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1、第43卷第15期科学通报1998年8月综合评述青藏高原隆起与环境变化研究李吉均方小敏(兰州大学地理科学系,兰州730000)摘要简要的回顾和总结了国内外近年来、尤其国家“八五”和“九五”攀登计划青藏项目执行以来,围绕青藏高原隆升过程和环境变化所取得的主要进展、存在问题和挑战.它表明青藏高原的隆起是一个多旋回复杂的过程,冈底斯山和喜马拉雅山的隆起开始于中新世早、中期,广大高原本部此时主要仅做被动的、相应的应力调整和变形,青藏高原的整体快速隆升始于3.6Ma的青藏运动,而开始于1.1～0.6和0.15Ma的昆仑-黄河运动及共和运动,则使高原最终达到观今高度.相应地,当今亚洲季风系统和自然环境随之
2、逐步形成.关键词青藏高原构造隆升亚洲季风回顾与进展1研究结果简述二次世界大战之后地球科学的重大进展主要来自海洋、板块学说和深海氧同位素研究,分别恢复和发展了魏格纳的大陆漂移说及米兰科维奇关于冰期气候变化的天文假说.地球岩石圈和大气圈的运动和变化找到了基本规律并得到了比较合理的解释,这应属于本世纪最重大的科学进展.但是,自80年代以来陆地上最高隆起区———青藏高原逐渐成为地球科学研究的热点,正在蕴酿着新的理论突破.一方面这是因为作为地球上大陆碰撞最典型的地区,是检验和发展板块学说的理想场所,有助于建立新的地球动力学理论;另一方面则是由于青藏高原在晚新生代的强烈隆起,极大地改变了亚洲的大气环流形
3、势,出现了地球上最强大的亚洲季风系统,并对北半球的环流产生了重在影响.全球变化的研究如果不考虑青藏高原隆起就难以提出合理的解释.对中国来说,没有青藏高原中国西部就不会像现在这样干旱,而中国东部也就不会像现在这样湿润.相反地,在长江中、下游和华南地区就会出现像北非和阿拉伯半岛那样的沙漠气候.事实上老第三纪长江中、下游就是十分干旱的,出现了干旱区特有的膏盐沉积.显然,当时并没有现代的这样来自海洋的夏季风,而青藏高原也还处于夷平面低地环境,行星风系盛行.青藏高原在晚近地质时期(N2-Q)的强烈隆起迫使北半球的副热带高压带在青藏地区“断裂”,诱发和强化南亚的夏季风环流.另外,随着高原隆起冬季在亚洲北
4、部形成了强大[1]的西伯利亚-蒙古高压.Manabe等人在70年代就对此做了大气环流的模拟实验,首次揭露[2]了这一规律.中国学者后来进行的研究同样证明了青藏高原对亚洲大气环流的重大作用.特别应该指出的是亚洲季风对我国北方第四纪环境有着极其深刻的影响,黄土高原就是冬季[3]风从戈壁荒漠中带来的粉尘堆积起来的.以刘东生为代表的中国学者在黄土研究上做出了世界性的贡献,揭示了黄土与季风的关系.青藏高原-戈壁沙漠-黄土高原是一个成因上彼此相关的耦合系统.黄河的起源、华北平原与黄海勃海的充填以至北太平洋海底的粉尘堆积都是这一耦合系统的进一步延伸.青藏高原的隆起则是这一长串耦合系统的起动力.实际[4]上
5、,青藏高原的隆起不仅影响到了东亚和南亚,远至非洲北部也受其影响,Flohn早就指出北非的大范围变干与青藏高原有关.如此说来青藏高原的隆起极为重要,甚至使一些外国学者[5]提出新生代全球的3次变冷和进入冰期都是青藏高原隆升所致的大胆假说.但是,青藏高1569第43卷第15期科学通报1998年8月综合评述原究竟如何隆升以及隆升的时间、幅度和形式都是没有研究清楚的.根据前述耦合系统关系,黄土高原的黄土沉积是良好的地质记录,中国黄土沉积从2.6Ma前开始,暗示青藏高原应在[6]那时上升达到了一个临界高度.根据Kutzbach等人的研究,这个临界高度约为现在青藏高原高度之半,即2000m左右,亚洲季风
6、系统在那时初步建立.中国学者多年来所做的地质研究也确实表明,在第三纪末和第四纪初中国西部广大地区发生了非常强烈的构造运动.特别是青藏高原在印度板块和亚欧板块的相互挤压之下,周边发生向外的仰冲并使山前凹陷盆地中的新生代沉积褶皱变形,大规模和巨厚的山麓扇砾岩普遍堆积在高原周围.众所周知的玉门砾岩(甘肃河西)、西域砾岩(南疆)的厚度可达1000～3000m,反映了堆积时间中青藏高原的高度急速增加.“八五”攀登计划的研究则进一步证明,青藏高原的强烈隆起在晚近地质时期可分为3个大的阶段,早期被命名为“青藏运动”,时间为3.6～1.7Ma,包括A,B和C3个[7][8]阶段(3.6,2.5和1.7Ma)
7、;中期被命名为“昆仑-黄河运动”(简称为昆黄运动),发生时间为1.1～0.6Ma,也包括3个阶段(1.1,0.8和0.6Ma);晚期被命名为“共和运动”,发生在[7]0.15Ma以来.中国和东亚的环境演变与青藏高原的上述各次上升有密切的关系.发生在3.6Ma的青藏运动A期使青藏高原内外直到华北因断陷形成了若干新的湖盆,水体扩大.如柴达木盆地、克什米尔盆地、泥河湾盆地等,可能暗示来自海洋的季风湿润气流能深入亚洲
