科學(xué)網(wǎng)：“世界屋脊”青藏高原到底是如何形成的？
青藏高原構(gòu)造簡(jiǎn)圖。青藏高原是由不同的地塊拼接而成，各地塊的形成過(guò)程不同而又有機(jī)地統(tǒng)一。紅色圓點(diǎn)為本文涉及到的青藏高原及其鄰近地區(qū)古海拔研究地點(diǎn)。 圖片來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園
印度板塊與歐亞板塊碰撞，形成了“世界屋脊”—青藏高原，這是新生代全球最為重要的地質(zhì)事件之一。它塑造了亞洲的地形地貌，對(duì)亞洲乃至全球的氣候都有著深遠(yuǎn)影響。因此，青藏高原的形成過(guò)程長(zhǎng)期以來(lái)備受地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)和生物學(xué)等領(lǐng)域?qū)W者的關(guān)注。由于青藏高原形成過(guò)程的復(fù)雜性，目前對(duì)于其形成歷史的認(rèn)識(shí)還存在很大分歧。
中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園客座研究員Robert A. Spicer以及研究員蘇濤和周浙昆等人近日在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》發(fā)表綜述論文，系統(tǒng)地綜述了以往有關(guān)青藏高原形成過(guò)程的不同觀點(diǎn)，并詳細(xì)介紹了利用地球系統(tǒng)模型、同位素分析以及古生物證據(jù)重建青藏高原古海拔的最新研究進(jìn)展。
“青藏高原隆升”這一術(shù)語(yǔ)，大量出現(xiàn)在地質(zhì)學(xué)和生物學(xué)的文獻(xiàn)中。“高原隆升”通常把青藏高原看作一個(gè)平面整體的抬升。這一觀點(diǎn)主要依據(jù)過(guò)于簡(jiǎn)化的地球動(dòng)力學(xué)與氣候模型，以及對(duì)代理指標(biāo)結(jié)果的不合理解釋?zhuān)艺J(rèn)為青藏高原的隆升肇始于印度板塊與歐亞板塊碰撞（～65-55 Ma）及其后的持續(xù)向北推進(jìn)。
然而，諸多地質(zhì)學(xué)研究表明，青藏高原的形成過(guò)程極其復(fù)雜。青藏高原各地塊的形成時(shí)間和過(guò)程不同，這些地塊在不同的地質(zhì)時(shí)期先后拼接到亞洲大陸。印度板塊與歐亞板塊的碰撞僅僅是青藏高原形成過(guò)程中的最后一次拼接。
近年來(lái)，越來(lái)越多的地質(zhì)學(xué)和古生物學(xué)證據(jù)表明，高原中部在新生代相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)存在著一條東西走向的低谷，低谷的南面和北面分別是岡底斯山脈和羌塘山脈。在始新世由于印度洋季風(fēng)的增強(qiáng)，暖濕氣團(tuán)能夠越過(guò)南面的岡底斯山脈，于是在低谷中孕育了具有亞熱帶性質(zhì)的動(dòng)植物區(qū)系，這個(gè)時(shí)期的動(dòng)植物區(qū)系與北半球有著廣泛的聯(lián)系。中央低谷自古近紀(jì)以來(lái)經(jīng)歷了南北向的擠壓變形而不斷變窄。該中央低谷在新近紀(jì)被進(jìn)一步擠壓填充，青藏高原在整體上才形成。
基于植物化石證據(jù)和同位素分析重建青藏高原南部及喜馬拉雅山脈的抬升歷史。 圖片來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園
對(duì)于高原中部的古海拔，穩(wěn)定性同位素研究和古生物學(xué)證據(jù)常得出截然不同的重建結(jié)果，這是因?yàn)椋捍髿庵械耐凰貜挠《妊髠魉偷角嗖馗咴胁康倪^(guò)程中發(fā)生了反復(fù)分餾，由于高原中部在古近紀(jì)存在谷地，同位素分析結(jié)果代表了附近山體的最大高度；而基于化石證據(jù)（如棕櫚和攀鱸等）的重建結(jié)果，則代表了生活在谷地的生物在地質(zhì)時(shí)期的海拔分布范圍。
在今后的研究中，需要充分考慮青藏高原不同地塊在形成過(guò)程中的差異性和有機(jī)統(tǒng)一，重視具有可靠地質(zhì)年代的化石證據(jù)，采用整合同位素分析、古地形更為合理的地球系統(tǒng)模型，結(jié)合同位素分析和古生物學(xué)證據(jù)，交叉驗(yàn)證古海拔重建結(jié)果，進(jìn)而深入認(rèn)識(shí)青藏高原形成歷史及其對(duì)亞洲季風(fēng)氣候和生物多樣性演變的重要影響。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa091
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