青藏高原隆升深刻影响了亚洲气候、生物多样性、碳循环、现代水资源和大江大河演化（图1），是21世纪地球系统科学研究前沿阵地。然而，大陆碰撞过程中，组成高原的各个微陆块是何时以何机制隆升仍然是世界性难题。在此背景下，丁林院士团队受Nature Reviews Earth & Environment主编邀请，以“青藏高原隆升时间和机制(Timing and Mechanisms of Tibetan Plateau uplift)”为题，发表综述文章，系统阐述了青藏高原的差异性隆升过程、时间和机制。
图1. 青藏高原地貌特征、西风季风系统和主要构造简图
白垩纪构造事件和青藏高原山脉雏形
青藏高原的完整演化模式必须考虑亚洲在印度-欧亚大陆碰撞之前构造事件中继承下来的古地貌和岩石圈不均一性。研究团队提出，白垩纪拉萨-羌塘地体碰撞导致分水岭山脉初步生长；南部新特提斯洋持续俯冲，导致约9500万年前将冈底斯隆升至海平面之上。此时的青藏高原仅有两条狭窄的分水岭山脉和冈底斯山脉。
印度-欧亚大陆初始碰撞时间和模式
印度-欧亚板块碰撞时间和方式是限定新生代陆内缩短变形量，进而约束高原隆升幅度和机制的关键。国际上存在大印度洋盆、洋内俯冲和单阶段俯冲碰撞三种假说。研究团队近20年的工作发现一条关键证据—即印度-欧亚大陆碰撞形成的前陆盆地，在6500万年至5900万年之间开始接受来自冈底斯弧的物源，表明此时大陆已经开始单阶段碰撞，大大早于国际公认的5000万年初始碰撞。这一模型预测超过4000公里的陆内汇聚，这对高原形成可能起到了决定作用。
青藏高原新生代差异隆升及其动力学机制
55-40 Ma，新特提斯洋板片断离导致冈底斯山隆升到4.5km，羌塘地体南北部缝合带发生陆内俯冲使分水岭山脉隆升到5km；此时二者之间的中央谷地、喜马拉雅山以及高原北部处于<2km低海拔，高原整体为“两山夹一盆”地貌特征。40-30 Ma，拉萨岩石圈在中央谷地下方拆沉，中央谷地抬升到4.5km，标志高原由造山带正式转变为统一高原。25-15 Ma，俯冲的印度及欧亚大陆岩石圈拆沉，喜马拉雅山与昆仑山隆升到现代高度，现代意义的高原形成。
图2. 青藏高原不同地体差异隆升历史
图3.高原不同地体岩石圈演化过程、隆升历史和环境演变
上述隆升过程表明青藏高原即非整体隆升，也不是从雅江缝合带由南向北递进式生长，而是不同块体差异隆升；高原隆升机制是在大陆俯冲背景下，俯冲板片发生断裂和拆沉，共同导致了高原形成，这些过程得到了地球物理探测的证实。
该研究成果获得第二次青藏高原综合科学考察研究（2019QZKK0708）、基金委青藏高原地球系统基础科学中心（41988101）、中国科学院“丝路环境”先导专项（XDA20070301）等项目的联合资助。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s43017-022-00318-4
附件：