再释青藏高原的隆升机制

地学演绎 莫如波 2005.4.15

1、最近的研究认为，1300万年前青藏高原可能已开始伸展垮塌

  中科院丁林研究员认为:“大约从6500万年前开始，由于印度板块开始向亚洲板块挤压，喜玛拉雅山及青藏高原开始形成。到了1300万年前左右，高度到达顶峰的珠峰由于自身重量太大等多种原因，开始发生断裂，在地壳运动之后逐渐平衡，最终形成现在的高度”；“由于巨大的重力作用，目前青藏高原整体正处于伸展垮塌阶段。现在的青藏高原是在已经达到最大高度之后的垮塌时期”；“2300万年前，青藏高原的平均海拔高度可能在5500米以上，那应是垮塌前的最高高度，而目前的平均海拔高度约为5023米”；“在1300万年以前，珠穆朗玛峰的高度可能比现在的8848米要高出很多，曾经超过12000米。”（见<一>、<二>）

  而在此之前，综合传统流行观点得到的认识大概是这样的：5000～4000万年前，特提斯洋自西向东关闭，高原南部从遭受洋壳的俯冲转变为受印度陆块的俯冲碰撞与挤压，4500～3800万年前为初始碰撞阶段，由于剥蚀夷平作用，估计当时的高程只有几百米，内陆沙漠还未形成；2500～1000万年前中新世早、中期为青藏高原地壳受双向挤压的强烈变形阶段，地壳缩短增厚，青藏高原上升到1500米至2500米的海拔高度，2200万年前亚洲内陆荒漠和黄土堆积的开始形成；1000～360万年前青藏高原发生强烈的剥蚀夷平作用，使平均高程降低到1000米左右；360万年以来为青藏高原整体快速隆升阶段，青藏高原主体高程从1000～1500m急剧上升到4500m以上，其中，260万年前为2000米、170万年前为2500米、80万年前为3000米。见 文摘:青藏高原的隆升 一文。认为青藏高原在上新世晚期以来逐级抬升，可能是基于对青藏高原多级夷平面及古植被条件等多方面的分析，具体未详。

  与青藏高原隆升相关的中国的第四纪简况：上新世-早更新世，新构造运动强烈，青藏高原迅速上升，并有强烈的火山活动；早更新世初期，形成阶梯状区域地形格局的皱形，广泛分布上新世已存在着的湖盆，古气候开始出现频繁的冷暖交替变化，开始了广泛的黄土堆积；中更新世（始于早更新世末期）古湖泊消亡，发展形成外流型水系，青藏高原又一次显著上升，大陆地形在早更新世皱形的基础上进一步发展成现今的地形格局，火山活动积极，气候以暖为主，南方岩溶化、红土化作用强；晚更新世，古湖泊大部分消亡，气候趋于干冷，大沙漠形成，8～1万年前沙漠格局基本奠定，青藏高原再次抬升；全新世，大沙漠迅速扩大，长江下游形成广阔的三角洲、形成现代湖泊，火山活动又较活跃，现代侵蚀地貌发育。有学者认为，长江上游与中、下游是在160万年前才贯通，之前长江上游是由东往西流的。

  《地质学》杂志，中科院丁林团队等:“不同于古新世就具有高海拔(~5000m)特征的冈底斯山，喜马拉雅从晚古新世时(56Ma)的~1000m缓慢生长至早中新世时(21～19Ma)的~2300m高度，此后~5～7Ma快速隆升，达到现今高度。”>>>（2017.1.13）

  西藏琥珀的发现表明在印度板块与欧亚板块碰撞之后，晚渐新世之前，西藏中部存在热带雨林，其海拔不会超过1300米（科学网2018.10)。基于稳定同位素分析的一种观点认为，青藏高原在晚渐新世或中中新世已达到现在的高度，而在那曲色林措湖西岸上渐新统发现的西藏始攀鲈鱼类化石以及相同环境下的植物化石则表明所在环境海拔应不超过2000米，可能是区域范围存在低地或地形高差所致（科学网2018.10)。

  中国地大(武汉)与中科院南京地质古生物研究所人员合作，通过植物化石分析，发现藏南拉萨地块南部冈底斯山脉冈仁波齐盆地在2300万年前海拔在1500米至2900米，尚不足3000米，在此之后，这一地区逐渐隆升，植被也由阔叶森林变成如今的高山草甸。此前研究认为，冈底斯山脉在5500万年之前已隆升到4500米，接近现在的海拔。（科学网2019.1)。

2、本人在地球运转、大陆漂移与中国的陆块构造运动一文中，对青藏高原隆升机制的分析显得很蹩脚

  “最强烈的俯冲挤压及地壳相应的缩短增厚的变形发生于2500～1400万年前，俯冲挤压具双向性，以印度板块为主，西伯利亚、塔里木板块为辅，在青藏地体的南部边缘地带，形成双壳叠置式地壳，在中、北部则形成水平缩短增厚式双倍地壳；上地壳和岩石圈上地幔以脆性变形为主，以岩片的断错、叠瓦方式增厚，而中、下地壳尤其是加厚下地壳则以塑性变形为主，以塑性堆积方式增厚。青藏地区受到的双向俯冲挤压，可能与3000～700万年前地球自转减速加快，欧亚陆块南向迁移强度加大、印度板块继续的北向推移有关。

  青藏地区挽近期的变形，与岩石圈上地幔增厚后的剥离作用及深地幔上升对流有关。在地壳的缩短增厚过程中，岩石圈上地幔也同时发生向下的断错及叠瓦状变形，增厚后的岩石圈上地幔在重力和热对流的作用下失衡，产生了局部的对流，岩石圈底部被消融、剥离（减薄),被轻的软流圈物质取代，使造山带具有了厚壳薄幔型结构和热壳热幔型特征。岩石圈上地幔的消融剥离引起深部热地幔的上升及向东运移，就造就了挽近期地幔东流、地壳东西拉张及高原呈整体均匀隆起的变形机制。从时间和空间上分析，形成这种变形机制的根本原因可能是700万年以来欧亚板块南向迁移减慢或转向向北迁移，高原所受的双向俯冲挤压作用的减弱及先前洋壳俯冲板块在地幔中的折返。”

  机制分析与前认为的隆升年代不算很对应，说700万年前双向俯冲挤压开始减弱，快速隆升却是在360万年前才开始；因果关系也很牵强，本该可能是"遭受挤压→导致隆升、挤压应力减弱→导致伸展跨塌"的关系，后者不得不说成"挤压应力减弱→导致地壳折返隆升"的关系，因为之前都认为青藏高原的快速隆升是在上新世晚期才开始的。

3、青藏高原隆升机制可能是这样的

  早白垩世末期（或118MaB.P)以来，地球自转变慢过程伴随着因在银道面位置的变化而产生了次一级快慢变化。在74～52、30～7.3MaB.P为次一级自转减速期；96～74、52～30、7.3～-15MaB.P为次一级自转加速期。晚白垩世地球自转变慢，印度板块与南极洲分离,大约以10cm/a的速率向赤道向北漂移，约于始新世（65～50MaB.P）,约于23°N地带，沿雅鲁藏布江一线与欧亚大陆拼合。

  最强烈的俯冲挤压及地壳相应的缩短增厚的变形约发生于25～13MaB.P，大约与30～7.3MaB.P为次一级自转减速期相当，俯冲挤压具双向性，以印度板块为主，西伯利亚、塔里木板块为辅。其根本原因可能是欧亚陆块南向迁移强度的加大（也可以理解为北向迁移强度的减弱）及印度板块继续的北向推移。其结果是导致了23MaB.P青藏高原的平均海拔高度可能已升至5500米以上，22MaB.P亚洲内陆荒漠和黄土堆积开始形成；随着挤压强度的进一步加剧，青藏高原大约在13MaB.P达到最高，当时的珠峰高度可能曾超过12000米。高度到达顶峰后，由于自身重量太大等多种原因，青藏高原开始发生伸展垮塌。

  7.3MaB.P以来欧亚板块的南向迁移强度减弱或转向向北迁移，高原所受的双向俯冲挤压作用的减弱及先前洋壳俯冲板块在地幔中的折返顶托，加剧了青藏高原的伸展垮塌，致使高原高度得以维持并逐渐降低到目前的水平。

  不过，青藏高原正处于伸展垮塌阶段似尚属一家之言，还需更多的地质依据来佐证，所涉及的问题也很多。比如，假如青藏高原的平均高度在1千多万年以前已在5000米以上，之后由于伸展垮塌，高度逐渐降低，这种机制又如何去解释多级夷平面的存在及其发育过程呢？既然高原平均高度在晚中新世以来一直在5000米左右，也就不存在东亚古地理、古气候与青藏高原隆升之间有相互对应的因果关系，也就是说第四纪中国西部古湖盆及水系的发育情况、黄土堆积、沙漠扩展等问题就不能与青藏高原的隆升相挂钩，这问题显然是很严重的，一切都得重新作出合理的解释。(完)