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地球第三極:青藏高原隆升的奧秘

科學考察發現,青藏高原在幾億年前曾是一片汪洋大海(珠峰的地層岩石是由距今4. 5 億年奧陶紀灰岩組成,並發現海相生物化石)。那麼,青藏高原隆升的原因是什麼呢?


最新研究資料表明,由於印度洋板塊與歐亞大陸板塊碰撞以來,青藏高原地區的陸內變 形隨著印度洋板塊向北推移,逐步向外擴展。因此,地質學家提出了一個青藏高原隆升的 「疊加壓麻熱動力」模式來闡明高原隆升的機制。國外一些學者認為,青藏高原在800萬年 前已經達到相當的高度。我國學者根據大量地質、古生物證據研究表明,在340萬?300萬 年以來高原快速隆弁;在250萬年前達到2 000 m的高度,促成亞洲冬季風的穩定出現;在 8〇萬年前高原隆升到平均3 000 ~3 500 m,高原進入冰凍圈。中國地質科學院李廷棟院士 等人,在研究青藏高原地質構造(亞東一格爾木地學斷面),對高原隆升過程,強調了基底滑 脫對高原構造形成演化所起的重要作用,提出「陸內俯衝一地殼分層加厚一重力均衡調整」 的高原隆升模式,以較充分的證據論證了高原大幅度隆升始於第四紀。



地球第三極:青藏高原隆升的奧秘


2005年5月8日,青藏高原地球科學戰略研討會,中國地質科學院趙文津院士展示了 最新研究成果:印度大陸正以每年50 mm的速度向北移動,同時西藏塊體和甘青地塊也分 別以北偏東向28 rrnn/a和北東向15 mm/a的速度移動;三大塊體正發生明顯的擠壓縮短現 象,其中以印度大陸和西藏塊體之間的縮短最為突出。測量結果還顯示,世界最高峰珠穆朗 瑪峰也在以35 ~42 mm/a的速度向北略偏東移動。


世界屋脊曾是海洋


地質研究表明,今日的「世界屋脊」,過去曾是古地中海的一部分。在距今 約3 000萬年左右,西藏南部的印度洋板塊與北部的古歐亞大陸板塊發生碰撞。在以後漫 長的地質時期,特別是近二三百萬年來,兩大板塊不斷擠壓,致使海底劇烈抬升了 3 000 m 以上,形成現今世界上最年輕、最高大的青藏高原。在珠峰腳下,大陸板塊被撞擊後形成的 斷裂、褶皺構造清晰可見,大大小小的鵝卵石漫山遍野堆積,當地居民向遊人兜售魚類、海螺 等20多種海洋生物化石。


地球第三極:青藏高原隆升的奧秘



青藏高原的隆升是近幾百萬年來地球歷史上最重大事件之一。目前,在它的西南邊緣 聚集了地球上所有海拔在8 000 m以上的極高山峰,平均海拔超過了 4 000 m。這樣一個世 界上高度與面積舉世無雙的最年輕的高原,其形成、演化,不僅對高原本身,而且對周邊地區 的自然環境和人類活動都會產生廣泛而深刻的影響。


2004年,由我國新成立的中國科學院青藏高原研究所77名科研人員組建的強大科學 考察團,對青藏高原上億年的諸多問題進行了系統的科學考察研究,有望在不久的將來揭開 她神秘的面紗。


2005年3月10日至6月10日,由青藏高原研究所等10個單位的50多名參加的以「珠 峰地區對全球變化的響應」為主題的珠穆朗瑪峰地區綜合科學考察活動,不同學科的科學 家分別對珠峰大氣物理、冰川、地質、環境等進行了考察研究。5月22日,國家測繪局珠峰 高程測量登山隊勝利登頂,完成了對珠峰的重新測量,結果於10月9日國家正式公布珠峰 的新高程為8 844.43 m(峰頂岩石面高程測量精度±0.21 m,峰頂冰雪深度3.50 m)。比 1975年公布的高程8 848. 13 m下降了 3.70 m。其變「矮」原因有三:峰頂冰雪深度測量更 精確、珠峰大地水準面計算更完善和氣候變暖導致冰雪融化厚度變薄。

青藏高原並非板塊碰撞的產物


國內外地學界幾乎有一個共識——「世界屋脊」青藏高原的形成歸結為印度洋板塊向 北移動與歐亞大陸板塊強烈「大碰撞」的結果。而中國科學院地質與地球物理研究所專家 最新研究認為,在6 500萬年前那次大碰撞之前就已經有了青藏高原的雛形,它是由原先的 歷次大陸小碰撞後逐漸形成的髙大山系。



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研究表明,現階段青藏高原平均海拔高度為5 023 m,主要由昆崙山、唐古拉山、岡底斯 山和喜馬拉雅山等巨大山系構成。地質學家根據在這些山系間發現的洋殼殘餘痕迹、海洋 生物化石等,判定它們之間深部有大小+等的海洋分隔,並把它們劃分為崑崙、松潘-甘孜、 弟塘、拉薩、岡底斯及印度板塊;地質上又把這些殘存痕迹分別稱為金沙江縫合線、班公湖- 怒江縫合線、雅魯藏布江縫合線。

板塊構造把「縫合線」作為陸地板塊上多次碰撞的有力證據。而岡底斯板塊的巨厚地 殼(>50 km)和高地形大約形成於侏羅紀晚期/白堊紀早期(1.3億~ 1.4億年前),比 6 500萬?5 000萬年以來的印度大陸快速向歐亞大陸俯衝「大碰撞」早一倍多的時間。因 此,青藏高原是在原先高大山繫上長出的「巨人」,不像通常理論認為的是在「大碰撞」後才 平地拔起的。實際上兩大板塊碰撞前,青藏高原的平均海拔大約就有3 000 ~3 500 m;「大 碰撞」後青藏高原整體逐步隆起,特別是近200萬?300萬年來,兩大板塊不斷擠壓隆升抬 高,最終形成現今世界上最年輕、最高大的高原。



地球第三極:青藏高原隆升的奧秘



從1991年至今,中國地震局地震研究所採用全球衛星定位系統對中國大陸地殼運動進 行了長期監測,獲得了中國大陸現今最為精細的地殼運動圖像。受印度板塊的擠壓,青藏高 原南部的拉薩地塊以每年約30 mm的速率向北東38°推移。也就是說青藏高原整體以每年 7?30 mm的速度向北和向東方向移動。

珠峰「變矮"之因


最近,我國大地測量專家發現,號稱世界之巔的珠穆朗瑪峰高度,在過去的33年中持續 下降變矮」一些了。1966年,我國第一次成功地測量珠峰的雪面髙程值為8 849. 75 m。


後來先後幾次測量結果分別為:丨975年(8 848. 13 m)、丨992年(8 849.04 m),而1999 年觀測結果則下降為8 848.45 m。與1966年相比少了 1.3 m。是什麼原因導致珠峰「變 矮」呢?科學家從不同的角度加以解釋。


印度洋板塊與歐亞板塊運動


地質學家認為,印度洋板塊向北推進,仍然是形成青藏高原及其周圍地區強烈變形的主 要源動力。在印/歐亞板塊碰撞下青藏高原整體抬升過程是呈波浪式起伏,上升速率並非均 恆。因此,珠峰在短期內降低幅度如此之大,可排除地殼運動的結果。


冰雪「密實化」的結果


「密實化」是指積雪轉變為冰層的過程。由於珠峰的雪層不斷變厚,底雪層隨之加壓下 變成冰。實際上,1992年珠峰開始急劇降低時期正好對應於全球氣候急劇變暖時期。有人 認為「密實化」並不能完全揭開珠峰「變矮」之謎,因為珠峰頂上總體積雪來說是不會發生融 水的。



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珠峰頂部冰雪有多厚


1975年我國科學家測量珠峰頂的雪深是0.92 m,可是義大利登山隊測桿觀測的數據是


2.5m。但至今尚未經淺鑽證實其雪-冰層厚度,因此有人推測深度大於2.5 m,甚至在十 幾米。新測量珠峰頂部冰雪的厚度終於揭了謎。珠峰頂部長年處於零度以下又相對封閉的 環境,但降雪後經常出現大風吹雪,所以降雪難在珠峰頂部積累,只有天氣稍好、風速較小 時,才會少量積累,這也許能解釋峰頂物質流失的問題。


全球變暖是重要因素


全球氣溫總體來說,從1966—1975年是冷期,70年代中期到1992年既有冷期又有暖 期,但以暖期為主。由於測量珠峰高度很難做到一年一測,加之珠峰每年冰雪厚度變化和氣 溫變化的數據也難以獲得,所以每一年的氣溫與珠峰下降幅度更難以一一對應。但有關專 家認為,用全球氣候變暖來解釋珠峰冰雪高度降低代表了正確的研究方向。因此,這個「變 矮」之因仍有待進一步的探索。



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我國學者新的解釋


中國科學院青藏高原研究所所長姚檀棟,2004年8月在第4屆青藏高原國際學術研討 會上說,全球氣候變暖,冰川密實化進程的加快,導致世界最高的珠峰整體高度在降低。珠 峰頂部從1966-1999年短期內降低如此劇烈,肯定不是地殼運動的結果,只能從冰川對氣 候的響應去解釋。


全球氣候變暖使中國冰川面積近40年平均減少了 7%,目前冰川年融水總徑流量為 564億m3,佔全國徑流總量的2%,佔西部地區徑流量的10% ,接近黃河的年徑流總量。


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