂的过程。曾经,长江中游河段作为古长江西支,自东向西汇入南流的古金沙江,最终注入南中国海;而长江下游河段作为古长江东支,自西向东注入东海。古长江东支和西支的分水岭,位于川东-湘鄂西弧形断褶带的“中线”附近的向斜谷地内。随着古长江东支的溯源侵蚀,切穿分水岭,袭夺西侧古长江西支,使其逐渐反向,最终袭夺古金沙江,长江得以贯通。

三峡贯通前,川东古分水岭东西两侧的四川盆地和江汉盆地水系相互独立发育。由于江汉盆地水系溯源侵蚀速率快,切穿古分水岭,使得分水岭西侧水系被袭夺后东流,两大盆地的水系完成统一。基于砾石层中冲积物的电子自旋共振测年结果,三峡贯通的时间大致在早 - 中更新世之交。长江三峡贯通最后发生于重庆奉节附近,瞿塘峡是长江贯通的产物。奉节以西是四川盆地,以东是鄂西香溪盆地。贯通前,奉节一带为分水岭,四川盆地水系西流,香溪盆地水系东流。瞿塘峡贯通前是地下河,将西流的川江和东流的古长江连通,随着化学溶蚀和流水侵蚀,地下河不断扩大,顶板坍塌后形成连通的地上河,最终东流的古长江袭夺西流川江,形成了险峻的夔门。长江三峡的贯通时间为 0.30~0.12Ma。

江汉 - 洞庭盆地于 50~23Ma 前成为由外流水系主导的盆地,记录了长江上游从四川盆地贯通本区的时间。对江汉平原沉积中心的钻孔研究显示,在孔深约 110m 附近,沉积物特征表明当时江汉平原水系曾发生重要调整,其贯通时间约在 1.17~1.12Ma 之间,由此推断长江至少在此时切穿三峡而进入江汉盆地。

关于现代长江水系的形成模式,长期以来认为古长江东支和西支的分水岭在长江三峡黄陵背斜一带,随着古长江东支的溯源侵蚀,长江得以贯通。新的研究则提出,分水岭位于川东 - 湘鄂西弧形断褶带的“中线”附近的向斜谷地内,直到中新世才形成现今贯通的长江。

总之,长江的形成是新生代以来地球系统演化的重大成果。印度板块与亚洲大陆碰撞和太平洋板块向亚洲大陆之下俯冲,造就了中国大陆地势的变化和东亚季风的形成,加上青藏高原隆升等因素共同作用,使得长江在内外营力的推动下逐渐发育贯通。这条伟大的河流不仅塑造了中国南方的地理地貌格局,也孕育了丰富多彩的生态系统和灿烂的人类文明,成为中华民族的重要象征。


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