由于新生代晚期红河断层的运动方向发生了逆转（该断层位于青藏高原东南边缘），哀牢山的分水岭正在向东北方向迁移

《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》：The Ailao Shan drainage divide is migrating northeastwards in response to the late Cenozoic kinematic reversal of the Red River Fault, southeastern margin of the Tibetan Plateau

红河断裂带（RRF）晚新生代走滑方向反转与哀牢山地形演化关系研究。通过χ-plot方法分析哀牢山排水分界稳定性，结合DEM数据计算河道陡峭度，揭示RRF右旋走滑及西部正断层活动主导东北向排水分界迁移，其地形未达稳定状态表明RRF动能反转为近期事件。

　　

Feng Shi|Xibin Tan|Yijia Ye|Qiaoqiao Guo|Shuang Bian

中国地震局地质研究所地震动力学与预报国家重点实验室，北京100029，中国

摘要

红河断层（RRF）是青藏高原东南边缘的一条重要块边界断层，在新生代晚期经历了走滑方向的反转。哀牢山是一条位于红河断层西南侧的平行山脉。对哀牢山的地形分析可以为红河断层的运动学反转及其相关地貌演化提供约束。在本研究中，我们使用χ-图方法分析了哀牢山的排水分水岭稳定性。结果表明，哀牢山大部分排水分水岭段正向东北方向（朝向红河断层）移动。这种排水分水岭的迁移可能是由红河断层的右旋走滑作用以及红河流域面积的减少所驱动的。为了进一步约束红河断层的垂直构造活动，我们基于数字高程模型（DEM）分析了哀牢山河流的河道坡度。结果表明，红河断层的西段存在正断层活动，而东段则没有。总体而言，哀牢山的地形分析结果，包括排水分水岭稳定性和河道坡度指数，共同支持红河断层为右旋走滑断层，并且其西段具有正断层成分。这项研究表明，在红河断层运动学反转后，哀牢山的地貌尚未达到稳定状态，这意味着运动学反转可能是一个相对较新的事件。

引言

红河断层（RRF）是印度-欧亚大陆碰撞期间印度支块北部的边界（Tapponnier等人，1982年、1990年、2001年；Peltzer和Tapponnier，1989年）（图1）。由于逃逸运动的北向迁移，红河断层的走滑方向从早期的左旋转变为后来的右旋，这一过程在调节大陆内部变形中起着关键作用（Tapponnier等人，1982年、2001年；Allen等人，1984年；Leloup等人，1995年、2001年；Wang等人，2016a年、2016b年、2019年）。哀牢山是一条位于红河断层西南侧且与其平行的山脉。尽管关于运动学反转的时间存在争议，但普遍认为哀牢山的抬升与红河断层的活动有关。然而，哀牢山的地形如何响应红河断层的运动学反转仍不清楚。

此外，尽管人们对红河断层的水平几何结构和运动学有较多共识，但在其垂直几何结构和运动学方面仍存在争议，部分原因是该地区降水量大且植被茂盛（Schoenbohm等人，2006年；Trinh等人，2012年；Wang等人，2016a年、2016b年；Shi等人，2018年；Wen等人，2022年；Guo等人，2023年）。结合地形数据的排水分水岭稳定性分析与河道坡度分析（k_sn）分析为约束红河断层的运动学提供了可能性。高分辨率的数字高程模型极大地促进了排水盆地演化和活跃构造的研究（Guo等人，2023年；Sakashita和Endo，2023年；Wang等人，2023年；Zhou等人，2024年）。在哀牢山的两侧形成了大量的沟壑，这些沟壑大多垂直于红河断层的走向。这些沟壑中的东北流向河流最终汇入红河，而西南流向的溪流则被哀牢山沿线的高地分隔开，这条高地被称为哀牢山排水分水岭（图2）。山脉形态和排水分水岭稳定性受到构造、气候和岩石类型的影响（Willett等人，2014年；Forte和Whipple，2018年；He等人，2021年；Shi等人，2021年；Zhou等人，2022a年）。由于岩石可蚀性和降水量较为均匀（图2），哀牢山排水分水岭的稳定性主要受构造控制，因此可以用来约束红河断层的活动（Buscher等人，2017年；He等人，2019年；Yang等人，2020年；Ye等人，2024年；Bian等人，2024a年、2024b年）。

在本研究中，我们首先使用χ-图方法分析了哀牢山排水分水岭的稳定性。为了进一步约束红河断层的垂直活动，我们计算了哀牢山河流的河道坡度（k_sn）。本研究旨在为青藏高原东南边缘红河断层的构造演化提供新的地貌证据。

部分内容

背景

红河断层从青藏高原的东南边缘延伸至南海，全长约1000公里。它在东南亚形成了一个巨大的地质不连续面，将印度支块与华南块分隔开来（Tapponnier等人，1982年、1990年、2001年；Allen等人，1984年；Peltzer和Tapponnier，1989年；Leloup等人，1995年、2001年；Li等人，2017年；Wang等人，2020年、2022年）。作为岩石圈尺度的

方法

在本研究中，我们应用χ-图方法分析了哀牢山排水分水岭的稳定性，数据基于2023年获取的ALOS数字高程模型（分辨率12.5米，WGS84投影）（Willett等人，2014年；Zhou等人，2022b年）。分水岭两侧的侵蚀率差异是控制排水分水岭迁移的主要因素（Willett等人，2014年；Beeson等人，2017年）。当分水岭两侧的岩石类型和降水量没有显著差异时（在分水岭几公里范围内），

哀牢山排水分水岭的稳定性

我们使用χ-图方法分析了哀牢山排水分水岭的稳定性。需要注意的是，在较短的距离内（几公里范围内），分水岭两侧的岩石类型和降水量基本均匀，这确保了结果反映了分水岭两侧侵蚀率的差异。我们选择了63对位于哀牢山排水分水岭两侧的河流，以确定其迁移方向和幅度（图3）。详细信息如下

排水分水岭向东北方向迁移的机制

排水分水岭的稳定性主要受构造、气候和岩石类型共同作用的影响（Su等人，2020年、2025年；Gelwick等人，2024年；Bian等人，2025年；Cao等人，2025年；Zeng等人，2025年；Li等人，2025年；Gao等人，2025年；Ye和Tan，2025年）。排水分水岭倾向于向抬升幅度较大、降水量较低或基岩较坚固的一侧迁移（He等人，2021年；Shi等人，2021年；Zhou等人，2022a年；Bian等人，2024a年）。走滑断层的作用

结论

我们使用χ-图方法分析了青藏高原东南边缘哀牢山排水分水岭的稳定性。结果表明，哀牢山排水分水岭正向东北方向移动，朝向红河断层。结合k_sn分析的结果，我们认为哀牢山排水分水岭的东北方向迁移是由红河断层的右旋走滑作用以及红河上游流域面积的减少所驱动的，而西北段的迁移则受到其他因素的影响

CRediT作者贡献声明

Feng Shi：软件开发、数据分析、撰写——审阅与编辑、初稿撰写。Xibin Tan：方法论设计、概念构建、撰写——审阅与编辑。Yijia Ye：软件开发、数据分析、撰写——初稿撰写。Qiaoqiao Guo：软件开发、数据分析。Shuang Bian：撰写——初稿撰写。

未引用的参考文献

Authemayou等人，2018年

Shen等人，2005年

Su等人，2022年

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本研究的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了国家重点研发计划（2023YFC3012000）、地震动力学国家重点实验室基础研究基金（LED2021A02）和CAS****（E2K2010010）的支持。我们感谢编辑（Howard Falcon-Lang）和两位匿名审稿人的建设性意见。地形数据（ALOS数字高程模型）来源于阿拉斯加卫星设施数据搜索（https://search.asf.alaska.edu/，2023年6月1日）。