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                      2016年01月13日 星期三

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                      青藏高原是如何“生長”的?

                      來源:中國礦業報 作者:易立 杜小弟 發布時間:2017-10-27

                      眾所周知,青藏高原是世界海拔最高的高原,被稱為“世界屋脊”與“第三極”,其東西長約2800千米,南北寬約300千米~1500千米,平均海拔超過5000米,總面積約250萬平方千米。但是,你知道青藏高原是何時開始“生長”、怎樣“生長”的嗎?

                      青藏高原地體構成示意圖

                      青藏高原的隆升是過去100個百萬年以來地球歷史上最重大的地質事件之一,同時也是新生代以來眾多地質事件啟動的誘發因素和邊界條件,吸引了國內外大量科研工作者的研究。早期,學者由于研究集中于青藏高原上的某個點或地區,因此觀點多傾向于高原是整體隆升的。我國學者的研究成果主要來自高原北緣,而國際學者的研究成果主要來自高原南部,導致不同研究者提出的觀點分歧較大,在隆升歷史上有早晚之爭,在隆升模式上有整分之別。分歧主要集中在以下3個方面:(1)隆升開始時間跨度大,從晚白堊世至晚更新世;(2)隆升機制上有整體隆升與漸進性生長的區別;(3)近期地學界研究指出,拉薩與羌塘地塊縮短增厚的起始時間早于印度板塊與亞洲板塊的碰撞時間,青藏高原的隆升是否完全為碰撞成因還有待進一步討論。總體來看,地球科學界對青藏高原生長的認識是一個漸進性的過程,主要體現在隆升模式與隆升歷史兩個方面。

                      關于該高原的隆升模式,隨著研究的深入與認識的加深,地質研究者逐漸認識到不能將青藏高原簡單視為一個整體,“單一活塞式的整體隆升模式”需要被重新認識。在此基礎上,形成了三種主要模式。(1)“東西向穿時隆升模式”:臺灣大學教授、中央研究院院士鐘孫霖及其團隊通過對青藏高原東、西部鉀質火山巖的對比研究認為,隨著巖石圈下層的對流剝離,高原東部在40個百萬年前開始快速隆升,而西部的隆升始于20個百萬年前。1998年,鐘孫霖在《自然》上發表論文,正式提出了先東后西的“穿時隆升模式”。(2)“向北生長模式”:法國科學院院士Tapponnier及其團隊認為,高原的巖漿帶具有向北年齡減小的趨勢,且巖石圈的俯沖是傾斜的,在俯沖同時沿切穿高原東部的左旋走滑大斷層發生了擠出作用。2001年,Tapponnier在《科學》上發表論文,正式提出了高原由東向北東生長的“向北生長模式”。(3)“原西藏高原模式”:中國科學院院士王成善及其團隊根據整個青藏高原新生代盆地的沉積記錄,結合前人的研究基礎,于2008年在《美國國家科學院院報》撰文提出了“原西藏高原模式”,即拉薩地體和羌塘地體在始新世就已經達到現在的海拔高度,而此時青藏高原北部還是低地,南部和西部可能還處在海洋環境中。在中新世時,高原向北、向東和向南“生長”,并在第四紀時形成現在的高原特征。

                      青藏高原的隆升歷史還未取得結論性共識。關于隆升的開始時間,主要有三種認識:始新世之前、始新世-上新世、更新世。關于隆升到現今高度的時間,主要有兩種認識:一是8個到13個百萬年前達到現今高度,二是40個百萬年前達到現今高度。如果將青藏高原視為一個整體,學者們提出的隆升歷史難免矛盾。現今的地質學家更傾向于將青藏高原視為一個多構造塊體的大集合,不同塊體在中生代-新生代連續繼承性的并入歐亞板塊,形成現在的高原樣貌。這些構造塊體以阿爾金-昆侖山縫合帶、金沙江縫合帶、班公-怒江縫合帶、雅魯藏布江縫合為界,自北向南依次為昆侖-柴達木地體、可可西里-松潘甘孜地體、羌塘地體與拉薩地體(如圖),不同塊體間應具有不同的隆升歷史。

                      青藏高原的隆升對亞洲乃至全球的碳循環、氣候和環境變化都產生了重大影響。迄今為止,地球科學界對青藏高原生長的成因、歷史與模式尚存在較大的分歧,惟一可以形成的共識是:青藏高原的生長具有多階段、非均勻、不等速的特點,不同地體應該有不同的生長過程。研究青藏高原的生長對于我們理解新生代全球氣候變冷以及亞洲環境變化等許多地質過程都具有深遠的意義。

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