青藏高原为何增高？我国科学家10年破解地壳生长之谜

来源：科技日报

科技日报记者 叶青 通讯员 孔令竹

青藏高原素有“世界屋脊”之称，但它究竟是怎样隆起至如今的高度和形态的呢？中国科学院广州地球化学研究所王强研究员团队与国际合作者的一项最新研究给出了答案：高原的隆升并非持续向上生长，而是经历了两次“抬升—沉降”的起伏旋回。这一发现更新了关于青藏高原隆升过程的传统认知。相关成果于4日在线发表于国际期刊《地质学》上。

要还原高原的成长史，科学家需要找到记录地形的“历史档案”。团队选取了青藏高原南部冈底斯山的两处山间盆地——林周盆地和乌郁盆地，它们内部的沉积地层如同两个不同时代的“日记本”，保存了数千万年间的地形变化信息。

团队通过分析盆地沉积物中的碎屑锆石和磷灰石U-Pb（铀-铅）同位素年代学和物源特征发现：尽管两个盆地的形成时代相隔数千万年，但它们的水系演化轨迹惊人相似——都经历了从“开放”到“封闭”再到“开放”的转变。

这种水系变化背后隐藏着地形的秘密。在地形快速隆升前，盆地较为开放，可以接受外部较为复杂的水系输入；当地形快速抬升形成高山屏障时，外部水源被阻断，盆地变成封闭系统；当地形沉降时，水系重新打开。研究据此推断，冈底斯山在约5400万—5100万年前和1500万—800万年前分别经历了快速抬升，每次抬升幅度约1公里。而在每次抬升之后，又发生了地形的沉降。

究竟是什么力量驱动着高原“上下起伏”？研究发现，这两次抬升事件都伴随着地壳减薄，暗示它们可能由相似的深部过程促成。

研究提出，第一次抬升是由俯冲的新特提斯洋板块断离引发的，第二次则是印度大陆岩石圈底冲（即水平俯冲）后的拆沉作用。而每次断离或拆离后的大陆岩石圈持续底冲作用，又像一只向下拖拽的手，导致地表沉降。

“青藏高原的生长不是简单的‘长高’，而是多阶段‘抬升—沉降’交替的结果。”论文第一作者、中国科学院广州地球化学研究所博士后薛尔晶表示，“相似的表层地形演化是由相似的深部动力学机制驱动的。”

该研究为理解造山带高原的生长模式提供了新视角，也将深部岩石圈活动与地表地形演化直接联系起来，对认识造山带高原的地貌演化机制具有重要意义。