丁林團隊揭秘青藏高原的“長高史”和背后的動力學機制

當前，我國正在開展第二次青藏高原綜合科學考察研究。雖然科學考察已經取得了不少新發現，但是人們對這片雪域高原的了解還遠遠不夠。

　　“時至今日，作為地球‘第三極’，青藏高原的形成過程仍然沒有定論，科學家為此已經爭論了近百年。”8月1日，在接受科技日報記者采訪時，中科院青藏高原所丁林院士指出。

　　丁林團隊近日在《自然綜述：地球與環境》發表綜述文章，揭秘青藏高原的“長高史”和背后的動力學機制。

　　青藏高原隆升是新生代全球最重要的地質事件之一，不僅影響了歐亞大陸的構造格局，還對新生代以來的全球氣候變化有著深遠的影響。

　　為搞清楚高原的“長高史”，科學家發展了一系列古高度定量重建技術。

　　“目前，廣泛使用的古高度定量重建技術有氫/氧同位素、動植物化石、團簇同位素等。”丁林說，這些古高度定量重建技術為大陸變形和高原生長提供了關鍵信息，可以更加清晰地認識高原差異隆升過程和動力學機制。

　　結合已有的定量古高度重建結果和深部動力學證據，研究團隊弄清了青藏高原距今6000萬年以來的地表隆升歷史和巖石圈演化過程，提出了青藏高原不同造山帶具有差異的隆升歷史。

　　5500萬年至4500萬年前，由于新特提斯洋俯沖板塊的斷裂分離，岡底斯造山帶隆升到4500米；4500萬年至4000萬年前，新特提斯板塊斷裂分離之后，在浮力作用下，印度巖石圈向北水平楔入，激活羌塘地體南北部縫合帶發生陸內俯沖，使分水嶺山脈隆升到5000米的高度。

　　“此時，位于岡底斯造山帶和分水嶺造山帶之間的中央谷地、高原最南部的喜馬拉雅造山帶以及高原北部還處于小于2000米的低海拔，高原整體形成‘兩山夾一盆’的地貌特征。”丁林解釋。

　　4000萬年至3000萬年前，拉薩巖石圈在中央谷地下方失穩掉落，上地殼縮短、軟流圈上涌等多種深部地球動力學過程的作用，使中央谷地抬升到目前4500米的高度。“這標志著青藏高原由造山帶正式轉變為統一高原。”丁林強調。

　　2500萬年至1500萬年前，由于印度大陸的持續俯沖，喜馬拉雅山脈下方俯沖的印度大陸巖石圈及藏北可可西里—昆侖山下方俯沖的歐亞大陸巖石圈先后失穩掉落，喜馬拉雅山與昆侖山先后隆升到現代高度，現代意義上的高原形成。

　　然而，“青藏高原北部地區的隆升歷史仍然存在較大的不確定性，需要更多定量古高度數據來驗證。”丁林坦言。

　　此外，針對青藏高原隆升的時間和機制問題，研究團隊還指出今后需要重點發力的研究方向。

　　“未來需要解決印度—歐亞大陸匯聚量和地殼縮短之間的不一致問題；需要大量高分辨率的古高度數據精確限制高原隆升歷史。”丁林說。

　　同時，還要結合數值模擬和地質數據，準確重建高原地球系統演化歷史；結合地球物理成像技術和地球動力學模擬，闡明大陸巖石圈的循環過程和分布范圍，解析大陸碰撞如何影響鄰近板塊邊界的構造以及全球規模的地幔對流。