青藏高原中央谷地、岡底斯山脈和中央分水嶺山脈古高度歷史重建圖。 中科院青藏高原所 供圖
推薦北京2月10日電 (感謝 孫自法)被譽(yù)為“世界屋脊”得青藏高原何時形成？中央谷地何時消失？其動力機(jī)制是什么？又經(jīng)歷了怎樣得歷史過程？
華夏科學(xué)院青藏高原研究所(中科院青藏高原所)丁林院士領(lǐng)銜得碰撞隆升及影響團(tuán)隊蕞新研究給出答案。他們通過構(gòu)造地質(zhì)演化、巖石圈深部動力學(xué)、古溫度、古植被分析和古氣候模擬等多領(lǐng)域、多手段綜合研究，定量恢復(fù)青藏高原中央谷地3800萬-2900萬年前得隆升和消亡過程，揭示中央谷地得隆升是青藏高原對地表圈層環(huán)境得巨大影響得開始。
這項破解青藏高原形成世界屋脊謎團(tuán)得重要科研成果論文，北京時間2月10日獲國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)在線發(fā)表，實現(xiàn)在青藏高原各圈層時空演化研究方面邁出堅實一步，對青藏高原地球系統(tǒng)科學(xué)研究具有重要示范作用，也成為華夏第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究得一項重要成果。
青藏高原中央谷地3800萬-2900萬年前隆升和消亡過程。 中科院青藏高原所 供圖
倫坡拉盆地發(fā)現(xiàn)9套火山灰
中科院青藏高原所介紹說，印度板塊與歐亞板塊碰撞后，在高大得岡底斯造山帶和中央分水嶺造山帶之間曾發(fā)育一個與現(xiàn)今地貌完全不同得低海拔中央谷地，它從西向東沿現(xiàn)在得日土-改則-尼瑪-班戈-那曲-丁青一線延伸展布。
為解開導(dǎo)致中央谷地隆升得深部地球動力學(xué)機(jī)制和高原地表圈層得內(nèi)源驅(qū)動力謎團(tuán)，丁林院士帶領(lǐng)團(tuán)隊自1997年起持續(xù)在研究青藏高原隆升歷史、機(jī)制及環(huán)境-生物效應(yīng)得熱點地區(qū)——位于中央谷地中部得班戈縣倫坡拉盆地開展野外考察，迄今已在盆地內(nèi)新生代地層中發(fā)現(xiàn)9套火山灰，地層中還出露豐富得動植物化石。
研究團(tuán)隊利用鋯石鈾鉛測年得方法，確定火山灰得可能嗎？年齡，并建立倫坡拉盆地5000萬-2000萬年前沉積地層可能嗎？年代框架，其中，下部地層沉積年代為5000萬-2900萬年前，上部地層沉積年代為2900萬-2000萬年前。
在此年代框架基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊與英國布里斯托大學(xué)古氣候模擬團(tuán)隊合作，首次利用古氣候模擬得方法確定青藏高原中央谷地得降雨模式為冬、夏兩個季節(jié)得雙峰式，結(jié)合降雨量、地表蒸散和土壤水分含量等，揭示古土壤鈣質(zhì)結(jié)核得形成季節(jié)。此外，研究團(tuán)隊還創(chuàng)造性使用地表空氣濕球溫度和濕球氣溫直減率，定量恢復(fù)了倫坡拉盆地地表高度變化歷史。
丁林院士帶領(lǐng)團(tuán)隊在倫坡拉盆地進(jìn)行野外考察。 中科院青藏高原所 供圖
“兩山夾一盆”隆升為海拔超4000米高原
論文第壹、中科院青藏高原所熊中玉博士表示，研究結(jié)果表明，約5000萬-3800萬年前，青藏高原呈現(xiàn)為“兩山夾一盆”得地貌特征，岡底斯山脈海拔約4500米、中央分水嶺山脈海拔約4000米，它們之間夾著海拔約1700米得中央谷地。中央谷地氣候溫暖濕潤，降水由西風(fēng)和季風(fēng)共同主導(dǎo)。論文共同、中科院西雙版納植物園蘇濤研究員認(rèn)為，中央谷地內(nèi)亞熱帶動植物繁盛，是高原內(nèi)部得“香格里拉”。
約3800萬-2900萬年前，以倫坡拉盆地為代表得中央谷地快速隆升為海拔超過4000米得高原，標(biāo)志著青藏高原主體部分形成。伴隨中央谷地隆升和全球氣候變冷，高原中部溫度顯著下降，降水減少，并且南部季風(fēng)作用相對增強(qiáng)。氣候變化導(dǎo)致高原中部從溫暖濕潤得亞熱帶生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)楹涓稍锏酶吆鷳B(tài)系統(tǒng)，主要地表植被演變?yōu)楦呱讲莸椤?/p>
青藏高原中央谷地范圍(白色陰影區(qū))及地表高度變化剖面，五角星代表研究地點倫坡拉盆地位置。 中科院青藏高原所 供圖
青藏高原深部圈層作用驅(qū)動高原生長過程
論文通訊丁林院士指出，導(dǎo)致中央谷地隆升得深部地球動力學(xué)機(jī)制為俯沖得拉薩地幔拆沉、軟流圈物質(zhì)上涌及上部地殼縮短。由青藏高原深部圈層作用驅(qū)動得高原生長過程，是高原地表圈層(大氣圈、冰凍圈/水圈、生物圈和人類圈)演化和鏈?zhǔn)巾憫?yīng)得內(nèi)源驅(qū)動力。
結(jié)合團(tuán)隊前期研究，蕞新成果還進(jìn)一步表明，雅魯藏布江縫合線以北，從造山帶發(fā)展為高原主體得時間為晚始新世-早漸新世(距今3800萬-2900萬年)，而雅魯藏布江縫合線以南得喜馬拉雅山脈于中新世早期(距今2500萬-1500萬年)才達(dá)到現(xiàn)在高度。(完)
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