從谷地到“世界屋脊”的華麗變身

黃增強(qiáng)

在我國西南部，有一片高隆廣闊的高原，這就是舉世聞名的青藏高原。青藏高原東西長約2800千米，南北寬約300千米至1500千米，總面積約250萬平方千米，約占我國陸地面積的四分之一，平均海拔約4000米。它是中國最大的、世界平均海拔最高的高原，被稱為“世界屋脊”和“第三極”。

青藏高原的形成不是一蹴而就的，它經(jīng)歷了一個(gè)漫長的復(fù)雜過程。地質(zhì)科學(xué)家在青藏高原發(fā)掘到大量的恐龍化石、三趾馬化石、海相化石和陸相植物化石，證明青藏高原在2.8億年前還是波濤洶涌的遼闊海洋，稱為“特提斯?！被颉肮诺刂泻！?。這片海域橫貫現(xiàn)在歐亞大陸的南部地區(qū)，跟太平洋、大西洋相通。當(dāng)時(shí)的古地中海面積非常大，它不僅覆蓋了整個(gè)中東及今天的印度次大陸，就連中國大陸和中亞地區(qū)幾乎全被古地中海浸漫。

2.4億年前，由于板塊運(yùn)動(dòng)，分離出來的印度板塊以較快的速度往北向亞洲板塊移動(dòng)、擠壓，其北部發(fā)生了強(qiáng)烈的褶皺斷裂和抬升，促使昆侖山和可可西里地區(qū)隆升為陸地。隨著印度板塊繼續(xù)向北插入古洋殼，并推動(dòng)著洋殼不斷發(fā)生斷裂，約在2.1億年前，古特提斯海北部再次進(jìn)入構(gòu)造活躍期，北羌塘地區(qū)、喀喇昆侖山、唐古拉山、橫斷山脈才脫離了海水的浸漫。

到了距今8000萬年前，印度板塊繼續(xù)向北漂移，又一次引起強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。岡底斯山、念青唐古拉山地區(qū)急劇上升，藏北地區(qū)和部分藏南地區(qū)也脫離海洋成為陸地，地質(zhì)學(xué)上把這段高原崛起的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)稱為喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)。

3400萬年至2300萬年前的漸新世時(shí)期，青藏高原曾有一個(gè)與現(xiàn)今地貌完全不同的低海拔中央谷地，海拔高度不超過2000米。這一中央谷地從西向東，沿現(xiàn)在的日土—改則—尼瑪—班戈—那曲—丁青一線展布。

青藏高原是如何完成從谷地到“世界屋脊”的華麗變身的？1997年，中國科學(xué)院院士、青藏高原研究所研究員丁林領(lǐng)銜的大陸碰撞與高原隆升團(tuán)隊(duì)，通過構(gòu)造地質(zhì)演化、巖石圈深部機(jī)構(gòu)、古高度、古溫度、古植被分析和古氣候模擬等多領(lǐng)域、多手段綜合研究，定量恢復(fù)了青藏高原中央谷地3800萬至2900萬年前的隆升和消亡過程，揭示了中央谷地的隆起是從青藏高原對地表圈層環(huán)境的巨大影響開始的。

丁林研究團(tuán)隊(duì)分析研究結(jié)果得出，約5000萬至3800萬年前，青藏高原呈現(xiàn)為“兩山夾一盆”的地貌特征?！皟缮綂A一盆”是指岡底斯山脈、中央分水嶺山脈和夾在兩山之中的中央谷地。此時(shí)，岡底斯山脈海拔約4500米，中央分水嶺山脈海拔約4000米，它們之間夾著海拔約1700米的中央谷地。

青藏高原的強(qiáng)烈隆起是從上新世晚期開始的。5500萬年至4500萬年前，由于新特提斯海俯沖板塊的斷裂分離，岡底斯造山帶隆升到4500米。4500萬年至4000萬年前，新特提斯板塊斷裂分離之后，在浮力作用下，印度巖石圈向北水平楔入，激活羌塘地體南北部縫合帶發(fā)生陸內(nèi)俯沖，使分水嶺山脈隆升到5000米的高度。

4000萬年至3000萬年前，拉薩巖石圈在中央谷地下方失穩(wěn)掉落，經(jīng)過上地殼縮短、軟流圈上涌等多種深部地球動(dòng)力學(xué)過程的作用，使中央谷地抬升到目前4500米的高度，這標(biāo)志著青藏高原由造山帶正式轉(zhuǎn)變?yōu)榻y(tǒng)一高原。

2500萬年至1500萬年前，由于印度大陸的持續(xù)俯沖，喜馬拉雅山脈下方俯沖的印度大陸巖石圈和藏北可可西里—昆侖山下方俯沖的歐亞大陸巖石圈先后失穩(wěn)掉落，喜馬拉雅山與昆侖山先后隆升，形成現(xiàn)代意義上的高原。

青藏高原的隆起給我國帶來哪些影響？中國科學(xué)家通過多學(xué)科研究，最終證實(shí)兩三百萬年來，喜馬拉雅山脈青藏高原凌空出世，對我國的地貌、氣候環(huán)境、水文、地緣安全、礦產(chǎn)資源產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

第一，青藏高原的隆起，使我國形成西高東低的三級梯次的地貌特征，使河流自西向東流。

第二，青藏高原的隆起，強(qiáng)烈地改變了我國以至整個(gè)亞洲的大氣環(huán)流，形成亞洲季風(fēng)區(qū)，導(dǎo)致我國南方廣大濕潤地區(qū)和西北干旱地區(qū)的出現(xiàn)，黃河中游地區(qū)出現(xiàn)大面積黃土堆積，而形成黃土高原。

第三，青藏高原隆起后，形成亞洲“水塔”。這里的水資源極其豐富，河流、湖泊、冰川積雪和地下水等應(yīng)有盡有。我國的長江、黃河，瀾滄江、雅魯藏布江、怒江，以及亞洲的印度河、恒河 、湄公河等許多大江大河發(fā)源于此，這些江河孕育了古中華文明和古印度文明。

第四，青藏高原地勢高聳，被譽(yù)為中國的天然屏障，而且是我國地緣安全屏障。在歷史上，青藏高原對來自中亞和南亞的威脅起到屏蔽和阻隔作用。

第五，青藏高原隆起后，我國的礦產(chǎn)資源異常豐富。就目前資料顯示，青藏高原已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)資源有一百多種，金、銀、錫、鉛、鋅、鉻、銅、水晶、鹽湖、石棉、水熱礦產(chǎn)儲量都比較大，而且還有很多資源值得我們?nèi)ネ诰蚝烷_發(fā)。

歷時(shí)二十余年，我國科學(xué)家從不同學(xué)科、不同角度，運(yùn)用不同研究方法對青藏高原從谷地到“世界屋脊” 華麗變身的過程作了大量研究，形成青藏高原的隆起具有多階段、非均勻、不等速的特點(diǎn)的共識。

青藏高原隆起后，給我國帶來許多積極影響，但也給我國帶來諸多不利影響。對此，深入研究青藏高原的隆起顯得尤為重要。只有深入研究青藏高原，才能保護(hù)好青藏高原，使之成為中國乃至國際生態(tài)文明的高地。