科学家发现，羌塘高原生长分“两步走” | 科技前线

长期以来，科学界普遍认为羌塘高原早期更像一条东西向延伸的山脉，后来才逐渐抬升并变平，演化为高原的一部分。但这一过程究竟是如何发生的，一直缺少完整证据。

近日，中国科学院广州地球化学研究所领衔的国际团队，揭示了羌塘高原早期生长历史及其从山脉向平坦高原转变的地表响应过程。

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隆升之谜待解

青藏高原是研究地球演化的“天然实验室”。它的形成不仅改变亚洲地貌，也深刻影响气候变化、生物多样性、水系演化、矿产形成和地震活动。其中，羌塘高原是理解青藏高原隆升和扩展的重要区域。

▲现今羌塘高原平坦地貌

此前研究推测，羌塘高原在始新世时期可能还是一条山脉，到渐新世才整体抬升并趋于平坦。

但这一过程中，地表岩石是如何被抬升、剥蚀并暴露出来的，证据一直不够完整。

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早期并非“一下子长成”

研究团队选取羌塘高原的始新世花岗岩，结合矿物学分析、低温热年代学测定、热史模拟以及区域已有数据，重新梳理了这里的“生长轨迹”。研究发现，羌塘高原并不是在某个时期突然整体抬升成高原，而是经历了一个逐步扩展、分阶段生长的过程。

首先，大部分始新世花岗岩的“年龄记录”与它们形成时的结晶年龄基本一致，而且这些岩体形成时埋藏不深。说明它们在形成之后没有经历大规模剥露，很多地区地表变化并不剧烈。

分析进一步表明，在羌塘高原早期生长阶段，约4000万年至3500万年以前，高原不仅向南北方向增厚，也在东西方向继续延伸。说明，羌塘高原早期既“长高”，又“长宽”。而到渐新世之后，明显的地表剥露主要出现在北羌塘局部地区。

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高原生长分“两步走”

基于以上证据，团队提出了羌塘高原“两阶段生长模型”。

第一阶段发生在始新世及更早时期，高原主要以羌塘中部为核心，向四周逐渐扩展，可以理解为先有“骨架”，再逐渐向外围生长。第二阶段发生在渐新世到中新世期间，高原继续扩展，但方向更偏向东北，表明后期生长具有明显的方向性。

研究同时解释了驱动这一过程的原因。科研人员认为，羌塘高原最初的生长，主要受南北向挤压作用控制，板块俯冲碰撞带来的挤压，使地壳不断增厚、地表抬升。而后期向东北方向的扩展，则更多与中下地壳物质流动有关，在地下较深部位，较“软”的地壳物质像缓慢流动的“地质糖浆”一样向外移动，推动了高原边缘继续变宽、变平。

研究认为，岩石圈拆沉可能只在局部地区对高原隆升起作用，而气候变化引起的侵蚀，对羌塘高原整体抬升的贡献相对有限。

研究还表明，高原的侧向生长在早期隆升阶段就已经存在，并非始于中新世，为“地壳流动推动高原平坦化”的观点提供了新证据。

论文链接：

https://doi.org/10.1130/B38637.1

来源：中国科学院广州地球化学研究所