中國科學院廣州地球化學研究所博士后薛爾堃等聯合愛爾蘭都柏林圣三一大學教授David Chew，研究揭示了高原隆升過程中內部發生的地形倒轉過程和古水系演化的復雜性，提供了岡底斯弧在約15百萬年發生快速隆升的獨立證據，將其與印度巖石圈俯沖-拆沉的動力學機制相結合。相關成果近日發表于《地球物理研究快報》（Geophysical Research Letters）。
拉薩地塊漸新世-中新世構造-巖漿簡化模型。研究團隊供圖
青藏高原的隆升歷史是理解亞洲地貌演化和全球氣候變化的關鍵。一般認為印度?歐亞板塊碰撞（約70-60百萬年）促進了青藏高原的隆升，但高原不同部分形成現代高海拔和低起伏地形的具體時間和機制仍存在重大爭議。藏南地區的岡底斯巖漿弧是研究高原隆升的關鍵地區，古高程研究表明其在古新世-始新世就隆升至約4-4.5千米，自中新世-上新世則又隆升至約5-5.5千米。然而由于相關古高程計算過程中的誤差較大（1.2-2千米），難以分辨中新世-上新世的古高程數據是否代表又一次地表隆升。
針對這一問題，研究人員在國家自然科學基金等項目的資助下，聚焦岡底斯地區的烏郁盆地，對盆地內漸新世?中新世地層（約31-15百萬年）進行系統的碎屑鋯石?磷灰石沉積物源分析，通過古水系重建揭示了南拉薩地塊漸新世-中新世時期的地形變化，為岡底斯弧的隆升過程提供了新的限定。
研究發現，烏郁盆地漸新世日貢拉組底部（約31百萬年）的碎屑鋯石主要年齡峰值約為450百萬年和970百萬年，碎屑磷灰石峰值則約為170百萬年。對比不同地塊巖漿巖年齡和碎屑鋯石年齡特征，結合古高程數據，該時期烏郁盆地主要接受來自羌塘地塊的碎屑物質。由于同時期拉薩與其北部羌塘地塊之間的中央谷地古高程低于南北兩側，而此時羌塘地塊擠出至高原東部的部分已隆升至與烏郁盆地接近的高度（約3.9千米）。因此，烏郁盆地漸新世主要由東部的古水系提供碎屑物質，說明高原內部地形為東高西低。
日貢拉組頂部-嘎扎村群中上部的碎屑鋯石和磷灰石主要峰值約為55-49百萬年，與岡底斯弧的林子宗火山巖及同時期巖漿巖年齡一致，說明自約中新世開始，烏郁盆地主要接收來自岡底斯內部的碎屑物質。由于高原東部的古高程沒有明顯變化，因此物源從東部羌塘地體轉向岡底斯弧內部，揭示拉薩地塊地形發生反轉，岡底斯弧隆升使其地勢由低變高。
而在嘎扎村群頂部（約15百萬年），大量自形的同沉積碎屑鋯石與磷灰石（約15百萬年）來自快速剝蝕的近處物源，表明岡底斯進入加速隆升階段。值得注意的是，盡管古高程數據存在較大誤差（1.2-2千米），但15百萬年的物源突變為前人研究中該時期古高程自約4.1千米變為5.1千米提供了獨立地質證據。因此，岡底斯弧在中中新世發生了明顯的快速隆升。
漸新世時期（不晚于31百萬年），由于拉薩地殼下印度巖石圈俯沖角度變陡而產生拖拽，導致岡底斯弧發生沉降，使其地勢較低，得以接受外部的碎屑物質。之后由于印度巖石圈開始拆沉，拖拽的力量減弱，岡底斯開始逐漸隆升。15百萬年因印度巖石圈完全拆沉，導致軟流圈上涌和加速隆升。
該研究發現為青藏高原的隆升，及其深部動力學過程的淺表響應提供了新的地質依據。
相關論文信息：https://doi.org/10.1029/2025GL116138
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