龔林、王強(qiáng)等-GSAB:羌塘高原如何從山脈轉(zhuǎn)變?yōu)槠教沟母咴?/p>
????青藏高原是地球系統(tǒng)科學(xué)研究的天然實(shí)驗(yàn)室,其形成和演化改變了全球海陸分布格局,是研究地球深部過程與淺表隆升及其與生物圈、水圈以及大氣圈之間相互作用的關(guān)鍵窗口。青藏高原新生代以來的隆升過程深刻影響了全球和區(qū)域性的古氣候演化、亞洲大陸的生物多樣性、水系的發(fā)育和重組、礦產(chǎn)資源的形成以及地震災(zāi)害的發(fā)生。因此,研究青藏高原的隆升過程、生長方式及其動(dòng)力學(xué)機(jī)制對(duì)于理解深部地質(zhì)過程與淺部響應(yīng)的聯(lián)系、資源環(huán)境效應(yīng)以及地球系統(tǒng)的宜居性等具有重要的科學(xué)意義。
?羌塘高原作為始新世“原始青藏高原(Proto-Tibetan Plateau)”的重要組成組分,是理解青藏高原隆升歷史、機(jī)制及其資源環(huán)境效應(yīng)的關(guān)鍵地區(qū)(圖1)?,F(xiàn)有古高度重建結(jié)果表明,羌塘高原早期可能表現(xiàn)為一條東西向山脈,至漸新世才整體隆升并演化為平坦的高原,這一轉(zhuǎn)變可能與地殼熔融有關(guān)。然而,羌塘高原早期生長過程及其由山脈向高原轉(zhuǎn)變的地表剝露記錄仍不完整。
?為了解決上述問題,中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所龔林博士、王強(qiáng)研究員與青島嶗山實(shí)驗(yàn)室李正祥教授及合作者以羌塘高原的始新世花崗巖為研究對(duì)象進(jìn)行系統(tǒng)的礦物學(xué)、低溫?zé)崮甏鷮W(xué)和熱史模擬,并結(jié)合區(qū)域已發(fā)表的低溫?zé)崮甏鷮W(xué)數(shù)據(jù),以剝露速率時(shí)空變化的視角重建了羌塘高原的生長過程及其機(jī)制,并取得了如下進(jìn)展:
(1)發(fā)現(xiàn)羌塘高原大部分始新世花崗巖的熱年代學(xué)年齡與結(jié)晶年齡一致,且侵位深度相對(duì)較淺,主要記錄了巖漿-熱液冷卻過程,表明這些巖體侵位以后并沒有經(jīng)歷顯著的剝露。
(2)基于剝露速率的空間變化規(guī)律(圖2),揭示在羌塘高原早期生長階段(>40-35 Ma),高原不僅發(fā)生了垂直于造山帶的增生,還存在平行于造山帶的東西向側(cè)向生長,但漸新世之后,顯著剝露主要局限于北羌塘局部地區(qū)(圖3)。
(3)提出了羌塘高原形成的兩階段生長模型(圖4):始新世及之前的沿羌塘中部向四周生長和漸新世-中新世向東北向擴(kuò)展的過程。
(4)闡明羌塘高原的初始生長主要受控于南北向的擠壓增厚,然后向北東向的擴(kuò)展主要受控于中下地殼的流動(dòng);巖石圈拆沉可能只是在局部地區(qū)控制了高原的隆升(圖4),而與氣候相關(guān)的侵蝕過程對(duì)于地表隆升的貢獻(xiàn)十分有限。
(5)揭示側(cè)向生長在高原早期隆升階段已然存在,并非始于中新世,同時(shí)也為“地殼流動(dòng)驅(qū)動(dòng)高原平坦化”的觀點(diǎn)提供了低溫?zé)崮甏鷮W(xué)約束。

圖1 羌塘地體的構(gòu)造位置、低溫?zé)崮甏鷮W(xué)記錄以及青藏高原的隆升機(jī)制
圖2 羌塘高原平均剝露速率的空間變化規(guī)律

圖3 羌塘高原漸新世-中新世剝露速率的時(shí)空變化

圖4 羌塘高原隆升歷史及其機(jī)制的概要模式圖
????相關(guān)成果近期發(fā)表在地質(zhì)學(xué)主流期刊?GSA Bulletin?上。本項(xiàng)研究得到了深地國家科技重大專項(xiàng)(2024ZD1001103)和國家自然科學(xué)基金(42203023、42021002)的聯(lián)合資助。
?論文信息:Gong, L.(龔林), Wang, Q*.(王強(qiáng)), Li, Z.-X. (李正祥), Kerr, A. C., Zhang, X.-Z. (張修政), Qi, Y. (齊玥), Shen, X.-M. (沈曉明), Zhang, Z.-Y. (張志勇), Chen, B. (陳兵), and Yu, Z.-W. (余志偉), 2026, From mountain range to flat plateau in the Qiangtang Block (western China): Insights from low-temperature thermochronology: GSA Bulletin. https://doi.org/10.1130/B38637.1

新聞動(dòng)態(tài)