地震地质

地震地质2019年第41卷第2期目录

2019, 41(2): 0-0.

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韩龙飞, 刘静, 袁兆德, 邵延秀, 王伟, 姚文倩, 王鹏, 梁欧博, 徐心悦

2019, 41(2): 251-265. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.001

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干旱-半干旱地区第四纪冲洪积扇蕴含着丰富的气候与构造信息，划分并描述不同时期的冲洪积扇单元及其地貌特征是开展第四纪冲洪积扇研究的重要步骤。野外考察等传统方法是对冲洪积扇进行描述与填图的最重要的途径之一，但在此之前对冲洪积扇进行大范围的自动化地貌初步分级则可为地貌填图提供指导，从而提高后续的野外工作效率。文中借助航空影像生成的0.2m分辨率数字高程模型提取老虎山地区各冲洪积扇单元的起伏度与粗糙度，实现对各冲洪积扇单元的分类与差异探讨。研究表明，随着提取窗口尺寸的增大，粗糙度迅速增大，而当提取窗口增大到一定程度后粗糙度过渡为缓慢增大并达到稳定的状态。在尺寸为8m×8m的滑动取样窗口下，起伏度与粗糙度随着冲洪积扇年龄的增加，呈现先减小而后增大的趋势，这恰好反映了冲洪积扇的动态演化过程。

博罗可努-阿齐克库都克断裂精河段晚更新世以来的断错地貌和走滑速率

胡宗凯, 杨晓平, 杨海波, 李军, 吴国栋, 黄伟亮

2019, 41(2): 266-280. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.002

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博罗可努-阿齐克库都克断裂（博-阿断裂）是中天山与北天山的板块会聚边界，它NW向斜切天山山脉，是一条继承性的右旋走滑活动断层。研究其活动性质、限定其滑动速率有助于理解天山地区晚第四纪构造变形模式、应变速率分配情况及评估区域地震危险性。文中通过卫星遥感影像解译及野外考察，基于地貌面高程、水系密度和切割深度等，将精河东南的冲洪积扇分为4期，由老到新分别命名为Fan1、Fan2、Fan3和Fan4。利用无人机航拍获取断裂附近的高精度影像，并对冲洪积扇上发育的冲沟、阶地陡坎等进行构造地貌解译，发现Fan1、Fan2和Fan3 3期冲洪积扇上发育右旋位错冲沟及断层陡坎。其中，Fan2b、Fan3a和Fan3b上的冲沟最小右旋位错约6m，最大位错分别为（414±10）m、（91±5）m和（39±1）m；Fan2b与Fan3a分界的地貌陡坎被右旋位错（212±11）m。结合前人在天山北麓得到的阶地或冲洪积扇的堆积年龄，并与古里雅冰芯气候曲线进行对比，推测Fan2b、Fan3a和Fan3b 3期冲洪积扇的下切年龄分别为56~64ka、35~41ka和10~14ka。博-阿断裂自冲洪积扇Fan2b、Fan3a和Fan3b形成以来的滑动速率分别为3.3~3.7mm/a、2.2~2.6mm/a和2.7~3.9mm/a，利用蒙特卡洛模拟方法拟合得到晚更新世以来其平均右旋走滑速率为（3.1±0.3）mm/a。

青藏高原东南缘地貌边界性质的界定及其对高原东南缘扩展模式的启示

吴贵灵, 祝成宇, 王国灿, 张攀

2019, 41(2): 281-299. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.003

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青藏高原东南部的地貌结构是高原隆升深部动力过程与高原扩展的重要指标之一，存在受下地壳流驱动的渐变模型和受宽约50~200km的雅砻-玉龙断裂系控制的陡变模型2种不同认识。文中基于30m分辨率的SRTM数据进行数字高程分析，利用高程和水系参数对研究区地貌加以提取和分析，结合野外地貌和构造调研的结果以及前人的相关研究，对高原东南缘川滇地块中部构造地貌细结构进行了详细的解析。研究认为，青藏高原东南边界具有明显的台阶式构造地貌结构，不同台阶梯度带受不同时期发育的NE-SW向断裂控制。其中一级边界位于木里-玉龙断裂，控制了平均海拔4 200m的高原面的东南边界，是渐新世-中新世早期构造抬升的结果；二级边界受中新世中期逆冲活动的金河-箐河断裂控制，其构成丽江-盐源一带海拔中等（约3 000m）、相对低起伏区域的东南边界。高原东南边界的台阶式构造地貌结构反映了高原向SE的前展式逆冲扩展。这种扩展模式并不支持下地壳管道流连续变形模型。

阿尔金断裂南侧弧形地貌单元成因及其构造意义

栗兵帅, 颜茂都, 张伟林, 杨永鹏, 张大文, 陈毅, 关冲

2019, 41(2): 300-319. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.004

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巨型左旋走滑的阿尔金断裂是青藏高原的北部边界，在印度-欧亚板块碰撞过程中起重要的调节作用，控制着青藏高原东北部的构造演化，认识其活动演化对理解青藏高原的构造变形过程和机制具有重要意义。阿尔金断裂南侧存在一系列弧形地貌单元，知晓这些弧形带是原始弧形弯曲还是后期由于阿尔金断裂左旋走滑拖曳而形成的，对认识阿尔金断裂的构造演化具有重要意义。文中在前期阿尔金断裂南侧柴西英雄岭和柴北缘2条弧形带不同部位已开展的精细古地磁旋转变形研究的基础上，综合研究区和阿尔金断裂附近已有的古地磁旋转变形研究结果和弧形带几何形态学等其它地质证据，分析发现这2条弧形带的几何学特征是由其不同部位发生旋转变形所导致的，且旋转变形与该时段阿尔金断裂的快速左旋走滑活动密切相关。通过上述工作，更加全面地了解了阿尔金断裂新生代2阶段的走滑特征，进一步限定了阿尔金断裂早渐新世以来左旋滑移量，以柴西段为参照系滑移量至少约350~430km，以柴北缘段为参照系至少约380~460km，平均滑移速率至少约10.6~13.9mm/a。

祁连山东段石羊河流域河流纵剖面及其构造意义

高效东, 谢虹, 袁道阳, 苏琦, 邵延秀

2019, 41(2): 320-340. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.005

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石羊河流域位于祁连山东段，其河流体系记录了最新的构造信息和构造活动。提取石羊河流域的地貌信息，有助于揭示祁连山东段石羊河流域地貌对构造活动的响应，及系统探讨该区地貌发育特征及其所蕴含的构造意义。文中基于GIS空间分析技术，利用数字高程模型（DEM）、Matlab脚本提取了石羊河流域7条河流的纵剖面，并利用基岩河道水力侵蚀模型对其进行分析，获得了7条河流的陡峭系数、平均侵蚀量、凹曲度、裂点分布、高程、距河流出水口距离和流域面积等地貌信息。结果表明，石羊河流域的各条支流至少存在1个主裂点，裂点上、下河段具有不同的陡峭度（k_s）与凹曲度（θ），说明河流纵剖面裂点的上、下河段具有不同的发育趋势。对河流纵剖面、裂点分布及岩性进行综合分析，结果表明，古浪河、金塔河、杂木河、西营河、东大河和西大河都具有"坡折式"裂点，处于瞬时状态。祁连山东段河流地貌演化主要与构造活动相关。利用本区晚第四纪活动断裂相关裂点上游河道的凹曲度指标拟合出整条河流，得到石羊河流域的平均侵蚀量约488m，发源于古浪推覆体的6条支流的平均侵蚀量为508.5m。进一步计算研究区河网归一化的河流陡峭系数（k_sn）并得到其空间分布，结合河流纵剖面和裂点分析结果对祁连山东段石羊河流域的构造特征进行了综合分析，k_sn的结果显示下游段陡峭系数<60，中游明显大于下游。同时，位于构造结处的古浪推覆体其k_sn值呈现高值，表明该区第四纪以来经历了明显的构造抬升过程。文中结果表明石羊河流域地貌演变处于非均衡状态，构造变形是祁连山东段地貌演化的主要影响因素，控制着该区现今的地貌发育及演化历史。

宗务隆山南缘断裂构造地貌特征与晚第四纪滑动速率

董金元, 李传友, 郑文俊, 李涛, 李新男, 张培震, 任光雪, 董绍鹏, 刘金瑞

2019, 41(2): 341-362. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.006

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宗务隆山南缘断裂位于柴达木盆地东北缘，是祁连山南缘与柴达木盆地的边界逆断裂，对其晚第四纪活动性进行研究对于理解祁连山地区应变分配模式以及该地区断裂向柴达木盆地内部的挤压扩展过程具有重要意义。文中通过遥感影像解译和野外地质调查，结合GPS地形剖面测量以及宇宙成因核素与光释光定年，对宗务隆山南缘断裂拜京图和蓄集乡等段落开展了详细的研究。综合分析拜京图和蓄集乡地区不同期次洪积扇的垂直位错以及相应地貌面的年龄，得到宗务隆山南缘断裂晚第四纪以来的平均垂直滑动速率为（0.41±0.05）mm/a，水平缩短速率为0.47~0.80mm/a，约占祁连山地区地壳缩短速率的10%。这些结果有助于进一步理解祁连山地区的应变分配模式以及柴达木盆地北缘地区的构造变形机制。

利用R语言半自动化提取河流阶地——以米家山黄河阶地为例

姚文倩, 刘静, Michael Oskin, 韩龙飞, 李雪, 恒, 徐心悦, 李占飞, 张金玉

2019, 41(2): 363-376. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.007

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构造活跃地区阶地的发育对于分析不同时间域下的构造变形或气候作用具有重要意义。因此，如何利用有效的定量方法提取和精细刻画这类地貌特征显得极为重要。R语言是一种集统计分析和图形显示于一体的优秀编程语言，目前已被广泛应用于医学、生物学等领域，但尚未应用于地质与地貌学领域。文中以海原断裂带景泰-哈思山段的米家山东侧保存较好的多级黄河河流阶地为研究目标，初步尝试基于R语言对SfM技术获取的高精度地形数据进行分析和可视化，完成了对米家山黄河阶地的半自动提取，共划分出20级河流阶地，同时揭示出较年轻的阶地具有较好的连续性和延伸性，而较老阶地的连续性和延伸性则相对较差，且老阶地变形逐渐趋于明显，阶地年龄越老，其似半抛物线形态的翘曲越明显，反映了米家山东侧多级阶地形成后的不同演化历史。此次试验结果表明R语言有望成为高精度地形数据分析和可视化的有效工具。

利用地面激光与地质雷达综合探测活断层浅层三维结构——以川西理塘毛垭坝盆地北缘正断层为例

张迪, 吴中海, 李家存, 刘绍堂, 马丹, 卢燕

2019, 41(2): 377-399. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.008

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快速获取活断层的高精度微地貌形态和对应的浅层三维结构是揭示活断层浅地表形迹与活动特征的关键。文中综合利用地面三维激光扫描仪和地质雷达技术，以川西理塘地区毛垭坝盆地北缘主边界断裂禾尼段的正断层崖为研究对象，获取了该处正断层错动2期最新地貌面的精确地表垂直位移量和浅层二维地质雷达图像，并初步建立了基于地面三维激光与地质雷达的活断层微地貌精细化三维测量方法，构建了断层崖微地貌的精细三维模型和浅表三维图像，揭示了正断层崖处发育的伸展地堑结构，同时初步实现了断层微地貌地表地下三维数据的一体化融合显示及相互解译。应用结果表明，该方法可以同时快速、高效、无损地获取大范围内的活断层微地貌及浅层结构的多层次、多视觉的空间数据，极大地提高了对活动断层微地貌形态与浅层结构进行快速调查与研究的精度和认识水平，也为更全面地认识和理解活断层的空间分布与变形特征、活动习性和多期古地震遗迹等提供重要的数据和方法支持。因此，对该方法的继续探索和完善，将显著提升和扩展其在活断层定量化和精细化研究中的实用性及应用前景。

利用灰岩断层面形貌特征识别罗云山山前断裂古地震信息

邹俊杰, 何宏林, 石峰, 魏占玉, 苏鹏, 闫小兵

2019, 41(2): 400-418. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.009

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以山西地堑系罗云山山前断裂的基岩断层面为例，用陆基LiDAR扫描获取了断层面形貌学数据，采用各向同性变差函数法计算了断层面形貌的分维值。结果显示，断层面形貌在高度上具有显著的分带性，每个分带的特征分维值随断层面高度的增加呈阶跃式变化。分析认为这种形貌特征可能反映了断层面与多次地震相关的间歇式出露方式。分带高度指示了约3m和1m的2组同震倾滑位移量，各分带之间的分维值过渡带是断层面缓慢剥露的结果。与片麻岩区的断层面形貌学研究结果相比，灰岩断层面形貌学分维值随着暴露时间的增加而减小，2种岩性区的断层面分维值D与断层面高度H呈现类似镜像的关系，在气候构造条件大致相同的情况下，考虑为岩性差异的影响。

地形坡度和高程变异系数在识别墨脱活动断裂带中的应用

杨晓平, 王萍, 李晓峰, 谢超, 周本刚, 黄雄南

2019, 41(2): 419-435. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.010

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喜马拉雅东构造结位于青藏高原东南端，是欧亚板块与印度板块碰撞、会聚的地带，其内部的南迦巴瓦峰地区是喜马拉雅山东段的最高山峰，雅鲁藏布江围绕南迦巴瓦峰形成一个"几"字形的大转弯。南迦巴瓦地区东侧的雅鲁藏布江河谷位于喜马拉雅山的南麓，属于亚热带湿润气候区，分布有茂密的热带雨林植被。该地区的阿尼桥右旋走滑断裂带是南迦巴瓦构造结的东边界断裂。利用30m分辨率的DEM数据，在ArcGIS软件平台上获得了南迦巴瓦及其周边地区的地形坡度和高程变异系数2个定量地貌参数。在地形坡度分布图上，墨脱附近的雅鲁藏布江东西两岸的山体地形为坡度>30°的陡坡，在陡地形坡度的背景下，存在NE走向、断续分布的坡度为5°~25°的缓坡条带。地形高程变异系数分布图上，墨脱附近的雅鲁藏布江两岸地形为高程变异系数>0.9的高地形起伏区，在高地形起伏区的背景上，发育NE走向、断续分布的高程变异系数为0.2~0.9的缓地形起伏条带。通过野外地质地貌调查和探槽开挖，发现上述地貌参数异常条带处为活动断裂通过的位置。上述工作表明，地形坡度和高程变异系数2个地貌参数的定量分析有助于发现地形坡度大、植被覆盖严重、剥蚀强度大的地区的活动断层。

藏北改则县别若则错活动断裂的发现及其地质意义

哈广浩, 吴中海, 马凤山, 曾庆利, 张路青, 盖海龙

2019, 41(2): 436-446. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.011

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由于调查研究资料有限，目前对藏北高原内部近EW向的伸展变形样式和具体调节机制一直存在诸多争议。最新开展的地表调查在藏北高原西部的别若则错新发现了1条长约20km、走向近NNW的走滑断裂。该断裂表现出断塞塘、水系错动及断层崖等典型的走滑断裂变形标志。水系错动及构造地貌显示，别若则错断裂是以右旋走滑运动为主、兼具明显正断分量的张扭性断层，是高原内部近EW向伸展变形的产物。通过与羌塘古大湖进行对比分析，认为该断裂错断的最新地貌体是晚更新世的冲洪积扇，未错断全新世扇体，且断崖坡角已显著变缓，表明其最新活动时间可能为晚更新世。综合分析地表调查和遥感影像的错断位移恢复结果，发现最新一次断裂活动的最大右旋走滑位移约2~3m。晚更新世早-中期冲洪积扇体的累积最大右旋走滑位移约44m，垂直错动约2m，由此推测该断裂晚第四纪以来走滑速率约1mm/a，显示弱走滑变形特征。别若则错断裂近NNW的走向与印度和欧亚板块碰撞的主压应力轴（σ₁）的夹角约30°，而已发现的区域性共轭走滑断裂与σ₁呈约60°~75°的较大夹角，两者显著不同，表明藏北地区共轭走滑断裂带的组合方式可能存在不同的样式：一种是钝角，可能与拉萨和羌塘地体内的剪切作用或块体挤出有关；另一种是锐角，可能代表着新生破裂特征，推测其可能与高原内部近SN向正断层的N向的延伸有关，其成因机制仍需进一步研究。

日喀则弧前盆地的埋藏和剥蚀历史——来自低温热年代学的约束

葛玉魁, 刘静, 张金玉, 李亚林

2019, 41(2): 447-466. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.012

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日喀则弧前盆地紧邻印度板块与欧亚大陆碰撞带，研究其剥蚀历史对理解印度板块与欧亚大陆碰撞对造山带剥蚀的影响具有重要意义。文中利用磷灰石裂变径迹（AFT）及锆石和磷灰石的（U-Th）/He（ZHe和AHe）年龄数据，结合已发表的低温热年代数据探讨日喀则弧前盆地的热演化和剥露历史。日喀则弧前盆地磷灰石裂变径迹年龄存在明显的南北差异，南部磷灰石裂变径迹年龄为74~44Ma，对应的剥蚀速率为0.03~0.1km/Ma，剥蚀量≤ 2km；北部磷灰石裂变径迹年龄为27~15Ma，剥蚀速率为0.09~0.29km/Ma，但缺失早新生代的热演化历史。而磷灰石的（U-Th）/He年龄表明15Ma BP之后日喀则弧前盆地整体呈现一致的剥露历史。低温热年代数据表明日喀则弧前盆地南部自新生代以来尽管受到印度板块与欧亚大陆碰撞及后期断层活动的影响，海拔由海平面抬升至4.2km，但一直保持缓慢的剥蚀，表明高原隆升并未直接促使该地区的岩石剥蚀速率加快，这与快速剥蚀即代表造山带开始隆升的假设不相符。此外，日喀则弧前盆地北部的低温热年代学研究表明晚渐新世-早中新世Kailas盆地仅发育于日喀则弧前盆地与冈底斯造山带之间的狭长地带，并在短期内经历了快速的埋藏和剥露。

武汉地区第四纪磁性地层

张玉芬, 李长安, 杨伟, 赵举兴, 郁军, 熊智秋

2019, 41(2): 467-480. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.013

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武汉地区90%为第四系所覆盖，但目前针对第四纪年代地层的研究严重滞后。文中在武汉市城市地质调查施工的数百个钻孔中选择了地层发育齐全、适于进行磁性地层研究的SK2钻孔进行了古地磁极性测试和分析，并重点对SK2钻孔进行了磁性地层的划分，初步建立了武汉市第四纪磁性地层的年代序列。结果表明，SK2钻孔的布容与松山（B/M）界线位于孔深约29.6m处，其古地磁年龄约0.78Ma；松山反向带中的正极性亚时贾拉米洛（Jaramillo）、奥杜威（Olduvai）、留尼汪（Reunion）Ⅱ分别位于孔深38.2~39.8m、66.5~71.9m和75.8~78.4m处。依据磁性地层结果对研究钻孔进行了第四纪地层划分，SK2钻孔的1.2~14.1m为上更新统，15~29.6m为中更新统，29.6~78.8m为下更新统。计算SK2钻孔地层的沉积速率后发现，古地磁年代1.47~1.57Ma BP和1.07~1.21Ma BP为2个沉积速率相对增大的阶段。

2008年仲巴地震形变及其揭示的构造运动

邱江涛, 刘雷, 刘传金, 王金烁

2019, 41(2): 481-498. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.014

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2008年8月25日拉萨块体中部的仲巴县发生了M_W6.7地震，之后发生了M_W6.0余震。然而，针对此次地震，不同机构给出的震源位置和发震断层参数存在一定差异，同时对其所揭示的构造意义也需要更深刻的认识。文中利用不同波长、不同入射倾角的升降轨ENVISAT ASAR和ALOS PALSAR卫星数据，基于InSAR技术获取了该地震的8幅同震形变场图像，得到此次地震引起的地表形变长约50km，且分为南、北2瓣。为了更好地反演主震的破裂滑动分布，在数据降采样过程中，设置近场区域的采样间隔远小于远场区域，以保证主要形变区域的观测数据特征和采样密度，并且扣除了余震形变的影响。基于Okada均匀弹性半空间位错模型和SDM方法反演的结果表明，此次地震的发震断层为E倾的帕龙错断裂，破裂滑动主要为正断倾滑兼部分左旋走滑性质，南段最大滑动量为1.15m，北段最大滑动量为0.52m。为了进一步理解此次地震的构造背景，文中利用SBAS-InSAR技术获得了震后仲巴地区2008-2010年的形变时间序列，发现形变主要是由剥蚀导致的沉降区堆积所引起的，而在断裂两侧并不明显。结合1991-2015年的GPS数据分析，认为拉萨块体内部EW向的伸展作用是明显且不均匀的，地堑附近伸展量逐渐减小。正断型地震在高原隆升过程中可能起着重要的调节作用。

江汉和洞庭盆地与周缘造山带盆山耦合研究进展

林旭, 刘静

2019, 41(2): 499-520. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.015

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沉积盆地与造山带是大陆构造的2个重要的组成单元，具内在成因联系。对其耦合关系进行研究，可以恢复和重建岩石圈深部运动过程，了解近地表构造与气候之间的相互作用。江汉和洞庭盆地位于长江中游，与周缘造山带具有清晰的盆山边界，盆内河流水系十分发育，是一个多物源沉积盆地，是探讨从山（源）到盆（汇）沉积过程的天然实验室。文中对江汉盆地盆山耦合的研究结果进行了总结和梳理，介绍了造山带基岩、盆地和河流沉积物低温热年代学的应用方法，提出了新的研究切入点，建议今后在江汉和洞庭盆地开展盆山耦合研究时，将造山带基岩和河流碎屑矿物低温热年代学结果相结合，同时开展同一目标矿物的物源示踪研究，综合分析造山带隆升信息与物源信息，并与周缘构造和沉积学研究结果相互检验，可得到详细的盆山耦合演化过程。

长江流域碎屑锆石U-Pb年龄物源示踪研究进展

李亚伟, 李长安, 张玉芬, 林旭, 王节涛, 孙习林, 魏传义, 郭汝军, 冷勇辉

2019, 41(2): 521-544. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.02.016

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长江的演化对于了解现代亚洲地貌格局的演变，以及探讨河流发育对构造隆升和季风演化的响应均具有十分重要的意义。前人已采用多种方法厘定长江的演化历史，但对长江贯通时限等问题仍存在较大的争议。目前物源示踪是进行河流演化研究的重要方法之一，其关键在于选取的示踪剂能够有效地代表源区信息并能准确定年。锆石的封闭温度高，可十分稳定地记录源区信息，且在河流中广泛存在，采集样品方便，锆石U-Pb年代学分析方法成熟，因而广泛应用于长江流域物源示踪研究。但长江流域面积广泛，流经的地质单元岩性复杂，流域内热历史信息丰富，这导致单纯利用该方法进行物源示踪研究面临诸多亟待解决的问题。文中在国内外研究资料的基础上，基于从"源"到"汇"系统的研究思路，通过对比分析，指出基于碎屑锆石U-Pb年代学进行长江流域物源示踪研究的局限性以及需要注意的问题。

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