中国科学院广州地球化学研究所博士后薛尔堃等联合爱尔兰都柏林圣三一大学教授David Chew，研究揭示了高原隆升过程中内部发生的地形倒转过程和古水系演化的复杂性，提供了冈底斯弧在约15百万年发生快速隆升的独立证据，将其与印度岩石圈俯冲-拆沉的动力学机制相结合。相关成果近日发表于《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）。

拉萨地块渐新世-中新世构造-岩浆简化模型。研究团队供图

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青藏高原的隆升历史是理解亚洲地貌演化和全球气候变化的关键。一般认为印度?欧亚板块碰撞（约70-60百万年）促进了青藏高原的隆升，但高原不同部分形成现代高海拔和低起伏地形的具体时间和机制仍存在重大争议。藏南地区的冈底斯岩浆弧是研究高原隆升的关键地区，古高程研究表明其在古新世-始新世就隆升至约4-4.5千米，自中新世-上新世则又隆升至约5-5.5千米。然而由于相关古高程计算过程中的误差较大（1.2-2千米），难以分辨中新世-上新世的古高程数据是否代表又一次地表隆升。

针对这一问题，研究人员在国家自然科学基金等项目的资助下，聚焦冈底斯地区的乌郁盆地，对盆地内渐新世?中新世地层（约31-15百万年）进行系统的碎屑锆石?磷灰石沉积物源分析，通过古水系重建揭示了南拉萨地块渐新世-中新世时期的地形变化，为冈底斯弧的隆升过程提供了新的限定。

研究发现，乌郁盆地渐新世日贡拉组底部（约31百万年）的碎屑锆石主要年龄峰值约为450百万年和970百万年，碎屑磷灰石峰值则约为170百万年。对比不同地块岩浆岩年龄和碎屑锆石年龄特征，结合古高程数据，该时期乌郁盆地主要接受来自羌塘地块的碎屑物质。由于同时期拉萨与其北部羌塘地块之间的中央谷地古高程低于南北两侧，而此时羌塘地块挤出至高原东部的部分已隆升至与乌郁盆地接近的高度（约3.9千米）。因此，乌郁盆地渐新世主要由东部的古水系提供碎屑物质，说明高原内部地形为东高西低。

日贡拉组顶部-嘎扎村群中上部的碎屑锆石和磷灰石主要峰值约为55-49百万年，与冈底斯弧的林子宗火山岩及同时期岩浆岩年龄一致，说明自约中新世开始，乌郁盆地主要接收来自冈底斯内部的碎屑物质。由于高原东部的古高程没有明显变化，因此物源从东部羌塘地体转向冈底斯弧内部，揭示拉萨地块地形发生反转，冈底斯弧隆升使其地势由低变高。

而在嘎扎村群顶部（约15百万年），大量自形的同沉积碎屑锆石与磷灰石（约15百万年）来自快速剥蚀的近处物源，表明冈底斯进入加速隆升阶段。值得注意的是，尽管古高程数据存在较大误差（1.2-2千米），但15百万年的物源突变为前人研究中该时期古高程自约4.1千米变为5.1千米提供了独立地质证据。因此，冈底斯弧在中中新世发生了明显的快速隆升。

渐新世时期（不晚于31百万年），由于拉萨地壳下印度岩石圈俯冲角度变陡而产生拖拽，导致冈底斯弧发生沉降，使其地势较低，得以接受外部的碎屑物质。之后由于印度岩石圈开始拆沉，拖拽的力量减弱，冈底斯开始逐渐隆升。15百万年因印度岩石圈完全拆沉，导致软流圈上涌和加速隆升。

该研究发现为青藏高原的隆升，及其深部动力学过程的浅表响应提供了新的地质依据。

相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2025GL116138