长江是世界第三长河，亚洲第一大河，发源于青藏高原，东流汇入太平洋。长江为何东流，何时贯通入海仍是百年谜题，长江是否曾经汇入红河流入南海仍存在巨大争议。该研究通过对青藏高原东南部构造变形历史、河流下蚀历史、沉积物物源示踪和地貌模拟的综合研究，揭示大型走滑断层作用可以驱动大陆尺度的地貌变化和水系重组，在破解“长江东流”这一百年谜题方面取得重要进展。该研究聚焦于长江上游和红河中游地区，开展了河流下蚀历史和沉积物物源示踪的互补研究，重建了青藏高原东南部古水系路径的演化过程。
研究分析表明：一方面，通过低温热年代学恢复了金沙江中游干流河谷的下蚀历史，揭示18-17Ma和8-7Ma两期河流快速下切，金沙江中游中新世早中期的河流快速下切与金沙江上游和澜沧江具有准同时性，指示金沙江中上游很可能与澜沧江连通形成南流水系。另一方面，通过对红河中游晚新生代盆地中的河流沉积物的碎屑矿物年代学和热年代学的物源示踪，指示中新世早中期的红河未曾与金沙江上游发生关联，而是与雅砻江连通形成另外一条南流水系。据此，重建了青藏高原东南部中新世早中期两条近平行的南流古金沙江和古红河。金沙江中游中新世中晚期的河流快速下蚀具有从下游（13-9 Ma）向上游（6-5 Ma）迁移的规律，指示河流溯源侵蚀依次袭夺南流水系，贯通形成东流长江，这一水系重组过程也被红河中游沉积物源变化所记录。地貌模拟验证晚新生代大型走滑断裂活动可以引起大陆尺度的地貌变化，驱动河流向西溯源侵蚀袭夺南流水系，最终形成类似于现今青藏高原东南部的水系格局。该研究从深浅耦合的角度系统揭示了构造、气候和水系演化之间的耦合关系及其对生物多样性的潜在影响，对理解构造、气候和地表过程的相互作用及其对生物多样性演化的影响具有重要启示，为开展流域地球系统科学研究提供了新的思路。
青藏高原东南部主要河流加速下蚀的时间
观测数据重建的青藏高原东南部古水系演化，以及地貌模拟揭示的构造-水系联动机制
核心PI
曹凯 |
中国地质大学
|
1、青藏高原地质研究
2、沉积学研究
3、地质三维数值模拟
1、2017-2020国家自然科学基金面上项目“川滇地块东南部新生代构造与地貌过程的构造热年代学与盆地物源分析”（编号：41672195），参与人；
2、2015-2017 中央高校基本科研业务费专项资金－摇篮计划，滇西剑川—兰坪盆地新生代演化的沉积物源和构造年代学约束（编号：G1323521545），主持；
3、2013-2015 国家自然科学基金—青年科学基金项目，晚新生代东帕米尔穹窿剥露的构造热年代学和三维数值模拟研究（编号：41202144），主持；
4、2014-2015 中央高校基本科研业务费专项资金资助新青年基金项目，西昆仑造山带新生代隆升剥露过程的碎屑锆石双定年研究（编号：CUGL140801），主持；
王国灿 |
中国地质大学
|
简介：
王国灿，中国地质大学地球科学学院教授，博士生导师。1985年考入中国地质大学（武汉）研究生院，攻读构造地质学硕士学位，1988年获硕士学位留校任教至今，1997年获得构造地质学专业博士学位。近十年承担了中国地调局1:25万区域地质调查、三维地质填图试点研究、中国地调局青藏高原新生代地质过程综合研究、国家自然科学基金、国家油气重大专项子课题、中石化专项和其它横向课题等多项科研项目。在造山带区域构造分析、构造过程的定量约束、青藏高原新生代构造隆升过程、构造与地表系统的动态相互作用等理论研究领域以及国土资源大调查、三维地质填图方法、工程地质构造分析和石油构造分析等应用研究领域均取得系列成果。先后获湖北省自然科学二等奖、中国地质调查局地质调查成果奖二等奖、原地矿部优秀成果三等奖等多项科研奖励。
研究及招生方向：
1、造山带地质
2、区域构造分析
3、构造年代学及地貌学
4、区域地质调查
主要科研项目：
1、中国地质调查新疆1:5万板房沟（K46E002015）、小柳沟（K46E003015）、伊吾军马场（K46E004015）、口门子（K46E005015）幅填图试点及特殊地质地貌区填图方法综合研究（12120114042801）（2014-2016），项目负责；
2、国家自然科学基金青年科学基金项目“晚新生代东帕米尔穹窿剥露的构造热年代学和三维数值模拟研究”（41202144）（2013-2015），主要参加；
3、中国地质调查局“青藏高原新近纪隆升过程与地质事件群研究”（1212011121261）（2011~2015），项目第二负责；
4、中国地质调查局区域地质调查项目“西准噶尔克拉玛依后山地区深部地质调查” （1212011220245）（2012-2014），项目负责；
5、国家自然科学基金青年科学基金项目“中新世以来高喜马拉雅岩石剥露与地表气候-构造响应研究”（2010-2012），主要参加；
文章信息：
上述研究成果发表于国际顶级期刊《PNAS》。中国地质大学地球科学学院曹凯教授为论文第一作者兼通讯作者，美国加州大学洛杉矶分校T. Mark Harrison院士为文章共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目、重点项目和“111计划”项目的联合资助。
论文发表：
点击文末“阅读原文”可查看相关原文。