不是“单向隆升”而是“上下起伏”

青藏高原被称为“世界屋脊”，它究竟是如何形成现今高度和地形的？中国科学院广州地球化学研究所王强研究员团队联合国际合作者的一项最新研究给出了答案：高原并非一直向上生长，而是经历了两次“抬升—沉降”的起伏旋回。这一发现有别于对青藏高原隆升的传统认知。相关成果于北京时间3月4日凌晨在线发表于国际地学期刊《地质学》上。

●跨越千万年的“日记本”

两处盆地记录相似的历史

要还原高原的成长史，科学家需要找到记录地形的“历史档案”。研究团队选取了青藏高原南部冈底斯山的两处山间盆地——林周盆地和乌郁盆地，它们内部的沉积地层就像两个不同时代的“日记本”，保存了数千万年间的地形变化信息。

通过分析盆地沉积物中的碎屑锆石和磷灰石U-Pb（铀-铅）同位素年代学和物源特征，团队发现：尽管两个盆地的形成时代相隔数千万年，但它们的水系演化轨迹惊人相似——都经历了从“开放”到“封闭”再到“开放”的转变。

这种水系变化背后隐藏着地形的秘密。在地形快速隆升前，盆地较为开放，可以接受外部较为复杂的水系的输入；当地形快速抬升形成高山屏障时，外部水源被阻断，盆地变成封闭系统；当地形沉降时，水系重新打开。

研究据此推断，冈底斯山在约5400万—5100万年前和1500万—800万年前分别经历了快速抬升，每次抬升幅度约1公里。而在每次抬升之后，又发生了地形的沉降。也就是说，高原“身高”经历了两次起落。

●深部“推手”浮出水面

或由相似的深部过程促成

是什么力量驱动着高原“上下起伏”？研究发现，这两次抬升事件都伴随着地壳减薄，暗示它们可能由相似的深部过程促成。

研究提出，第一次抬升是由俯冲的新特提斯洋板块断离引发的，第二次则是印度大陆岩石圈底冲（即水平俯冲）后的拆沉作用：当沉重的俯冲/底冲板块断离或拆离，地表如同卸下重担般“回弹”抬升。而每次断离或拆离后的大陆岩石圈持续底冲作用，又像一只向下拖拽的手，导致地表沉降。

“青藏高原的生长不是简单的‘长高’，而是多阶段‘抬升—沉降’交替的结果。”论文第一作者、中国科学院广州地球化学研究所博士后薛尔堃表示，“而相似的浅表地形演化是由相似的深部动力学机制驱动的。”

该研究为理解造山带高原的生长模式提供了新视角，也将深部岩石圈活动与地表地形演化直接联系起来，对认识造山带高原的地貌演化机制具有重要科学意义。

■知多D

地球第三极

大约5500万年前，印度板块与欧亚大陆的碰撞催生了青藏高原这个“巨人”。它通过改变大气环流模式重组了亚洲的干湿气候分布，通过加大风化通量消耗大量的二氧化碳影响了整个星球的气候变化。它也是亚洲众多大江大河的发源地，对周边地区人民生活、经济发展与社会稳定都有重要影响。

青藏高原被称为“地球第三极”“亚洲水塔”。如果全球升温2°C，对它有何影响？有科学家曾在研究中给出答案：在全球升温2°C情景下，青藏高原气候将持续变湿，降水增加，主要河流径流总量以及长江、黄河上游流域的人均可用水量也将随之增加。

■新快报记者 陈慕媛