河流系统是研究构造、气候和生态系统的重要载体,也是地貌学的重要研究内容之一.河流系统中河道沉积物运移深刻影响着地貌演化的进程,而沉积物粒度的沿程变化特征与趋势则可以揭示有关泥沙动力学的重要信息.目前,关于河道沉积物粒度存在沿程变化现象已有大量研究,但河道沉积物粒度沿程变化的具体机制尚存争议.此外,河道沉积物粒度沿程变化的主要控制因素及其对河床演变的影响也尚未明确.本文总结了全球河流河道沉积物粒度沿程变化及其不确定因素的分布状况,并调查了磨蚀、水力选择性搬运及综合作用对沉积物粒度沿程细化的影响.结果表明,在沿程细化机制研究中,磨蚀作用过程的探析相对较少.磨蚀由研究区岩性决定,并且非耐磨性岩性颗粒会产生强烈的质量损耗.虽然磨蚀对河道沉积物沿程细化的影响有限,但在河道上游以劈裂和切削方式引起的磨蚀过程不能忽视.相较于磨蚀,水力选择性搬运或分选过程受到广泛关注,说明水力分选在自然界河流沉积物粒度沿程细化过程中发挥着重要作用.此外,也有部分研究探讨了河道沉积物粒度沿程变化的综合影响因素,并且发现由于有些因素干扰河床沉积物在沿程方向也会存在粗化现象.粗化一般发生在山区坡度较陡、河流源头崩积河段,而引起粗化的因素主要有支流的汇入、沉积物横向输入、高能泥石流以及冰川作用补给、人为河道改造和大坝修建等.现有的研究表明河道沉积物粒度沿程变化是一个复杂的过程,其变化特征受多时空因素的影响,河道沉积物粒度沿程变化特征及其与外界因素的关系有待进一步研究.因此,在后续的工作中,仍需要利用大量室内室外调查和分析,揭示不同时空尺度河道沉积物侵蚀搬运过程,深化对河流地貌演化及其驱动机制方面的研究.

沉积物搬运;粒度;沿程细化;沿程粗化;选择性搬运;分选;磨蚀

中国地震局地质研究所,地震动力学国家重点实验室,北京,100029;中国科学院空天信息创新研究院,北京,100094

[1]马字发;张会平;马元旭;赵旭东-.河道沉积物粒度沿程变化特征及其影响因素)[J].地质学报,2022(10):3658-3673

选择性搬运,沿程细化,沿程粗化

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