青藏高原隆起的地质时间线——附高清图解
青藏高原隆起的地质时间线——附高清图解
青藏高原的隆起是地球地质历史上最壮观的事件之一,其过程复杂而漫长。从4000万年前印度板块与欧亚板块的碰撞,到最近15万年间的持续隆升,高原的每一次抬升都在塑造着亚洲的地理格局。本文将带你穿越时空,解读青藏高原隆起的地质时间线。
青藏高原的隆起与地貌演化历史可概括如下:
1. 印度板块与欧亚板块碰撞(约40Ma前)
印度与欧亚两板块大陆发生对撞,形成了雅鲁藏布江缝合线。这次碰撞造就了冈底斯山,其山麓沉积了冈底斯磨拉石,经过长期夷平作用,形成了广阔的夷平面。
2. 喜马拉雅山主中央断层活动(约22Ma开始)
喜马拉雅山的主中央断层活动导致大规模推覆构造的形成。花岗岩的侵入和板内造山作用使得高喜马拉雅山崛起。整个高原在南北挤压下地壳缩短加厚,老第三纪夷平面逐渐解体。这一时期始于约22Ma,并持续了很长时间,最终形成了主夷平面。残留的老第三纪夷平面在山顶得以保留,成为山顶面。主夷平面覆盖着深厚的红色风化壳,岩溶洞穴中的新生方解石裂变径迹测年落在15~7Ma时间段。通过相关沉积分析,主夷平面的结束年代被确定为3.6Ma。
3. 青藏运动A幕(3.6Ma)
青藏运动开始,主夷平面大幅度抬升,平均海拔达到数百米。高原周边的逆冲断层活动剧烈,山麓扇砾岩大量堆积。到了2.6Ma,青藏运动B幕发生,临夏东山古湖形成,高原升高至约2000米海拔,黄土开始沉积,标志着东亚冬季风的稳定出现。同时,喜马拉雅山南麓的波特瓦尔高原也在此时形成。
4. 青藏运动C幕(1.7Ma)
临夏东山古湖消失,黄河干流逐渐形成。当时上源位于祁连山(湟水),并形成了黄河的高阶地(T7与T6)。
5. 昆仑-黄河运动(1.2~0.6Ma)
昆仑山上升并推动黄河切穿积石峡。黄河中阶地在此期间形成,包括兰州的T和T(1.2Ma与0.6Ma)以及循化黄河的最高阶地T(海拔850米,形成于0.8Ma)。
6. 共和运动(0.15Ma以来)
黄河低阶地T1、T2、T3相继形成。黄河成功切穿龙羊峡,近10万年来下切深度达到800~1000米,共和组发生褶皱变形。值得注意的是,若尔盖盆地是在更晚的20ka之前才被黄河切穿的。
以上是根据地貌发育过程整理出的青藏高原隆起事件的时间线。它揭示,尽管青藏高原在40Ma的大陆碰撞和22Ma的板内冲撞期间经历了强烈的造山运动(即喜马拉雅运动的第一期和第二期),但这些运动的影响被其后长期的夷平作用所削弱。然而,自3.6Ma以来的青藏运动,却使得青藏高原持续且分阶段地上升,最终形成了如今世界屋脊般的地貌。
高原本身的隆升,其各种地貌面如夷平面、剥蚀面和阶地面,成为最直观的隆升信息载体。这些地貌面的生成年代和海拔分布,为我们计算青藏高原的升降提供了直接依据。在这方面,崔之久等学者在“关于夷平面”的论文中给出了深入的阐述。然而,单纯的地貌学研究不足以揭示全部真相,多指标、跨学科的相互印证是地学研究的重要方法。例如,在推算2.6Ma时青藏高原所达到的高度时,我们采用了2000m这一基准,这大约是现今高度的一半。这一选择充分考量了气象学家的模拟结果,他们认为青藏高原只需达到半山高度,便能驱动亚洲季风系统。与此同时,中国黄土的堆积也显示了冬季风的稳定出现。
另外,昆黄运动发生在1.2—0.6Ma期间,其中0.8Ma时青藏高原发生了第四纪以来最大的冰川作用。这要求高原的平均海拔不低于3000m,山地甚至可达4000m以上,且当时的水汽来源比现代更为充足。基于这些信息,我们能够相对准确地推算出3.6Ma、2.6Ma、1.7Ma、0.8Ma和0.15Ma等关键时间节点上青藏高原的上升高度。下图清晰地展示了这些不同时间点上青藏高原的高度,这是目前我们能作出的最合理推测。
青藏高原的隆升过程,是一个复杂而漫长的地质历史。为了更直观地了解这一过程,我们可以参考李吉均和方小敏等学者所绘制的高原隆升过程示意图。该图清晰地展示了不同时期青藏高原的隆升高度,为我们深入理解高原的演变提供了宝贵的视觉依据。