當(dāng)前,我國(guó)正在開展第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究。雖然科學(xué)考察已經(jīng)取得了不少新發(fā)現(xiàn),但是人們對(duì)這片雪域高原的了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

“時(shí)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(xué)家為此已經(jīng)爭(zhēng)論了近百年?！?月1日,在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí),中科院青藏高原所丁林院士指出。

丁林團(tuán)隊(duì)近日在《自然綜述:地球與環(huán)境》發(fā)表綜述文章,揭秘青藏高原的“長(zhǎng)高史”和背后的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。

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

為搞清楚高原的“長(zhǎng)高史”,科學(xué)家發(fā)展了一系列古高度定量重建技術(shù)。

“目前,廣泛使用的古高度定量重建技術(shù)有氫/氧同位素、動(dòng)植物化石、團(tuán)簇同位素等?！倍×终f,這些古高度定量重建技術(shù)為大陸變形和高原生長(zhǎng)提供了關(guān)鍵信息,可以更加清晰地認(rèn)識(shí)高原差異隆升過程和動(dòng)力學(xué)機(jī)制。

結(jié)合已有的定量古高度重建結(jié)果和深部動(dòng)力學(xué)證據(jù),研究團(tuán)隊(duì)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(fā)生陸內(nèi)俯沖,使分水嶺山脈隆升到5000米的高度。

“此時(shí),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?！倍×纸忉?。

4000萬年至3000萬年前,拉薩巖石圈在中央谷地下方失穩(wěn)掉落,上地殼縮短、軟流圈上涌等多種深部地球動(dòng)力學(xué)過程的作用,使中央谷地抬升到目前4500米的高度?！斑@標(biāo)志著青藏高原由造山帶正式轉(zhuǎn)變?yōu)榻y(tǒng)一高原?！倍×謴?qiáng)調(diào)。

2500萬年至1500萬年前,由于印度大陸的持續(xù)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(wěn)掉落,喜馬拉雅山與昆侖山先后隆升到現(xiàn)代高度,現(xiàn)代意義上的高原形成。

然而,“青藏高原北部地區(qū)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(shù)據(jù)來驗(yàn)證。”丁林坦言。

此外,針對(duì)青藏高原隆升的時(shí)間和機(jī)制問題,研究團(tuán)隊(duì)還指出今后需要重點(diǎn)發(fā)力的研究方向。

“未來需要解決印度—?dú)W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(shù)據(jù)精確限制高原隆升歷史。”丁林說。

同時(shí),還要結(jié)合數(shù)值模擬和地質(zhì)數(shù)據(jù),準(zhǔn)確重建高原地球系統(tǒng)演化歷史;結(jié)合地球物理成像技術(shù)和地球動(dòng)力學(xué)模擬,闡明大陸巖石圈的循環(huán)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(gòu)造以及全球規(guī)模的地幔對(duì)流。