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青藏高原:“第一高”是何时长成的

时间:2017-08-25

青藏高原,这片世界上平均海拔最高、面积最大的高原,是地球“第三极”的主体区域。它是全球气候变化的放大镜,是亚洲诸多大型河流的发源地,也影响着我国矿产资源的形成……因此,一代代科学家前赴后继,试图揭示高原地质历程和生命环境的演变史,及其对人类的意义。

青藏高原为何影响全球?

高原的“成长史”中藏着答案

人文学科的学者乐于从文化史中寻找今天人类社会问题的答案。而在自然科学领域,开启今日地球奥秘的“钥匙”,却常常尘封在自然界,隐藏在她漫长的演化史中。想要理解今天的高原为什么能够影响全球,甚至预测这些影响未来的走向,需要回望高原的“成长史”。

中科院第二次青藏高原综合科考江湖源考察中,古生态与古环境考察队便肩负着这样的使命。而想要理解高原的历史,其隆升的过程和机理,是绕不过去的课题。在高原“成长”的过程中,岩石圈、大气圈、水圈和生物圈等各圈层不断相互作用,促使高原本身及其周边的环境发生改变直至形成今天的面貌。

中科院青藏高原研究所副研究员许强告诉记者,他所在的地质考察分队,便负责探究青藏高原中央分水岭山脉的隆升历史,及其在亚洲水系形成演化中的角色。

“世界屋脊”的脊柱何时隆起?

唐古拉山一线在距今5000万年前,便已隆升到今天的高度

中央分水岭山脉,即在青藏高原核心地区发育的一个长约2500公里、宽约100公里的亚洲大陆分水岭。它相对高差达千米,从喀喇昆仑山、藏色岗日、普若岗日、唐古拉山,一直延伸到云南梅里雪山。如果说青藏高原是“世界屋脊”,中央分水岭就是它的脊柱。

“我们这次考察的唐古拉一线,是重要的地质地理分界线。”许强将这条线称为“星球级的分水岭”,因为它分割了太平洋水系(金沙江、黄河、澜沧江等)和印度洋水系(怒江、雅鲁藏布江、印度河等),是诸多大江大河的发源地,也是今天高原季风气候系统的地理分界线,南部主要受印度季风控制,北部受西风带影响。此外,它还是重要的地质分界线,是青藏高原上重要的成矿带。

“这条分界线通过什么样的过程,在什么时间点塑造了高原上的气候、水系等,至今仍没有搞清。”许强说,考察队利用唐古拉山花岗岩低温热年代学的研究方法,与盆地内碳酸盐稳定同位素研究相结合,以期更加全面地了解中央分水岭山脉的形成时代和高度变化。目前可以初步确定,唐古拉山一线在距今5000万年前,便已隆升到今天的高度。

在高原竟发现棕榈化石?

高原内部的一些区域,2600多万年前或为“暖湿低地”

高原内部的“生长”并不同步。在唐古拉山脉以南海拔稍低的盆地中,古生物考察分队所发现的化石证据,将这一地区隆升的时间点大大推后。中科院古脊椎动物与古人类研究所副研究员吴飞翔团队,近日在高原中部的伦坡拉和尼玛盆地发现的化石群落,可证明高原内部的这些区域在2600多万年前曾处于暖湿环境,其海拔不会高于2000米。

吴飞翔说,这次他们在伦坡拉和尼玛发现了500多块化石。其中包括鲤科鱼类的新类型,这些种类与今天本地区所特有的鲤科裂腹鱼类,在形态和生态上完全不同。

“裂腹鱼类的演化与青藏高原的隆升历史息息相关,其内部的演化水平对应着其栖息地不同的隆升阶段”吴飞翔说,“而新发现的化石鲤科鱼类,还没有出现典型的裂腹鱼类的特征,说明当时青藏高原,特别是其内部的环境还没有变化到现在的状态。”

吴飞翔表示,鱼类因其冷血的生理特征和生存分布受水域所限,具有很强的环境指示意义。水域水文条件,物理化学特征的变化,都会在鱼类的历史上留下印记。而水系的变迁又跟地质事件紧密相联,因此,通过鱼类的生理特征变化,可以反推高原的地质地理变迁。

此前,吴飞翔团队曾在青藏高原中部西藏伦坡拉和尼玛盆地海拔近5000米处,发现了距今约2600万~2400万年前的化石攀鲈及其伴生植物化石,如棕榈等,也指示青藏高原内部部分区域在当时或为“暖湿低地”。

科学家已经证实,青藏高原不是“铁板一块”,在空间上是分阶段上升的,其内部存在六个构造带。有研究人员提出,当青藏高原中部已经隆起时,喜马拉雅地区可能还是海洋。

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