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地球解码|青藏高原并非一次“长高”?最新研究揭示其两段式成长史

上传时间:2026-04-13 11:05 来源:中国地质图书馆 作者:张凡

简介:

青藏高原,这片被称为“世界屋脊”的神秘土地,是如何拔地而起,成为地球上最高、最年轻的高原?最近,中国科学家的一项新研究,为我们揭开了它成长故事中一段精彩的篇章。

青藏高原,这片被称为“世界屋脊”的神秘土地,是如何拔地而起,成为地球上最高、最年轻的高原?最近,中国科学家的一项新研究,为我们揭开了它成长故事中一段精彩的篇章。
 
 
科学家们把目光投向了青藏高原南部的冈底斯山脉地区。他们像侦探一样,仔细“翻阅”了这里两个古老盆地—林周盆地和乌郁盆地—的地层“史书”。这些地层里埋藏着数千万年的沉积物,就像一页页记录着地球历史的日记。
通过分析沉积物中微小矿物(如锆石、磷灰石)的“身份证”(U-Pb年龄),科学家们发现了一个惊人的规律:尽管两个盆地记录的沉积物时代不同,但它们都讲述了相似的故事。故事里,冈底斯地区的地形经历了两次“快速长高-缓慢沉降”的历史轮回。
第一次快速长高发生在大约5400万至5100万年前(始新世),第二次则在约1500万至800万年前(中新世)。每次“长高”,地面海拔都提升了大约1公里!但每次快速抬升后,地面并没有一直保持那么高,而是又逐渐沉降、变平,形成了我们今天看到的、高原上相对平坦开阔的地形。
 
一、地下深处发生了什么?
 
地面的起伏变化,其实是地下深处巨大力量博弈的结果。科学家们认为,这两次轮回对应着两次相似的“深部手术”。
第一次,是古老的新特提斯洋板块向亚洲大陆之下俯冲,最终“筋疲力尽”发生断裂、脱落。第二次,则是印度大陆的岩石圈(地球坚硬的表层)继续向北挤入青藏高原之下,同样经历了“挤入—断裂—脱落”的过程。
你可以把这个过程想象成拉橡皮筋:板块向下俯冲就像拉紧橡皮筋,积蓄能量;当它承受不住而断裂时,就像橡皮筋突然松开,上方的地壳会因为反弹而快速抬升(这就是“均衡补偿回弹”)。随后,新的板块物质再次向下挤入,又会把地壳向下拖拽,导致地表沉降。正是在这一升一降、一升一降的反复中,结合风霜雨雪的侵蚀,才雕刻出了高原如今雄伟又相对平缓的独特面貌。
 
二、地球的“叠罗汉”与“弹簧床”
 
这项研究不仅揭示了青藏高原具体的成长史,也让我们更深刻地理解地球造山的奥秘:
1.许多宏伟的高原和山脉,可能都像青藏高原一样,是多阶段、间歇性隆升的结果,而非一蹴而就。
2.地球表面形态(地形)与深部过程(板块运动)之间存在紧密的“耦合”关系。地下深处板块一个“小动作”,就能让地表上演“大变样”。
3.这完美印证了地质学中的“均衡说”——地壳就像漂浮在较软地幔上的木块,木块加载或卸载重量(如冰盖融化、山脉侵蚀),它就会下沉或上浮以寻求新的平衡。板块断裂就像是卸掉了深部的“重物”,导致地壳上浮。
4.青藏高原的成长,是一部地球动力学的壮丽史诗。它影响着亚洲乃至全球的气候,孕育了独特的生态系统,也记录着地球板块碰撞最激烈的篇章。下次当你看到高原的图片或视频时,不妨想象一下,数千万年来,地下那些巨大的岩石板块是如何上演着俯冲、断裂、回弹的宏大戏剧,最终托举出了我们星球上这片无与伦比的奇迹之地。
 
青藏高原两阶段岩石圈俯冲/底冲-断离-底冲及浅表响应示意图
 
这项研究由中国科学院广州地球化学研究所的薛尔堃博士后、王强研究员等合作完成,发表在国际权威地学期刊《地质学》(Geology)上。
 

 

编辑:张希阳

校对:张     

审核:陈   萍

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