沒有青藏高原就沒有煙雨江南？這項研究追溯6500萬年地貌氣候變遷

青藏高原隆升與東亞氣候格局的轉變示意圖

“煙雨江南、魚米之鄉”的形成，竟有賴於青藏高原？近日，中國科學院院士、中國科學院青藏高原研究所丁林研究員領銜的大陸碰撞與高原隆升團隊，在《科學通報》上發表了題爲《從造山帶到青藏高原的隆升：地質演化與氣候變化的機理連通性》的綜述文章，系統梳理半個世紀以來關於青藏高原隆升的古高度數據，提出“從造山帶到統一高原”的隆升新模式——結合新生代亞洲氣候演變記錄和古氣候模擬，回答了這個重要科學問題。

青藏高原從造山帶到統一高原隆升經歷了多個階段：

6500—4000萬年前，由於新特提斯洋的俯衝、印度大陸和歐亞大陸的碰撞-俯衝，導致拉薩岩石圈地幔和亞洲岩石圈地幔的相對俯衝，岡底斯造山帶和中央分水嶺造山帶相繼抬升到超過4500米的高海拔，兩條造山帶之間的中央谷地海拔低於1700米。

4000—2500萬年前，由於俯衝的拉薩岩石圈地幔發生拆沉、軟流圈物質上湧及上部地殼縮短等深部動力過程的驅動，藏東和中央谷地發生隆升。其中，藏東在晚始新世隆升到和現今相似的高度，而中央谷地的隆升具有東西向差異，東部的隆升與藏東同期，中部和西部直到晚漸新世才隆升到接近現今海拔，形成初始的統一高原。

到2500—1500萬年前，印度大陸岩石圈的下衝和斷離導致早期俯衝岩石圈折返，高喜馬拉雅榴輝巖的出露，並且進一步導致喜馬拉雅造山帶從約2300米的中等海拔快速隆升到超過5000米的高海拔。到中-晚中新世，藏北可可西里和柴達木地區隆升到高海拔,標誌着現代高原地貌的形成。

青藏高原多圈層（岩石圈-大氣圈和生物圈）鏈式響應過程模式圖

本綜述結合青藏高原隆升過程和東亞氣候演變的地質、古氣候與模擬證據，系統闡釋了高原差異隆升過程與東亞地區從乾旱沙漠轉變爲“魚米之鄉”的機理連通性——

約6500—4000萬年前，青藏高原上僅有岡底斯山與中央分水嶺山隆升至4500米以上，而兩山間的中央谷地海拔僅1700米左右，形成“兩山夾一盆”地貌，狹窄的山脈不足以抵擋行星風系大氣環流，此時從高原中部到長江中下游均爲副熱帶高壓控制的低地沙漠。

4500—3000萬年前，藏東地區抬升到3000米以上，高原中部逐漸隆升閉合；藏東出現夏季乾旱、春秋多雨的地中海型氣候，爲熱魯、芒康盆地成爲橫斷山生物多樣性熱點埋下伏筆。

直到2500萬年前，中央谷地基本隆升到接近現今海拔，統一高原基本形成，整個青藏高原出現大面積的溫帶高山森林景觀。

到2500-1500萬年前，喜馬拉雅山與藏北地區快速隆升至接近現代高度，現代青藏高原地貌和高寒生態系統格局定型，南亞、東亞季風系統基本穩定，長江中下游地區從戈壁荒漠蛻變爲“煙雨江南、魚米之鄉”。

晚白堊世至早始新世青藏高原及鄰區風成沙丘和乾旱氣候指標分佈圖

儘管對於高原隆升研究取得了長足進展，當前關於青藏高原隆升及其多圈層相互作用的研究仍存在諸多挑戰和限制，重要突破方向，比如採用多學科交叉的方法，發展新型古高度計，重點開展藏北以及高原周邊造山帶古高度數據匱乏區的定量重建；依據最新古高度結果重建古地理模型；搭建高分辨率的青藏高原區域地球系統模式，系統研究深部地球動力學過程驅動下的高原隆升對大氣環流、水循環和生物多樣性等的影響和控制機理。