成都地调中心在青藏高原隆升研究领域取得重要进展

2023年1月4日，《自然》旗下期刊《通讯-地球与环境》(《Communications Earth & Environment》)在线发表了中国地质调查局成都地质调查中心孙媛媛博士为第一作者的研究论文“Mid-Miocene sea level altitude of the Qaidam Basin, northern Tibetan Plateau”。 

印度和亚洲之间的碰撞形成了地球上最大的高原-青藏高原，又被称为世界 "第三极"，平均海拔约4000 米（图1）。青藏高原的形成通过改变陆地和海洋的分布以及大气循环模式而对新生代全球气候演变，特别是目前干旱的亚洲内陆，产生了重要影响。然而，高原何时以及如何形成仍有很大争议。确定其详细的地形历史将对高原隆升机制提供重要的见解，并有助于评估其对气候和生物多样性的影响。作为亚洲内陆干旱地区的一部分，平均海拔2800 米的柴达木盆地是青藏高原北部最大的盆地（图1）。它的隆升历史众说纷纭，从渐新世已达近乎于现今的海拔高度到中新世才开始大幅隆升，不同观点差异巨大，且传统观点认为新生代以来柴达木盆地已不再受海侵影响。 

长链烯酮是古环境研究中常见的一类生物标志物，由少数几种特定藻类产生，其中Group III类型的长链烯酮在海洋环境中无处不在，却未见于现代内陆湖泊。本研究在横跨整个柴达木盆地的几个不同剖面的中新世中期（~15百万年以前）沉积物中都发现了Group III海洋类型的长链烯酮的存在(图2)，据此推测，柴达木盆地内部地表在中新世中期还处于近海平面的低海拔高度。在当时全球气候变暖海平面升高的背景下，副特提斯海海水可能通过塔里木盆地和柴达木盆地之间构造变形形成的低洼凹陷进入柴达木盆地(图3)。本论文研究结果揭示了柴达木盆地在中新世中期之前并未发生明显抬升，支持了青藏高原的差异隆升模型。另外，本研究中碳酸盐岩氧同位素和高等植物叶蜡单体氢同位素的长尺度记录背景值自中新世中期开始由原来的协同演化变为正偏和负偏的两极分化趋势(图4)，支持了柴达木盆地中新世中期之后的加速隆升。中新世中期柴达木盆地的海平面高度及之后的加速隆升的证据，为地球动力学研究提供了参考，有利于更好地理解整个青藏高原隆升的历史和机制以及对气候和生态的影响。 

孙媛媛博士和香港大学、中国地质大学(武汉)梁钰博士为本文共同第一作者；香港大学柳中晖教授和中国科学院地球环境研究所刘卫国研究员为共同通讯作者。该研究是中国地质调查局成都地质调查中心、香港大学、中科院地球环境研究所、澳大利亚昆士兰大学、中国地质大学(武汉)、长安大学、路易斯安那州立大学、中国地质科学院地质力学研究所、合肥工业大学、浙江大学、南京大学、中国石油勘探开发研究院和中国石油青海油田共同合作开展工作的成果，受到了中国科学院战略重点研究计划(XDB40000000)、国家自然科学基金(41820104002、41807333、41972035)、香港研究资助局(17305019)和第二次青藏高原综合科学考察(2019QZKK0704、2019QZKK0708)项目的共同资助。 

全文链接： https://www.nature.com/articles/s43247-022-00671-8.pdf 

按：《通讯-地球与环境》(《Communications Earth & Environment》)是自然出版集团(NPG)2020年推出的刊物，主要发表地球和环境科学领域具有重大意义的研究进展。该期刊最新影响因子为7.29。 

图1. 研究区域地形图及重点研究剖面地层出露情况

图2. 柴达木盆地各剖面长链烯酮产出情况及碳酸盐碳同位素异常

图3.中新世中期欧亚大陆古地理面貌及海水进入柴达木盆地的推测路径

图4.柴达木盆地各剖面的地球化学特征与全球海平面变化历史对比