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- 1、地质地球所等揭示青藏高原东缘成因
- 2、青藏高原形成的原因(青藏高原是如何形成的？)
1、地质地球所等揭示青藏高原东缘成因
根据大规模中下地壳流模型显示，青藏高原东缘晚中新世-上新世的显著抬升且缺少地壳缩短变形是由于地壳流导致的。根据该模型的预测，需要大概2000万年完成地壳的加厚和抬升，因此地壳流的起始时间应该在30-40Ma之间。其次，对于地壳流模型来说，压力梯度是其形成的初始和必要条件，而青藏高原中部在始新世便已有较高的海拔高度，所以，在始新世时期，青藏高原中部与东缘之间是可能存在压力梯度的。除此之外，目前观察到的青藏高原中部和东缘较高的地温梯度也是形成大规模地壳流的必要条件。由此，大规模地壳流所需要的条件似乎均已满足。
为探究是否是大规模地壳流塑造了青藏高原东缘，中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究院重点实验室特聘副研究员胡方泱与中科院院士吴福元、美国亚利桑那大学教授Mihai N. Ducea、美国怀俄明大学副教授James B. Chapman等合作，对青藏高原东缘最大的新生代侵入体——贡嘎山-折多山花岗质侵入杂岩体进行了系统研究。该杂岩体位于前人提出的大规模地壳流的通道之上，根据前人的研究结果，北羌塘地块的地壳组成特征与青藏高原东缘（松潘-甘孜地块）可以进行区分。因此，若新生代时期存在地壳内部物质的大规模向东流动，由于这些花岗质岩石主要来自于地壳的部分熔融，则其反映的岩浆源区应当发生改变（图1）。
研究团队经过野外调查和室内分析，并结合前人的研究结果，发现贡嘎山-折多山侵入杂岩体记录了中生代（215-172Ma）和新生代（50-3Ma）两阶段的多期岩浆作用，特别是新生代时期有三期岩浆作用，分别为50-30Ma、20-10Ma和5-3Ma。根据不同期次岩石的同位素组成特征，他们发现从中生代到新生代时期，这些花岗质岩石的源区并未发生改变，岩浆主要来自于松潘-甘孜地块的基性下地壳和变质沉积岩（图2）。为确定这些岩石的源区能否代表中下地壳流的层位，研究团队利用Perple_X相平衡模拟和微量元素模拟的方法，通过假定不同源区进行部分熔融模拟，模拟得到的熔体成分与所观察到的样品成分基本吻合，并由此获得了新生代岩浆岩形成的温压条件。根据获得的温压条件，研究团队发现这些新生代岩浆主要形成于30-40 km，这与地壳流模型所提出的深度基本一致（图2）。研究结果显示，在这一地壳流应当存在的地壳深度，并不存在来自青藏高原内部的地壳物质，这显然不符合大规模地壳流模型的预测。
研究团队进一步发现，新生代岩浆的源区存在阶段性变化，即50-30 Ma和5-3 Ma的花岗质岩石来自于变质基性岩的部分熔融，而20-10 Ma花岗质岩石来自于变质沉积岩的部分熔融，这表明发生了两次岩浆源区的转变。这两次转变恰好可以对应青藏高原东缘两次抬升事件，并且可以对应区域幔源岩浆作用（图3）。综合区域和数值模拟研究结果，研究团队认为软流圈地幔的上涌可能是导致青藏高原东缘抬升的重要因素，除此之外，长期的壳源岩浆作用可能改变了地壳的流变性质，在持续的印度-欧亚大陆碰撞作用之下，塑造了青藏高原东缘现今的地质特征和地貌特点。
相关研究成果发表在Geophysical Research Letters上。研究工作得到国家自然科学基金委员会基础科学中心项目、国家自然科学基金青年科学基金项目和中国博士后科学基金面上项目等的资助。
论文链接
图1 青藏高原与贡嘎山折多山地质简图以及模型概念图。图中黄色箭头指示潜在地壳流的移动方向
图2 贡嘎山-折多山花岗质岩石同位素特征与新生代岩石热力学及微量元素模拟分析结果。空心符号代表中生代样品，实心符号代表新生代样品。模拟分析结果显示新生代岩石的形成深度与地壳流模型一致，但是同位素组成表明这些岩石来自于原地地壳物质的部分熔融，其源区组成与中生代岩石一致
图3 贡嘎山-折多山新生代花岗质岩石同位素组成随时间的变化及其与区域岩浆-构造作用的关系。新生代的岩浆源区经历了两次转变，可以与区域构造抬升历史和岩浆作用进行对比，表明青藏高原东缘岩浆作用与构造作用联系密切。软流圈地幔的上涌与持续的挤压碰撞作用共同塑造了青藏高原东缘
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2、青藏高原形成的原因(青藏高原是如何形成的？)
青藏高原为什么形成(青藏高原是如何形成的？)
金的《马姑神仙传》记载:“马姑自说云见东海为桑田，接任侍应。”它讲述了马谷被仙女王召唤，在桓帝时降落在蔡京的家中。十八岁时，他声称见过东海三次变成桑园。
这就是成语“沧海桑田”的由来。
我们不禁要问，地球上真的发生过这样真实又不真实的故事吗？
答案是肯定的。
青藏高原的形成是“沧桑”的版本之一。
说到青藏高原的形成，就必须提到板块构造理论。1912年，德国地质学家阿尔弗雷德·魏格纳基于大西洋两岸海岸线的相似性，提出了“大陆漂移说”，由于不能很好地解释当时的漂移机制，遭到地球物理学家的普遍反对。
20世纪50年代中期，随着古地磁和地震学、海底观测等学科的发展，曾经沉寂的“大陆漂移说”逐渐演变为“板块构造”，获得了新生。
基于“板块构造”，哪些板块影响青藏高原？它们是如何移动的？青藏高原隆升后，给自然地理和人类进化带来了怎样的影响？
影响青藏高原的板块有哪些？
众所周知，青藏高原是世界上海拔最高、最年轻的高原，平均海拔约4500米，面积250万平方公里。被誉为“世界屋脊”“雪域高原”“世界屋脊”，南北长约1000公里，东西长约2500公里，占中国总面积的23%。
今天，青藏高原的南北两侧分属两个不同的板块，即北洪都博客部的欧亚板块和南部的印度板块。
9000万年前的白垩纪，印度板块仍然位于南半球，与南极洲、澳大利亚、非洲和马达加斯加相连。广阔的特提斯洋横跨在印度板块和欧亚板块之间。印度和马达加斯加大约在9000万年前分离，以每年15厘米的速度向北漂移。
9000万年前，印度和马达加斯加分离，开始向北漂移
随着印度板块的不断向北推进，特提斯洋开始向北俯冲至欧亚板块并插入欧亚板块之下，造成昆仑山和可可西里的隆升。
与此同时，特提斯洋不断缩小，印度洋逐渐打开。大约5000万年前，印度和欧亚板块开始碰撞，青藏高原逐渐形成。
这种碰撞过程一直持续到今天。青藏高原周边地震频发(如汶川地震)表明，青藏高原仍在上升，印度板块在4000多万年间向北漂移了约2500公里，是地质史上最壮丽的一页。
如今，喜马拉雅-阿尔卑斯线是特提斯洋闭合后的遗迹，在地质学上也被称为特提斯构造域。
5000万年前，印度与欧亚板块开始碰撞，青藏高原逐渐上升
提示:
1893年，奥地利地质学家e .休斯根据阿尔卑斯山和非洲的化石记录，提出在南方的冈瓦纳大陆(包括今天的南美洲、非洲、澳大利亚和南极洲)和北方的欧亚大陆之间长期存在着一片古老的海洋，并将其命名为特提斯海。
特提斯是希腊神话中的女神，但其真面目却从未被别人看到过。基于这一特点，忒修斯将地质史上曾经存在的海洋以女神的名字命名，并指出这片古老海洋的痕迹保存在高耸于喜马拉雅山和阿尔卑斯山之上的巨大褶皱中。
青藏高原隆升对自然地理和人文历史有什么影响？
青藏高原山峦纵横，群峰高耸。南有喜马拉雅山，西有昆仑山、喀喇昆仑山、阿尔金山，北有祁连山，东有横断山、巴彦哈尔山、阿尼玛庆山。此外，冰川(5万平方公里)、积雪和冻土广泛发育，使青藏高原成为亚洲的“水塔”，也是长江、黄河、雅鲁藏布江等多条大江大河的发源地
另一方面，大型河流携带大量沉积物，在河口附近形成大型三角洲(长江三角洲和恒河三角洲)。这些三角洲通常富含水生植物和丰富的产品。此外，交通便利，几乎所有的大三角洲都成为了人类文明的发源地，附近还会形成一系列大城市，为人类繁衍发展提供基础。
源于青藏高原的河流和三角洲
此外，青藏高原的隆升也是影响地球气候的重要因素之一。古生物和地质研究表明，青藏高原的隆升带来了全球气候的巨大变化。
作为一个巨大的屏障，平均海拔4500米的青藏高原有效阻挡了亚洲北部的冷空气空南下，同时阻挡了印度洋暖湿气流北上，加剧了中国西北地区的干旱，造就了南亚的雨季。
一般来说，受副热带高压带的影响，纬度20-35附近的气候多为干旱或半干旱，以沙漠为主(如撒哈拉沙漠、阿拉伯半岛)。然而，中国的江南华南与世界上同纬度的其他地方有很大的不同，呈现出郁郁葱葱的南方景观。
相反，与地球上同纬度的其他国家相比，中国北方更加干旱。可以说，没有青藏高原的存在，今天的华南很可能是沙漠，而华北会变得更加温暖湿润，中国的经济中心可能会相对北移。
众所周知，四大古典文明中，只有中华文明延续了5000多年，古埃及、巴比伦、古印度都因为外族入侵而衰落。
青藏高原的存在为我们抵御亚洲中西部游牧民族的入侵提供了屏障。从某种意义上说，中华文明可以自成一派，青藏高原和长城同样不可或缺。
因此，青藏高原虽然是地球运动和板块碰撞的结果，但青藏高原的沧桑巨变深刻影响了东亚的地形地貌，孕育了许多大河，孕育了三大古典文明，对保护中华文明的延续起到了一定的积极作用。
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