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大禹治水:長江三峽人工開鑿的?(地質篇)

2024-03-23科學

我在前面的文章已經做了推測:

從衛星影像地圖看長江三峽屬於多段山脈橫切型峽谷,有明顯的人為工程特征,遂將其列入【大禹治水:「隨山峻川」工程疑跡(長江篇)】

將文中截取的衛星影像地圖不加任何說明展示給周邊朋友及陌生網友,莫不以為是人工開鑿的

這個觀點也得到大量的典籍記載和民間傳說支持

但這個推測結論顛覆了大眾對古人工程能力的普遍認知,也與地質學家關於長江三峽成因的「科學」結論相背

在沒有深入思考和仔細觀察前,我自己也一樣認為長江三峽不可能是人工開鑿的

都是從常識出發,卻產生了不可調和的認知錯位,問題到底出在哪呢?

讓我們從相關地質科學報告入手,看看地質學家是怎麽研究和看待這個問題的。

網上一搜,發現這篇剛發的論文:

長江三峽的形成:時間、證據及爭議

原創 楊超群,朱祥峰等

地球科學進展 2024-03-15 18:09

原文連結http://www.adearth.ac.cn/CN/article/advancedSearchResult.do

正是我要找的!

這個問題地質學家都研究一百多年了,此前我計劃用兩年的時間尋找問題的答案,看來是草率了。不管吧,幹了再說

摘要:......然而,有關三峽的形成卻頗具爭議,為了厘清長江三峽的形成過程,回溯了關於長江三峽的成因和形成時間的百年爭議,並對長江三峽形成機制和過程研究進行了梳理。透過分析發現,由於研究思路、研究物件和研究方法的限制,長江三峽侵蝕時間和下遊物源分析結果矛盾,長江三峽東流貫通時間存在較大爭議。......

WHAT?!

世界地質學家研究了一百多年,最新的研究回顧結論就是:「爭議太大,目前無法下結論,需要後續繼續研究」

要給出這個結論需要多大的勇氣啊!

細讀之下,對作者的推理邏輯嚴謹敘述有了深刻印象,這應該就是目前最符合實際的結論吧。

形成機制上的爭議

前人對三峽形成提出了不同的見解,但總結起來三峽形成的機制主要有2 種觀點:第一種觀點傾向於「下切說」,認為在三峽深切峽谷形成前存在區域性河流[圖3(a1)],隨著川東地區的擡升和江漢盆地的沈降,三峽地區的侵蝕基準面下降,先存河的下切形成現今的深切峽谷[圖3(a2)];第二種觀點則為「溯源說」,主要認為三峽形成前黃陵背斜為四川盆地與江漢盆地水系之間的分水嶺[圖3(b1)],分水嶺兩側的水系同時向上遊進行溯源襲奪,隨著江漢盆地的熱沈降,擁有更低的侵蝕基準面的江漢盆地水系襲奪了四川盆地水系,進而形成了現今的長江和三峽[圖3(b2)]。盡管存在不同見解,但兩種觀點均認為是下遊江漢盆地的熱沈降引起下遊的侵蝕基準面降低,進而導致河流在三峽處的快速侵蝕,形成深切的峽谷,這可能是三峽形成的根本原因。

圖3 長江三峽形成的2種模型

(a)「下切說」模型:(a1)三峽深切峽谷形成前存在區域性河流,(a2)川東地區的擡升和江漢盆地的沈降導致先存河下切形成現今的深切河谷;

(b)「溯源說」模型:(b1)三峽貫通前黃陵背斜為四川盆地與江漢盆地水系的分水嶺,(b2)分水嶺兩側水系不斷向黃陵溯源侵蝕,最終貫通了三峽

【吾評:第一種觀點「下切說」認為在三峽深切峽谷形成前存在區域性河流,而深切峽谷一般形成於高海拔上遊流域,這與三峽上遊四川盆地的地貌條件不匹配;第二種觀點「溯源說」向源侵襲的速度與源頭流域面積及持續徑流量密切相關,而黃陵背斜的流域面積極其有限,雙向溯源貫通並橫切總長近200公裏的多段山脈,所需要的水量需要流域範圍內下多少雨才能完成呢?源頭與切割方向不一致】

形成時間的爭議

表1 長江三峽形成主要時間研究及其研究內容

【吾評:目前作為證據的研究物件除了三峽庫區基巖都無法作為長江三峽地貌形成的直接證據,但基巖的熱年代學對封閉條件要求嚴格,庫區內基巖露出地貌多,基準點選取困難】

仔細閱讀原文(前有下載連結)收獲頗大,讓我陷入了深深的思考......

有沒有可能提出一種新的長江三峽形成模型可以很好解析現有模型與基礎研究數據之間的差異及矛盾?

這個新模型姑且稱之為「長江貫通的地震構造及人為動力地貌形成簡要模型」

新模型是對前人提出的長江貫通模型的最佳化,主要增加了四個地貌改變因素:

1)長江三峽貫通前,存在連線四川盆地東南邊緣與清江的長江古河道且透過喀斯特地貌的部份河段為地下暗河,長江三峽貫通後古河道斷流

2)橫斷山脈川滇菱形斷塊4.2Ka之前系列超級大地震產生的構造地貌形成「長江第一灣」並迫使金沙江連帶雅礱江、大渡河、岷江改道東流

3)金沙江等河道改道東流後形成現今的長江上遊流域,改道時上遊來水進入四川盆地,清江支流的長江古河道暗河排水不及至四川盆地長時間積水,在地勢較低的盆地南部地區形成河水動力地貌積水湖,過量來水從盆地東南緣低山隘口溢位流向清江下遊河道

4)受淹的四川盆地古代先民經過長年努力,在4.1Ka開鑿疏通長江三峽形成新的盆地出水口,這便是現今讓人嘆為觀止不可想象的人為動力地貌—長江三峽

(a)60Ma四川盆地成為陸相盆地,三峽形成前,其所在黃陵背斜為長江上遊水系與長江中遊水系的分水嶺,分水嶺西側的長江上遊水系為古紅河的支流,分水嶺東側的長江中遊水系匯入江漢盆地

(b)36.5Ma華東地區的沈降促使長江中下遊形成一條東流入海的河流

(c)24.6Ma以後長江中下遊水系透過清江的長江古河道逐漸向上遊進行溯源襲奪,襲奪了四川盆地內一系列河流

(d)4.2Ka前橫斷山脈斷裂帶的系列大地震,阻塞金沙江南流通道,形成長江石鼓第一灣,雅礱江大渡河隨同金沙江改道東流,上遊巨量來水致使清江古河道排水不及,四川盆地形成長期積水湖

(e) 4.1Ka古人透過多年努力人為開鑿疏通了長江三峽,四川盆地積水透過三峽排向下遊,清江古河道斷流,形成類似於現今的東流長江

考驗的時刻來了,這個新模型是否可以解釋學界現在爭議的焦點問題呢?

爭議聚焦的幾個問題

(1) 三峽侵蝕下切時間研究中存在的問題

低溫熱年代學數據表明,三峽的侵蝕可能發生在45~40 Ma。但反對者認為,三峽的形成必然導致下遊沈積盆地沈積環境和源—匯體系的變化,沈積物會第一時間響應三峽的侵蝕,因此三峽的侵蝕時間在理論上應與下遊盆地沈積記錄變化時間一致。然而,三峽下遊江漢盆地在約36.5 Ma 之前廣泛發育的蒸發巖表明,江漢盆地在始新世為一個幹旱的湖泊環境,與長江這種大型河流環境特征相悖,長江三峽的形成應在約36.5 Ma 之後,江漢盆地和蘇北—南黃海盆地的物源分析也表明三峽的形成可能發生在中新世或其之後。熱年代學數據與沈積記錄不匹配是三峽侵蝕時間爭議存在的根本原因。

【 吾評 :已解,新模型的長江貫通時間為4.1Ka,與下遊江漢盆地36.5Ma之前 蒸發巖數據不矛盾 】

(2) 長江礫石層研究中存在的問題

長江三峽的形成直接影響下遊盆地源匯體系,因此三峽下遊盆地中的沈積物,尤其是長江下遊地區的長江礫石層是三峽形成研究的焦點。長江礫石層中碎屑鋯石U-Pb定年顯示長江三峽的形成可能發生在中新世或其之前,而與碎屑鉀長石Pb同位素、鉀長石(雲母)Ar/Ar定年的數據卻認為三峽的形成可能發生在~10 Ma之後。

【 吾評 :查原文相關內容如下

目前共有2種思路證明長江三峽或現今長江的形成:① 將三峽下遊盆地沈積物的沈積學、礦物學和地球化學特征與現今長江下遊沈積物進行對比,二者具有相似的特征可能意味著現今河流系統的建立;②在三峽下遊盆地沈積物中尋找上遊四川盆地源區的特征礦物或特殊化學訊號,進而證明 四川盆地與江漢盆地已經連通,即三峽已經形成 ==】已解,原有思路把盆地連通與三峽形成捆綁,這點是不夠嚴謹的,也是長江三峽地質論文普遍存在的問題。新模型對此做了最佳化,提出了存在繞過長江三峽的古河道,思路上有了創新

He 等 [12] 對長江大型支流水系進行碎屑鋯石U-Pb 定年分析,發現新生代的鋯石只出現在長江上遊的支流水系和金沙江中,在下遊支流中並不存在,因此 新生代的鋯石可以作為三峽上遊源區(或青藏高原)的特征礦物 。然而, 南京雨花台礫石層並不包括長江上遊常見的新生代鋯石 ,其年齡譜與江漢盆地白堊紀沈積物一致 [31-32,74-75] [圖 5(a)和圖 5 (c)]。 ==】已解,新模型提出長江上遊與下遊自全新世才貫通,南京雨花台礫石層不應該包括長江上遊常見的新生代鋯石

Sun 等 [31] 和 Zhang 等 [32] 利用碎屑雲母和鉀長石的 40 Ar/ 39 Ar定年和 Pb 同位素分析,發現礫石層並不包括三峽上遊常見的新生代碎屑雲母和鉀長石等特征礦物,但與江漢盆地白堊紀沈積物特征類似[圖5(b)和圖5(c)], 據此推測南京礫石層代表著長江中下遊水系的貫通[圖4(a)和圖4(b)],但是未與長江上遊相互連通,長江三峽的形成可能發生在最晚的礫石層沈積之後,即 10.3 Ma之後 [31-32,74] 。 ==】已解,新模型完全滿足

以新生代鋯石(獨居石)的出現為長江 三峽 (古河道) 貫通的主要依據,Fan等 [48,69] 、Wang等 [57] 和Yang等 [47] 對長江三角洲和江漢盆地的新生代沈積物進行碎屑礦物 U-Pb定年分析[圖 5(d)~圖 5(g)],分別認為 三峽 (古河道) 的形成發生在 約2.6 Ma、約0.8 Ma和中新世之前 ==】已解,這裏的三峽貫通可用新模型長江古河道貫通來替代解釋】

(3) 其他沈積物研究中存在的問題

對於江漢盆地的物源研究同樣存在較大爭議,尤其是在宜昌礫石層和盆地鉆井巖心的物源分析中,依然存在前中新世和上新世之後2 種三峽形成的觀點。對於宜昌礫石層已發現三峽形成的眾多證據,但其堆積時間是爭議的中心,缺乏有效限制沈積年齡的方法。對於盆地鉆井沈積物,尤其是碎屑鋯石U-Pb 定年分析可能與樣品的測試數量相關,特征礦物的出現只能為三峽形成提供最小的年齡約束。除此之外,長江在江漢盆地內主要發育曲流河,河道的遷移也可能導致物源的變化。 【 吾評 : 已解,這裏的三峽可用新模型長江古河道來替代解釋 】

「長江貫通的地震構造及人為動力地貌形成簡要模型」,可盡解以上焦點問題!!!

新模型時間上與「 4200氣候異常 」事件產生 大洪水 密切相關,從已收集的 四川盆地、江漢盆地和太湖地區大洪水沈積物地質分析報告 看,有很多數據可以 支持 這個 新模型 。後續另文說明,敬請期待!

特別感謝 「翔子史前推理師」 華夏文明探源群友們的資訊分享和交流啟發!

「長江貫通的地震構造及人為動力地貌形成簡要模型」 為全網正選,歡迎朋友們共同探討,批評指正!