青藏高原的研究进展与争论论文

前面我们讨论了中国东部高原可能存在的若干迹象和高原的变迁，但是，高原是否存在，其界线、演化、垮塌的时限等等还存在许多争论，还有太多的问题需要探索。

A型花岗岩问题

南岭型花岗岩是见证高原垮塌的最好证据，许多A型花岗岩具有南岭型的特点。对于A型花岗岩的成因及其地球动力学意义存在不同的认识，且由于命名标准的不同，A型花岗岩并不都是南岭型花岗岩，有的所谓A型花岗岩竟是埃达克岩。中国东部已经报道了一些A型花岗岩，大多具有南岭型花岗岩的特征，对于限定高原的垮塌是很有意义的（如本章节所述），可惜中国东部的许多A型花岗岩缺少精确的同位素定年资料（大大不如埃达克岩），因此，还不能很好地利用这些资料。例如，很早就报道安徽沿长江两岸有两条A型花岗岩带（邢凤鸣和徐祥，1994），一条从安庆－枞阳，另一条由贵池－南陵－繁昌，他们报道的年龄是128 Ma（K－Ar法）显然早了一点。因为，他们提到的南陵板石岭花岗岩据楼亚儿和杜杨松（2006）报道是125 Ma的。大别可能也有一些南岭型花岗岩的资料，如天柱山、英山尖、白马尖、主簿源、桐城金鸡寨花岗岩等（石永红等，1998；胡雄星和马东升，2002；钱存超等，2004），可惜均无可靠的年龄，很难进一步讨论。

喜马拉雅型花岗岩问题

喜马拉雅型花岗岩是一个新提出来的类型，它非常有用，既可判断高原的抬升（如果其时代与埃达克岩相当或更早），也可看出高原的垮塌（如果其时代晚于埃达克岩）。如前所述，本区出现两个时代的喜马拉雅型花岗岩，一期是中侏罗世的（172～175 Ma），另一期如主簿源（127 Ma，Xie Z et al.，2006）是早白垩世的。它们应是高原演化不同阶段的产物，指示高原初始抬升和开始垮塌时的地壳状况。尤其后一类，可以告诉我们高原垮塌的过程。涞源和大河南岩体中也见有喜马拉雅型花岗岩（淡色花岗岩）侵入早白垩世的埃达克岩中（据陈斌等，2002），可惜没有年龄资料。值得注意的是，在高原北部类似喜马拉雅型的花岗岩并非少数，如汪洋（2002）报道的冀晋辽地区22个燕山期SiO2含量在67％～77％之间的强过铝质酸性岩体（如六柱坪花岗斑岩、阎杖子花岗斑岩、河湾石英斑岩、南门山石英斑岩、滩上石英斑岩、三义庄石英斑岩、平顶山二长花岗岩、小寺沟二长花岗斑岩、轿顶山碱长花岗斑岩、下营房石英斑岩、下营房二长花岗岩、寿王坟碱长花岗斑岩、大水泉石英钠长斑岩、大野峪花岗斑岩、大阴坡石英正长斑岩、卢峰口花岗斑岩、口前花岗斑岩、水帘洞石英斑岩等），它们均显示中等程度的LREE富集、明显的负铕异常和较平坦的HREE配分模式，Yb大多低于2×10－6，Sr含量不大于100×10－6，汪洋（2002）估计的熔融温度在800℃～900℃之间，压力～ GPa，对应的深度为30～60 km左右。看来，汪洋（2002）报道的花岗岩大多属于喜马拉雅型花岗岩，仔细研究该类花岗岩的性质、成因、时代、分布，对于高原的演化可能具有重要的价值。

热河生物群与义县组火山岩

热河生物群产于义县组地层中，张立东等（2004）认为，义县组的岩石组合、生物组合（尤其是植物和孢粉）和沉积环境所反映的古气候以温暖潮湿为主，尽管有些少量植物具有一些半干旱特点。义县组不仅出现了大量的火山岩，而且其中的沉积夹层是以黄绿色、灰色为主基调的湖相沉积层。主体沉积层除了具有大量的凝灰胶结物外，还含有丰富的碳酸盐胶结物，在局部地段形成了不连续的灰岩透镜体。伴随这些地层形成了丰富的动物、植物化石。碳酸盐或灰岩的出现，表明当时的湖水呈弱碱性，富含钙质和碳酸根离子，间接说明当时的大气相对富含CO2，而且大气降水比较充沛，对区内裸露的地层进行了深度的淋滤和风化，有利于植被和动物的生存和发展。此外，义县组植物群中以喜湿、喜热的类型占多数，整体植物群反映了温暖、湿润气候条件下的亚热带－暖温带的陆地植被景观。植物孢粉分析发现喜中温的裸子植物松柏类花粉占绝对优势，其次为喜湿热的苏铁类、蕨类植物孢子，虽然含有干旱环境下的掌鳞杉科花粉，但是含量很低。这些特征已经明显不同于晚侏罗世的干旱孢粉组合特征。陈丕基（1999）讨论了热河生物群的分布，将其划分为3个阶段：早期分布较少，位于承德以北，相当于大北沟组（130～135Ma，柳永清等，相当于义县组的下段）；中期为热河生物群繁盛期，主要出现在义县组下部的尖山沟层，锆石U/Pb年龄为± Ma（王松山等，2001）和± Ma（陈文，2004），说明尖山沟层年龄为125 Ma±。分布范围包括蒙古、甘肃、内蒙古、北京附近、冀北、辽西、吉南、大兴安岭、俄罗斯东外贝加尔，此外，还零星出现在山东蒙阴、河南信阳、安徽舒城与霍山等地。晚期指的是辽西九佛堂组，热河生物群分布范围更广，向西扩展到新疆准噶尔，向东达朝鲜半岛及日本的广岛，向南抵皖南和浙闽等地。

据李祥辉等（2008）根据对粘土矿物与古气候的关系研究指出，在冀北－辽西地区中生代中晚期古气候变化较大。中侏罗世属于亚热带暖湿气候，晚侏罗世变为干冷，但中晚期又开始转向半干旱－半湿润，早白垩世早中期气候温湿。说明这一地区可能只在晚侏罗世和晚白垩世部分时期受到东部高原的影响，或者说此期的东部高原古海拔较高（李祥辉等，2008）。上述认识与本书的见解不谋而合。按照我们的认识，辽西－冀北地区在中侏罗世抬升，至早白垩世垮塌，大约的时限在165～127 Ma期间。因此，在早白垩世热河生物群繁盛时期（125 Ma左右），不应当处于高原条件，估计当时的地表高度可能不会超过1000 m。于是，义县组火山岩的性质即成了关键因素：如果它是埃达克岩，即与生物群发生矛盾；如果它不是埃达克岩，则与高原无关。对义县组火山岩研究的结果，大多数人不认可它是埃达克岩（如李伍平等，2002；Zhang HF et al.，2003；张宏和张旗，2005），但王晓蕊等（2005）、黄华等（2007）、Yang and Li（2007）和孟凡雪等（2008）认为，它是埃达克岩，而我们认为义县组火山岩是赞岐岩而非埃达克岩（见本书第1章）。王晓蕊等（2005）、黄华等（2007）和Yang and Li（2007）的数据更加类似于赞岐岩，但是，孟凡雪等（2008）报道的辽西凌源地区义县组中酸性火山岩（124 Ma）是埃达克岩。本书作者指出，根据孟凡雪等（2008）的资料，凌源地区的确存在124 Ma的埃达克岩。于是，相应的该区应当存在加厚的地壳，存在高原，与本书的上述认识相矛盾，也与热河生物群的发育条件相矛盾。因为，124 Ma是凌源地区热河生物群最繁盛的大王杖子层（金刚山层）的时代，而热河生物群显然不可能出现在高寒地区。怎么解决这个矛盾？

我们之所以特别关注义县组火山岩究竟是埃达克岩还是赞岐岩，关键还是要解决热河生物群生存环境问题。如果是埃达克岩，处于加厚地壳，热河生物群就不可能存在。如果是赞岐岩，其源于含水地幔的部分熔融，则与地壳是否加厚无关。因此，义县组火山岩的性质与热河生物群的关系仍然没有解决，尤其孟凡雪等（2008）的资料发表以后。看来，现在还不是作结论的时候，深入系统的研究工作已经是刻不容缓了，虽然该区研究程度在国内来说已经相当高了。

图 张家口组分布图（据马丽芳等，2002）

张家口组火山岩的性质

张家口组火山岩最近积累了许多高质量的同位素年代学资料，遗憾的是缺少高质量的地球化学资料。张家口组是早白垩世的，但各地（例如冀北和辽西）张家口组时代有很大差异，大多认为在130～136 Ma之间（张宏等，2005c及其所附的参考文献），杨进辉等（2006）最近报道了张家口－宣化地区一个很年轻的张家口组流纹岩的年龄为126 Ma。从图看，在冀北－辽西－内蒙古南部地区张家口组分布很广，本书厘定的高原北界（约在138～132 Ma期间）大体位于张家口－围场－赤峰一线，恰恰从大致同时代的张家口组分布范围内通过。这就出现问题了：如果界线两侧的张家口组的时代和地球化学性质一样（不论是否埃达克岩），高原界线从中穿过就是错误的。那么，是否有可能高原界线两侧的张家口组不是一回事呢？我们没有任何依据。因此，分布于京冀辽蒙之间的张家口组的时代和性质就是至关重要的了。它们的性质是怎样的？高原的界线应当怎样划？高原范围内外的张家口组的时代和性质如何？它们是同样性质的还是不同性质的？目前我们对此还一无所知，因此，研究不同地区张家口组火山岩的时代和性质，对于高原是否成立和高原北界走向是非常有意义的。

此外，北京西山东岭台组火山岩与张家口组的关系也是令人关注的。东岭台组火山岩不整合在髫髻山组之上，其时代大体相当于张家口组，岩性上既有相似之处，也存在一些区别，例如，张家口组火山岩酸性程度更高，而东岭台组有部分安粗岩（李伍平等，2000；李晓勇等，2004；袁洪林等，2005）。已经报道的东岭台组火山岩的地球化学资料Sr和Yb的变化大（袁洪林等，2005），似乎很难理出头绪，而分布于东岭台组周围的同时代侵入岩则大多具有埃达克岩的特征（如八达岭、王安镇、大河南），这个矛盾怎样解决我们也束手无策。

复杂的花岗岩体和岩基

在准备本书的过程中，我们遇到了一些令人迷惑的问题。如某些岩体（或火山岩剖面）报道了区区不到10个地球化学数据，可是，按照本书对花岗岩的分类来考察，几乎各种类型的花岗岩都有，极端的情况既有埃达克岩和喜马拉雅型的，也有浙闽型和南岭型花岗岩，有的还有（我们目前还搞不清楚其地球动力学意义的）广西型花岗岩。这里存在几种可能：(1)我们的分类有错误，经不起更多资料的检验；(2)分析数据质量不高；(3)样品的代表性有问题，即样品可能包括了不同时代不同性质的侵入体。我们知道，一个岩基或大岩体往往由许多侵入体（从几个、十几、几十到上百个）组成，它们的成分不同，时代不同，所反映的源区压力和深度可能也不同。如果我们没有搞明白它们之间的关系，采样时没有分清不同的侵入体，得出的数据自然会出现矛盾的情况。有的一篇文章公布十几或几十个地球化学数据，却只有1个或几个年龄数据，如果年龄数据与地球化学数据不能一一配套，就难免张冠李戴。因此，对于某些较大的岩体和岩基，我们应当格外小心。我们当然不必对每个侵入体都进行详细的研究，但是我们是否可以在全面调查的基础上选择变形和未变形的、淡色和深色的、含角闪石和不含角闪石的、含钾长石少和含钾长石多的、含副矿物少和含副矿物多的、含副矿物不同的、偏基性和偏酸性的、侵入体较大和较小的、位于岩基内部和边部的、上部和下部的、含矿和不含矿的、混合现象显著和不显著的、相变现象清楚和不清楚的以及不同侵入期次明确的、认为应当仔细研究的若干侵入体，开展系统的地质、岩石、地球化学和同位素年代学研究。我们已经在若干地区发现了一些好的苗头，今后的研究如果能够将花岗岩的物理性质、化学性质和形成时代密切结合起来（至少地球化学应当与年代学研究密切结合起来），将可得出更加丰富和深入的认识，对于提高花岗岩研究水平也是大有裨益的。

沉积盆地与高原

侏罗－白垩纪地层发育情况对于高原存在与否是致命的，我国侏罗纪发育的大多是陆相盆地，主要分布在西部，如鄂尔多斯盆地、柴达木盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地和四川、滇中盆地等，在中国东部高原范围内大多缺失侏罗－白垩纪地层，仅有的少许盆地规模和沉积厚度也很小，且火山活动频繁，形成一套火山岩、火山碎屑岩和沉积岩的互层。而西部的侏罗系则全由沉积岩组成。有人以华北某些盆地发育巨厚的侏罗－白垩纪地层为由认为高原不成立。如果的确是这样，当然是个问题。但是，如果盆地形成在165～125 Ma时间段内，如果盆地堆积物主要由碎屑物组成，如果盆地厚度巨大，如果在高原内部的某地上述三个条件同时满足，则的确对高原的假说不利。例如燕辽地区，髫髻山组和张家口组厚度巨大，但主要由火山岩组成，只能说明岩浆活动的剧烈程度而与地壳的差异运动无关，不能否定高原的存在。但晚侏罗世－早白垩世（156～139 Ma，孙立新等，2007）的土城子组和后城组不同，主要由粗碎屑岩组成，具磨拉石沉积的特征，厚达1000～2000 m，可能与高原抬升引发的大量剥蚀作用有关。

高原界线的拾遗补缺

本书大体圈定了高原的边界（图），但是，问题仍然很多。许多地方有资料可循，更多的地方无资料可循。许多有资料的地方，部分资料能够配套又很精确，界线的可信度就高一些，否则其可信度就较低或很低。对于无资料的地方，我们就无能为力了，因此，拾遗补缺是一个非常繁重的任务。

高原西界

山西境内的高原西界几乎没有任何资料（图和图），我们只能模糊地知道高原的界线应当位于鄂尔多斯盆地以东和太行山以西，高原界线在100～200 km宽的范围内无法确认。左云地区有早白垩世的冰川泥石流沉积，说明高原可能离其不远；小秦岭地区出露的埃达克岩暗示晋西南也许处于高原范围内。据了解，在晋北和晋西南有一些小的中生代花岗岩出露（山西省地质矿产局，1989），对它们进行研究或许会对高原西界有所限制。

高原南界

高原南界包括从湖北—安徽—江苏—上海，在长达1000多km的范围内，高原的界线在许多地方存疑。最令人遗憾的是皖南地区，沿长江一线已经积累了相当多的资料，但是，长江以南几乎没有多少资料可供参考。皖南花岗岩不少，有些很有名气，如黄山花岗岩和九华山花岗岩，但是，时代和性质不清。皖南以南的德兴为埃达克岩，但是，我们不知道德兴的埃达克岩怎样与大别和长江中下游的埃达克岩联系起来，因为，中间（皖南）缺少资料。

最近，湘东北地区的研究有不少新的进展，发现了不少中生代早期（三叠纪－早侏罗世）的喜马拉雅型花岗岩和埃达克岩（见本书第7章），鄂东南早先研究程度较高，最近也有新的进展，然而横亘于鄂东南和湘东北之间的幕阜山地区却长年无人问津。幸好最近发表了一点新的资料，但由于资料不配套仍然无法利用。根据目前的资料，湘东北和赣东北在早－中侏罗世时可能地壳较厚（有埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩），而长江中下游一带中－晚侏罗世的埃达克岩广泛发育，因此，幕阜山即成为关键地区，它与皖南的关系，与鄂东南和湘东北的关系对于判断高原南部的演变具有举足轻重的作用。

江苏—上海地区由于大片沉积物覆盖，高原界线的走向不清楚。目前仅因上海张埝一地可能是埃达克岩而把高原界线放在了上海以南，其实是没有多大把握的。因此，对江苏和上海的研究也成为关键的一环。

高原东界

高原东界我们相信大部分已被海水淹没，目前只能在山东、辽东和朝鲜等地寻找线索。胶东做了许多比较深入的研究，对高原的演变提出了许多极有价值的资料（如晚于120 Ma的埃达克岩的发现改变了高原演化的历史），很可惜辽东和朝鲜的资料很少，因此，高原的东界基本上是模棱两可的。

其他方面的研究

以上我们主要从岩石学角度讨论了中国东部高原的方方面面，包括零星地层、古生物、沉积和构造学方面的资料，其实这些资料对于高原来说还不是最主要和最关键的。如我们发现了埃达克岩，只能说明地壳加厚，是否存在高原，高原多高的问题并没有解决。又如早白垩世冰筏和冰川沉积的发现，只能说明当时附近存在高山，并不能证明一定有高原。因此，许许多多的证据都只是间接的而非直接的。只有知道某地某时的海拔高度，并查明其延伸范围，才能知道中国东部高原存在还是不存在。此外，如果高原存在，必将引发一系列相关现象，如高原内部、边部和外部构造、岩石、沉积、地层方面的差异，高原与非高原（例如与东北、鄂尔多斯及华南的对比）之间在气候、环境、动植物种群方面的差异，东亚以至全球岩石圈、水圈、生物圈和气圈的变化等等。例如，中国东部晚侏罗世－早白垩世有无耐寒的动植物群？如果有，在哪里；如果无，高原存在否？在辽宁、吉林、山西已发现冰筏和冰川沉积（王东坡等，1996；程守田等，2002），高原范围内的冰川在哪里？高原的抬升必然带来强烈的剥蚀，巨量的剥蚀物堆积在哪里？山前磨拉石在哪里？古水流方向如何？高原南北生物群可能有差异（北部热河生物群，南部建德生物群），但也有相似之处，高原的崛起对气候的影响有多大？高原南北地层、沉积的差异有多大？原因是什么？等等。在这些领域，有的已见端倪，有的正在探索，如顾连兴等（2002）、徐宝亮等（2007）和李祥辉等（2008）的研究。这些问题如果没有明确的答案，高原问题就不能说解决了。因此，中国东部高原的研究还任重道远。

青藏高原是新生代全球最重要的地质事件，对于新生代全球变化具有举足轻重的地位，研究青藏高原抬升的原因、碰撞的历史及其引发的效应，是当今地球科学最具前缘性的课题。中国东部高原的规模与青藏高原大体相当，中国东部高原也应当是中生代全球最重要的事件。中国东部高原是青藏高原的明天，青藏高原是中国东部高原的昨天。对于青藏高原，中外科学界已经做了大量的研究，取得丰硕的成果。对于中国东部高原，外国人知之甚少，中国知道的人不少，赞同的人不多，研究的人就更少了。我们希望中国东部高原问题能够逐步引起国人的注意，希望中国的学术界能够将青藏高原和中国东部高原联系起来进行研究。我们如果能够把这两个问题抓住了，抓好了，可能会带动一大批学科的发展，而且，由于不同学科之间的融合，也许还会由此诞生出新的学科，引出新的学科发展方向。因此，聚焦青藏高原和中国东部高原的兴衰问题，不仅具有极大的理论意义，而且具有重要的经济意义和现实意义，对于探索构造－环境－生物链的关系也是一个极好的尝试。因此，组织各个学科的联合攻关，发挥各个学科的优势，改进研究的思路和方法就是至关重要的。板块构造的思路不可能解决中国东部高原的问题，我们必须另辟蹊径，开展创新性的研究，才能在新的领域创出新的成果（张旗，2008b）。

图 湖南山地分布图

自1885年Neumayr拉开了对青藏高原研究的序幕以来，对青藏高原的地质研究已取得了丰硕的成果，并极大深化和丰富了对青藏高原演化的认识。最近，由我国科学家组织实施的PEP-Ⅱ（澳洲-亚洲断面）包括从西伯利亚至南极和印度次大陆至白令海峡，它涉及全球最大的季风影响区，即亚非季风区，以及青藏高原、黄土高原、贝加尔湖、西太平洋暖池等重要的气候敏感地区（刘东生等，1997）。因此，青藏高原的隆升对于季风气候的形成、过去全球变化有着重大的影响。

一般认为，青藏地区在40Ma（BP）前的早第三纪中期基本结束海侵，且因印度板块向北漂移并与欧亚板块碰撞才形成青藏高原（Ruddiman et al.，1989；Harrison et al.，1992；李吉均等，1979；Li et al.，1990；吴锡浩等，1992）。Copeland 等（1990）和Harrison等（1992）通过孟加拉扇沉积物的研究，认为喜马拉雅的脉动性隆升从20Ma（BP）前开始，～（BP）和（BP）至今有两次隆升高峰期，并于8Ma（BP）左右接近目前的高度。这一结论得到了古气候学（Quade et al.，1989）、阿拉伯海沉积响应（Prell et al.，1992）、藏南快速冷却事件（陈文寄等，1996）、中印度洋地震异常（Kroon et al.，1991）等多方面证据的支持。钟大赉等（1996）从构造热事件入手并结合裂变径迹法，提出高原隆升分为45～38Ma（BP）、25～17Ma（BP）、13～8Ma（BP）、3Ma（BP）至今4个阶段，其中3Ma（BP）以来隆升最强烈。肖序常等（1998）采用热年代学裂变径迹的“矿物年龄-地形高差法”提出高原隆升的最强烈期为2Ma（BP）至今。Shackleton等（1988）曾利用地貌学证据证明，高原的主隆升期为更新世。崔之久等（1996）通过对古岩溶、夷平面的研究，提出高原经历了3 次隆升和2次夷平，目前的高原为近5Ma来抬升的结果，其中（BP）的“昆黄运动”使高原隆升速率达到高峰。李吉均等（1996）对黄河上游地貌和新生代地层研究表明，青藏高原从（BP）开始整体抬升，并在（BP）和～（BP）相继发生强烈隆升。吴锡浩等（1996）通过对黄土高原黄土-古土壤序列记录的东亚季风变迁和古季风气候递变的探讨，提出青藏高原从晚中新世末开始，至少经历了5个隆升阶段，且每个阶段初始的高原面平均高程依次为2900 m、3600 m、4200 m、4600 m、4850 m。

对青藏高原隆升的阶段和幅度的研究，主要有以下三种观点：

第一种观点，根据两个板块相撞处的沿正断层发育的火山岩放射性年代测定，认为14Ma（BP）前已达到最大平均高度，以后东西向拉张塌陷使高度有所降低（Coleman et al.，1995；Turner et al.，1993；Searle，1995）。

第二种观点，构造的理论基础与第一种观点基本相同，但依据同位素测年资料，以及阿拉伯海的上涌流增强，南亚植被由森林灌丛（C3植物）转变为草原（C4植物），指示了印度洋季风的出现或增强，推断青藏高原在8Ma（BP）前已达到或接近现在的高度（Molnar et al.，1993；Harrison et al.，1992；Kroon et al.，1991；Prell et al.，1992；Ceiling et al.，1993；Quade et al.，1989，1995）。

第三种观点，认为青藏高原是第三纪末和第四纪初才开始强烈隆升。在此之前虽然有过构造隆升，但经过长期剥蚀曾两度达到夷平状态。最近一次强烈隆升开始于（BP）前，现在平均海拔4500m以上的高原地形是在第四纪才形成的（李吉均等，1979；沈显杰，1986；潘保田等，1995；Li et al.，1995；李吉均，1998；吴锡浩，1996；吴锡浩等，1992，1996）。

王成善

由印度和欧亚大陆碰撞所造成的喜马拉雅山和青藏高原号称地球“第三极”和世界屋脊，它是特提斯构造带各种地质现象发育最全、出露最好的地段，也是全球陆陆碰撞的典型地区，是研究板块构造运动及其过程、全球岩石圈结构构造、全球气候变化和新生代变冷等当代前沿课题的阵地。它也是揭开当代许多地球科学之谜，检验当前固体地球科学中有关学说、理论的关键地区。其中青藏高原的新生代隆升是显生宙以来地球一次最重大的事件，影响着整个亚洲乃至全球许多相关地区人类生存环境和资源分配。正是由于这些独特的地学条件和特殊的地理位置，为建立新的地学理论，为修改、发展、充实当代地学理论提供了得天独厚的条件。所以，喜马拉雅与青藏高原从20世纪70年代被国际地学界称之为“打开板块构造登陆的金钥匙”，受到众多科学家的青睐。经过多年的研究，它在地学界的地位逐步提升，至今天它已成为地学界公认的“大陆动力学野外实验室”、“全球变化研究的天然实验室”、“亚洲季风的启动区”、“全球独特生态系统类型分布区”、“生物物种基因库”。同时它是现今人文、艺术、宗教、历史等学术界最为向往的“圣地”。

以往的地学理论多源于西欧阿尔卑斯山，因此，从18～20世纪的300年期间，各国的地学研究都以阿尔卑斯山为样板，所谓言必称阿尔卑斯。近20年来，随着“青藏高原热”的兴起和经久不衰，青藏高原正在成为地学界新理论、新认识和新发现的源区，在全球变化、东亚季风的形成和变化、更新世以来的全球性变冷气候变化，甚至包括臭氧层问题，都与青藏高原研究有着间接或直接的关系。因此，“青藏高原”正在取代“阿尔卑斯”的地位，在国际地学界研究中“言必称青藏高原”的时代正在到来。

由陆-陆碰撞形成的造山带或许是地球表面最显著的地质特征。北美的阿巴拉契亚山造山带，欧亚大陆中部的乌拉尔山脉和东-中亚的秦岭-大别造山带就是一些最好的例子，每一个都沿走向延绵上千公里。但是，喜马拉雅-青藏造山带及其在东亚的邻区是研究陆陆碰撞的理想地方。第一，造山带是活动的，便于使用新构造研究方法直接论证许多地质关系；第二，板块边界的历史是已知的，因此，陆内变形的原因可以作为与时间相关的边值问题来定量确定；第三，碰撞过程产生了各种地质特征，例如，大规模逆冲断层、走滑断层和正断层系统；淡色花岗岩岩浆作用，广泛的火山作用，区域变质作用，陆内和大陆边缘海盆地的形成。

自20世纪90年代初国际上发表关于地幔动力学、青藏高原隆起与印度季风的文章后，喜马拉雅-青藏高原隆升、地球动力学过程与气候变化的关系就逐渐成为国际喜马拉雅-青藏高原研究热点，甚至在过去的十五年里已成为地球动力学广泛讨论的主题。一些证据表明高原在5～10Ma之间迅速抬升，与之响应的是6～8Ma印度季风的明显加强，5～10Ma开始的大气中二氧化碳的明显减少，而喜马拉雅山上风化的岩石却加强了对大气中二氧化碳的吸收，全球气候变暖既可能是青藏高原隆起（地形演变）的原因又可能是其作用的结果。这种影响及相互作用实质就是地球圈层的相互作用。地球表面抬升与气候历史间的本质联系已引起了地质学家长达一个世纪的兴趣，构造-地表过程-侵蚀的核心是抬升和气候间的关系，它是错综复杂的。当地球表面抬升至更高海拔时，可通过一系列物理和化学机理来改变大气和海洋循环，从而改变区域或全球气候。相应地，气候变化（无论是抬升引发的，还是其他因素的原因）可以通过改变高山的侵蚀速率和侵蚀方式来影响大气和海洋的循环。侵蚀作用的增加使岩层从高海拔地区剥蚀走，由于上覆重压的消失，下伏岩层产生回弹，这种回弹作用被称为“均衡”抬升。

地处特提斯-喜马拉雅构造域东段的青藏高原及其邻区，是冈瓦纳大陆与欧亚大陆的接合部位和印度板块与欧亚板块碰撞对接的部位。板块的多次离散敛合、拼贴碰撞，尤其是喜马拉雅碰撞造山作用所产生的壳幔交换过程，为青藏高原提供了优越的成矿地质环境，形成了中国唯一的一块具有世界规模级的成矿富集区。据预测，仅西藏自治区矿产资源潜在价值就高达6500亿元以上，人均占有资源价值居全国首位。中国支柱性固体矿产资源中的急缺矿种铬、有色金属（铜、铅、锌）、贵金属（金、银）及盐类等，恰恰是青藏高原地区具明显优势和特色的富有矿种。未来的研究将会围绕喜马拉雅碰撞造山运动控制下的深部过程与成矿作用，喜马拉雅碰撞造山过程中的流体作用动力学-地球化学循环与成矿，喜马拉雅碰撞造山过程控制下的超大型矿床成矿机制、分布规律和战略预测等重大科学问题展开。

地处全球特提斯巨型油气构造域东段的青藏高原是我国现今陆上面积最大、油气调查和研究程度最低的地区，也是我国陆上最后一个未开展大规模油气勘探的地域。尽管近些年来对青藏高原油气地质研究取得了大量成果，对该区油气地质条件有了新的认识，但是仍有诸多尚未解决的基础地质和石油地质问题，影响并制约了对该区油气资源潜力分析和远景评价。其中，后期构造保存条件和正向高海拔生油是我国石油地质学所面临的世界性科学问题。

所以，对青藏高原隆升过程、动力学机制及其效应的研究，在科学上对解决当今地球科学研究的前缘和热点的大陆动力学和全球变化具有重大科学意义。在实践上对于解决我国在本世纪初的社会和经济发展的固体矿产资源、水资源和减轻地质灾害及改善环境方面的支撑和保障能力方面也具有重要意义。

参考文献

顾学祥，唐菊兴，王成善.2001.喜马拉雅碰撞造山作用与（超）大型矿集区的形成：科学问题与思考.成都理工学院院报，4期

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王成善，丁学林.1998.青藏高原隆升研究新进展综述.地球科学进展，13（6）

自80年代以来青藏高原逐渐成为地球科学研究的热点和焦点，正在酝酿着新的理论突破。一方面是因为青藏高原作为地球上大陆碰撞最典型的地区，它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，极大地改变了亚洲乃至整个北半球的大气环流形式，并对大陆岩石的化学风化、海洋锶同位素的演化以及高原周边的环境、气候及陆地生态系统都产生了重大的影响。 本文综述了青藏高原隆升的时间、过程、环境气候效应及其对海洋锶同位素演化影响的主要内容和最新进展，以便了解青藏高原隆升在全球气候变化中的重要性，并对海洋锶同位素组成的演化特征及其影响因素能够有一个较为清楚的了解。 1 青藏高原的隆起及其气候和环境效应 青藏高原是全球大陆地势上最高的一级台阶，青藏高原的隆起使得地球表面的形状发生了巨大的变化，并对全球变化产生了重要影响。 高原隆起的阶段性 青藏高原的隆起是一个多阶段、不等速和非均变的复杂过程。对此，国内外学者有着不同的观点。我国学者认为青藏高原的地壳增厚到几乎双倍于正常地壳的厚度是在始新世中期到中新世早期亚洲板块和印度板块的碰撞后开始产生的，但此时只有冈底斯山和喜玛拉雅山呈现显著隆升，广大高原本部仅做被动的、相应的应力调整和变形，但经过长期剥蚀曾两度达到夷平状态，而青藏高原的强烈隆升是从上新世晚期和/或第四纪早期才开始的 〔1〕 。李吉均等 〔2〕 又进一步发展了这一观点，认为青藏高原的整体快速隆升始于 的青藏运动，而始于～ 和 的昆仑—黄河运动及共和运动则使高原最终达到现今的高度。其中青藏运动又分为A、B、C三期（、和 ），而到了约 的B期时青藏高原已隆升到现今高度的一半（约2 000 m），这一高度被认为是高原隆起—黄土堆积的临界高度。在共和运动时期，喜玛拉雅山由于普遍超过了6 000 m而成为阻塞印度洋季风的重大障碍。90年代以来国外许多学者对这一观点提出了挑战，并把青藏高原的强烈隆起的时间提前了很多。Coleman 〔3〕 认为早在14 以前青藏高原就已达到最大高度并呈东西向拉伸塌陷，其后高度又有所降低。其证据是在喜马拉雅山南北向的正断层上找到了年代为14 的新生矿物。Kroon等 〔4〕 认为喜马拉雅山和青藏高原在8 以前已达到现今的高度，其主要的根据是发现阿拉伯海的上涌流在8 时大大增强，指示了印度洋季风的出现。Quade等 〔5〕 通过对巴基斯坦北部土壤碳酸盐碳同位素的研究揭示出在约～ 时C 3 植物向C 4 植物发生剧烈转变，这种剧烈的生态演变标志着当时亚洲季风的形成或显著加强。Harrison 等 〔6〕 通过地层年代学、沉积岩石学、海洋学和古气候学的研究表明南青藏高原的快速隆升和去顶事件开始于约20 以前，而现代青藏高原的高度则得益于约8 前高原的再次隆升。王彦斌等 〔7〕 根据喜玛拉雅山聂拉木地区花岗岩样品的磷灰石的裂变径迹分析结果提出整个南喜玛拉雅造山带在上新世—第四纪为快速抬升期。钟大赉等 〔8〕 通过较系统的矿物裂变径迹研究表明：45～38 印度板块与欧亚板块碰撞后，青藏高原经历过3次抬升事件（25～17 、13～8 、3 至今）。施雅风等 〔9〕 也支持这一观点，并且认为在40 左右，发生了青藏高原的第一期隆起，但当时所成的高山已被完全蚀去，其高度难以估计，范围也较小。青藏高原的二期隆起发生在25～17 。其证据是孟加拉湾浊流扇沉积 87 Sr/ 86 Sr变化指示喜马拉雅的变质岩在20～18 处于强烈上升时期（Harris，1995）。崔之久等 〔10〕 利用夷平面与古岩溶研究证明了青藏高原经过三次隆起和两次夷平的观点的正确性。王富葆等 〔11〕 根据沉积学、磁性地层学、古生物学和氧、碳同位素等研究资料，恢复了中新世晚期以来的构造和气候事件，指出喜马拉雅山上升始于 前，但强烈的上升发生在～ 间和 以来，另外，在～ 间亦有一次显著隆升，但以后两次上升最为强烈，并且山地与盆地之间的差异隆升运动明显。 时至今日，青藏高原隆起的时间、过程、幅度和速率等问题仍然未有定论，这还有待于国内外学者进一步研究证实。 高原隆起的环境和气候效应 青藏高原的隆升与全球及区域环境、气候变化的关系问题，引起了世界科学家的广泛关注。尤其是，近年来随着构造隆升驱动气候变化假说的提出，用以青藏高原为代表的构造隆升导致的各种物理化学过程及其气候效应来解释大冰期的来临和全球气候变化，已成为国内外学者研究的热点和焦点。青藏高原对大气环流的热力与动力作用自50年代开始即被科学家们所注意，并进行了一系列的观察与研究。早在20多年前，真锅等（1974年）的数值模拟计算结果表明：考虑青藏高原大地形存在时的1月份100 k Pa等压面上的大气环流图式与现今实际观测值近似一致，当不存在青藏高原时，现有的西伯利亚高压就不复存在 〔12〕 。明茨等 〔13〕 通过计算分析，也都一致认为：由于青藏高原的存在，欧亚大陆的冬季才有西伯利亚高压。Kutzbach等 〔14〕 的数值模拟结果表明，青藏高原的存在与否是亚洲季风，特别是东亚季风形成的一个决定因素。Birchfield等 〔15〕 认为青藏高原的隆起增加了冬季雪的覆盖厚度，改变了局部乃至全球的反照率，从而可能对全球气候产生不可忽视的影响。最近Ruddiman等 〔16〕 通过理论分析与数值模拟把晚新生代地球的变冷及区域分异性的增强归因于晚新生代青藏高原及北美西部高原的隆起。王建等 〔16〕 从孢粉植物分异及演变、干旱碎屑及膏盐沉积分布等方面，对柴达木盆地西部新生代气候与地形的演变进行了探讨。其结果表明，盆地西部新生代两个极端干燥的气候期（膏盐发育期）分别出现在始新世至渐新世及上新世至第四纪。前者与老第三纪行星环流控制下的副热带干燥带有关，而后者与青藏高原的隆升有关。 施雅风等 〔9〕 通过对柴达木盆地的研究结果表明：青藏高原于25～17 第二期强烈隆升即相当于喜马拉雅运动的二期，其所达高度与宽度，足以改变环流形势，它和同时期的热带太平洋的变暖、南极冰盖出现越赤道气流增强、亚洲东缘、东南缘边缘海盆的扩大、亚洲大陆的向西伸展、副特提斯洋的萎缩等因素相结合，共同加强了大陆与大洋的热力差别和动力作用，孕育了以夏季风为主的亚洲季风系统，替代了东亚地面老第三纪的行星风系，导致了东亚干旱草原带大收缩与湿润森林带大发展等重大环境变化。 滕吉文等 〔17〕 从青藏高原巨厚的地壳与薄岩石圈模式、位场与波场特征，从板块构造与深层过程和动力学机制的角度，研究和探讨了高原隆升与全球变化的关系。他们认为，地球内部（地壳、地幔、地核）物质运移与气候变化有着密切关系，并且指出，高原特异的壳—幔结构，一系列大型走滑断层的形成和其整体隆升，均影响太阳能量在大气层里的传输方式，使大气热机效率增大，导致行星西风增强，极—赤温差增大，并最终形成第四纪大冰期。 风尘沉积是典型的大气沉积物，对大气环流格局和强度变化的响应特别灵敏，因而可以间接地视为构造隆升驱动气候变化的重要地质证据 〔18〕 。因而与青藏高原有着天时、地利关系的黄土高原能够对青藏高原的隆升起到好的说明作用。黄土高原风尘沉积序列真实地记录了东亚季风形成演变的信息， 它既是北半球大冰期气候变化的反映，又是对青藏高原构造隆升的响应 〔19,20〕 。吴锡浩等 〔20〕 根据地层记录，对黄土高原黄土—古土壤序列所反映的构造气候旋回与青藏高原冰碛—古土壤序列所反映的隆升过程进行对比，表明它们在地球轨道偏心率的准 Ma周期变化方面具有大致同步的相位关系。刘东生等 〔21〕 也论述了亚洲季风系统的起源和发展及其与两极冰盖和构造运动的时代耦合性。王富葆等 〔22〕 利用孢粉分析并结合沉积学及 14 C测年等资料，进一步说明青藏高原对全球气候变化具有“启动区”和放大器的作用。 此外，磁化率曲线和氧同位素曲线所反映的东亚冬、夏季风自 开始大致同时增强，而此时全球冰量也开始显著增加，这与大致在～ 青藏高原的加速隆升之间的关系绝不是一种巧合。而且青藏高原的阶段性隆升与东亚季风的多次气候突变有着某种内在联系 〔20,23〕 。 Raym等(1992)提出，青藏高原大面积的隆升在过去40 Ma以来引起了全球大陆硅酸盐风化速率的加快，导致大气CO 2 含量的下降和全球气温的下降，并称之为“冰室效应（icehouse effect）”。但这种观点受到了很多学者的挑战 〔24～26 〕 。Christlan 等 〔27〕 指出，喜马拉雅的风化剥蚀对碳循环的主要影响是增加了沉积岩中有机碳的埋藏量，而不是增加了硅酸盐的风化速率。另外值得一提的是，覆盖着约10%的地球陆地表面的黄土—古土壤序列中含有平均约10%的碳酸盐 〔19〕 ，即有相当数量的碳被固定埋藏，没有参与全球的碳循环，这可能也是大气CO 2 浓度降低的一个因素。 青藏高原的隆升在全球气候变化研究中的重要性得到了众多学者的认同，但是，最近卢演俦等 〔28〕 指出，新生代初印度—欧亚板块汇聚以来，特提斯海的消退，以及太平洋板块在亚洲大陆东缘和东南缘消减引起的弧后海盆（如日本海、东海、南海）的扩张和陆缘海盆（如黄海、渤海）的出现，对于亚洲古季风形成的意义要比青藏高原隆升所起的作用更重要。这一点在Ramstein等 〔29〕 的AGCM数字模拟试验结果中得到了论证。 目前，对于全球变化尤其是第四纪气候变化机制的研究方面，以轨道尺度气候变化的研究比较深入，而对于青藏高原对全球气候变化的影响研究的还不够，尚没有达成明确的共识。