?青藏高原的隆升歷史是理解亞洲地貌演化和全球氣候變化的關(guān)鍵。一般認(rèn)為印度?歐亞板塊碰撞（約70-60 Ma）促進(jìn)了青藏高原的隆升，但高原不同部分形成現(xiàn)代高海拔和低起伏地形的具體時間和機(jī)制仍存在重大爭議。藏南地區(qū)的岡底斯巖漿弧是研究高原隆升的關(guān)鍵地區(qū)，古高程研究表明其在古新世-始新世就隆升至約4-4.5 km，自中新世-上新世則又隆升至約5-5.5 km。然而由于相關(guān)古高程計算過程中的誤差較大（1.2-2 km），難以分辨中新世-上新世的古高程數(shù)據(jù)是否代表又一次地表隆升。
?針對這一問題，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士后薛爾堃等聯(lián)合愛爾蘭都柏林圣三一大學(xué)David Chew教授，聚焦岡底斯地區(qū)的烏郁盆地（圖1），對盆地內(nèi)漸新世?中新世地層（約31-15 Ma）進(jìn)行系統(tǒng)的碎屑鋯石?磷灰石沉積物源分析，通過古水系重建揭示了南拉薩地塊漸新世-中新世時期的地形變化，為岡底斯弧的隆升過程提供了新的限定。
圖1 拉薩地塊地質(zhì)簡圖，烏郁盆地地質(zhì)圖和研究地層柱狀圖
?研究發(fā)現(xiàn)，烏郁盆地漸新世日貢拉組底部（約31 Ma）的碎屑鋯石主要年齡峰值約為450 Ma和970 Ma，碎屑磷灰石峰值則約為170 Ma（圖2）。對比不同地塊巖漿巖年齡和碎屑鋯石年齡特征，結(jié)合古高程數(shù)據(jù)，該時期烏郁盆地主要接受來自羌塘地塊的碎屑物質(zhì)。由于同時期拉薩與其北部羌塘地塊之間的中央谷地（Central Tibetan Valley）古高程低于南北兩側(cè)，而此時羌塘地塊擠出至高原東部的部分已隆升至與烏郁盆地接近的高度（約3.9 km）。因此，烏郁盆地漸新世主要由東部的古水系提供碎屑物質(zhì)，說明高原內(nèi)部地形為東高西低。
圖2 烏郁盆地漸新世-中新世地層碎屑鋯石和磷灰石年齡和源巖特征，以及前人古高程數(shù)據(jù)
?日貢拉組頂部-嘎扎村群中上部的碎屑鋯石和磷灰石主要峰值約為55-49 Ma（圖2），與岡底斯弧的林子宗火山巖及同時期巖漿巖年齡一致，說明自約中新世開始，烏郁盆地主要接收來自岡底斯內(nèi)部的碎屑物質(zhì)。由于高原東部的古高程沒有明顯變化，因此物源從東部羌塘地體轉(zhuǎn)向?qū)姿够?nèi)部，揭示拉薩地塊地形發(fā)生反轉(zhuǎn)，岡底斯弧隆升使其地勢由低變高。而在嘎扎村群頂部（約15 Ma），大量自形的同沉積碎屑鋯石與磷灰石（約15 Ma）來自快速剝蝕的近處物源（圖2），表明岡底斯進(jìn)入加速隆升階段。值得注意的是，盡管古高程數(shù)據(jù)存在較大誤差（1.2-2 km），但15 Ma的物源突變?yōu)榍叭搜芯恐性摃r期古高程自約4.1 km變?yōu)?.1 km提供了獨立地質(zhì)證據(jù)。因此，岡底斯弧在中中新世發(fā)生了明顯的快速隆升。
?漸新世時期（不晚于31 Ma），由于拉薩地殼下印度巖石圈俯沖角度變陡而產(chǎn)生拖拽，導(dǎo)致岡底斯弧發(fā)生沉降，使其地勢較低，得以接受外部的碎屑物質(zhì)。之后由于印度巖石圈開始拆沉，拖拽的力量減弱，岡底斯開始逐漸隆升。15 Ma因印度巖石圈完全拆沉，導(dǎo)致軟流圈上涌和加速隆升。
圖3 拉薩地塊漸新世-中新世構(gòu)造-巖漿簡化模型，展示了該時期的古水系演化、地形變化、隆升過程及相關(guān)動力學(xué)機(jī)制
?本研究揭示了高原隆升過程中內(nèi)部發(fā)生的地形倒轉(zhuǎn)過程和古水系演化的復(fù)雜性，提供了岡底斯弧在約15 Ma發(fā)生快速隆升的獨立證據(jù)，將其與印度巖石圈俯沖-拆沉的動力學(xué)機(jī)制相結(jié)合。該發(fā)現(xiàn)為青藏高原的隆升，及其深部動力學(xué)過程的淺表響應(yīng)提供了新的地質(zhì)依據(jù)。
?相關(guān)成果發(fā)表于國際知名地學(xué)期刊《Geophysical Research Letters》，研究受國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項目、深地國家科技重大專項項目及國家資助博士后研究人員計劃資助。
?
論文信息：Erkun Xue（薛爾堃）,Qiang Wang*（王強(qiáng)）,David Chew,Weiwei Xue（薛偉偉）,Wangchao Li（李旺超）?&?Tongyu Huang（黃彤宇）. （2025） Oligocene to Miocene topographic inversion and accelerated uplift of Southern Tibet revealed by the paleodrainage evolution of intermontane basins. Geophysical Research Letters,52,e2025GL116138. https://doi.org/10.1029/2025GL116138
附件下載：