從谷地到“世界屋脊”的華麗變身

黃增強

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，它經歷了一個漫長的復雜過程。地質科學家在青藏高原發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“特提斯海”或“古地中海”。這片海域橫貫現在歐亞大陸的南部地區，跟太平洋、大西洋相通。當時的古地中海面積非常大，它不僅覆蓋了整個中東及今天的印度次大陸，就連中國大陸和中亞地區幾乎全被古地中海浸漫。

2.4億年前，由于板塊運動，分離出來的印度板塊以較快的速度往北向亞洲板塊移動、擠壓，其北部發生了強烈的褶皺斷裂和抬升，促使昆侖山和可可西里地區隆升為陸地。隨著印度板塊繼續向北插入古洋殼，并推動著洋殼不斷發生斷裂，約在2.1億年前，古特提斯海北部再次進入構造活躍期，北羌塘地區、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，印度板塊繼續向北漂移，又一次引起強烈的構造運動。岡底斯山、念青唐古拉山地區急劇上升，藏北地區和部分藏南地區也脫離海洋成為陸地，地質學上把這段高原崛起的構造運動稱為喜馬拉雅運動。

3400萬年至2300萬年前的漸新世時期，青藏高原曾有一個與現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，中國科學院院士、青藏高原研究所研究員丁林領銜的大陸碰撞與高原隆升團隊，通過構造地質演化、巖石圈深部機構、古高度、古溫度、古植被分析和古氣候模擬等多領域、多手段綜合研究，定量恢復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境的巨大影響開始的。

丁林研究團隊分析研究結果得出，約5000萬至3800萬年前，青藏高原呈現為“兩山夾一盆”的地貌特征。“兩山夾一盆”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，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生陸內俯沖，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掉落，經過上地殼縮短、軟流圈上涌等多種深部地球動力學過程的作用，使中央谷地抬升到目前4500米的高度，這標志著青藏高原由造山帶正式轉變為統一高原。

2500萬年至1500萬年前，由于印度大陸的持續俯沖，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掉落，喜馬拉雅山與昆侖山先后隆升，形成現代意義上的高原。

青藏高原的隆起給我國帶來哪些影響？中國科學家通過多學科研究，最終證實兩三百萬年來，喜馬拉雅山脈青藏高原凌空出世，對我國的地貌、氣候環境、水文、地緣安全、礦產資源產生了深遠影響。

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，強烈地改變了我國以至整個亞洲的大氣環流，形成亞洲季風區，導致我國南方廣大濕潤地區和西北干旱地區的出現，黃河中游地區出現大面積黃土堆積，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，我國的礦產資源異常豐富。就目前資料顯示，青藏高原已經發現的礦產資源有一百多種，金、銀、錫、鉛、鋅、鉻、銅、水晶、鹽湖、石棉、水熱礦產儲量都比較大，而且還有很多資源值得我們去挖掘和開發。

歷時二十余年，我國科學家從不同學科、不同角度，運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，才能保護好青藏高原，使之成為中國乃至國際生態文明的高地。