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在浙江大学和中山大学的讲学精选

已有 13708 次阅读 2013-12-30 22:02 |系统分类:论文交流| 浙江大学, 讲学, 中山大学

上月底参加南京地调院组织的《江南造山带现场考察研讨会》，会前应浙江大学地球科学系的邀请为研究生和教师做了一次讲学，这次到深圳女儿家度寒假，又应中山大学地环学院邀请为他们的教师、研究生做了一次学术讲座，题目都是《青藏高原隆升—对我国构造-地貌形成、气候环境变迁与古人类迁徙影响的思考》。这个题目今年末旬分别给科学院青藏高原研究所和北京大学地学院讲过，每次都讲了2.5-3个小时，反响很好。为什么讲这个题目？这应该是我对我国构造地貌三十多年科研、思考积累的成果之一，提供给正在从事科研、学习的中青年学者一些思路，或许对他们有所启示。

印度-欧亚大陆新生代初的碰撞对大陆内部变形的影响、青藏高原的隆升和效应，从上世纪70年代以来就是国际地质学界的热门话题，第26届国际地科联主席杜伦佩曾说“青藏高原是解决全球构造的一把钥匙”切中要害。二十多年来国内外学者发表的成果大大深化了人们对大陆性状、陆壳变形特征、构造地貌以及造山带演化规律的认识。

我本人上世纪80年代后期从柴达木盆地、阿尔金断裂的研究开始，通过对柴达木、塔里木、吐-哈、准噶尔盆地，阿尔金山、昆仑山、天山、祁连山的研究，逐步扩展到青藏高原隆升及其环境、构造影响和古人类迁徙等我原来并不熟悉的学科领域，逐步获得了一些新的认识与思考。

这些认识来自于我和我的科研团队近20多年野外露头踏勘追索、盆地构造分析研究、阿尔金断裂同变形期年代激光Ar-Ar测试、重大构造界面的³⁶Cl同位素测年、构造地貌研究，以及和我们合作近20年的以Franz Neubauer教授为首的奥地利萨尔茨堡大学科研团队对柴达木盆地与相邻山区所进行的大量年代学测试，包括反映岩体暴露年龄的石英宇宙成因核素（²⁶Al、¹⁰Be）测年、大量系统矿物（斜长石、云母、角闪石）的Ar/Ar 测年以及磷灰石的裂变径迹法测年和能够反映沉积年龄的铀系不平衡（TIMS）法测年、碎屑云母Ar/Ar测年，以搞清山区（昆仑山、祁连山前推覆体）与山前盆地的盆-山耦合关系。正是在这些野外第一手观察资料和数据的基础上，广泛收集国内外学者对青藏高原研究的最新成果，从广阔的区域构造视角出发，逐渐形成了我对青藏高原隆升的认识。概括地说，我认为青藏高原隆升主要可分为三大阶段：

（1）古近纪期间（55-24 Ma）青藏高原并未整体隆升，我国多数地区处于伸展-夷平的低能沉积环境，普遍准平原化、泛盆地化，属于北半球热带雨林和副热带高压纬向气候带，发育犀牛等哺乳类动物和紫红色蒸发岩带；

（2）中新世早-中期（24-18 Ma）青藏-闽粤高原整体的初次隆升成为环高原盆地（从塔里木、柴达木、河淮、南黄海、东海、南海到孟加拉湾）新近纪的主要物源区，它和隆升的大兴安岭使古近纪的纬向气候带转变为向南突出的弧形中亚季风带，宁夏、山-陕地区正处于季风减速部位，因而成就了我国特有的风成黄土高原。青藏高原北部因而出现荒漠草原，发育了三趾马动物群。到上新世晚期-早更新世（7.0-3.6 Ma）最终形成了高原的主夷平面，高原腹地的羌塘盆地已和柴达木、共和、塔里木、川西盆地近于同一高度，海拔大约700-1,000m左右；

图1 新近纪我国构造地貌轮廓图（据王鸿祯，1985改编）

（3）上新世晚期-早更新世晚期（3.6- 0.8 Ma）之后，高原主夷平面解体，青藏高原末次快速挤压隆升奠定了我国构造-地貌的基本轮廓，也对莫霍面起伏的形成起到了决定性的影响。

这次快速隆升不仅使高原本身的环境骤变，出现第四纪以来最大的冰川，带来了世界上最大的高寒草原，而且引起了全球气候的变化，促使北极圈冰盖的扩展。在强劲的西风带和中亚季候风的影响下，高原以北广袤地域开始从草原化向荒漠化转变。而现今随着青藏高原的持续隆升，高寒草原也开始退化，藏南垫状植被的高寒草原到藏北羌塘-昆仑山一带逐渐向高寒荒漠化演变，造成我国西北地区广大面积的荒漠化，成为制约我国西部生态环境的重要因素。

中更新世-晚更新世末（0.12- 0.012 Ma）分隔五大水系的EW向分水岭形成。

因此，对我国新生代以来构造-地貌形成的认识，必须建立新生代重大环境事件的年代序列，既需要不同地区构造变形、隆升年代学的依据，又需要宏观背景的把握。

对我国古人类迁徙的探讨：

图2 古人类迁徙路径图

当前古人类学一种流行的说法是古猿人最早诞生在非洲，比如埃塞俄比亚90年代发现的距今440万年的“始祖南猿”和距今250万年的“埃塞俄比亚南猿”，他们从阿拉伯沿两条路径进入我国（图2），一支通过喀喇昆仑山口沿塔里木盆地南缘经河西走廊进入我国北方，衍生为蓝田猿人、河套和北京猿人；另一支沿喜马拉雅山南麓进入我国云南，衍生为元谋猿人。他们立论的根据都是绕过高耸的青藏高原，自西向东迁徙，显然他们没有注意到早更新世时期青藏高原顶面并不高耸，不需要绕行。

如前所述，当时青藏高原顶面尚处于高原主夷平面阶段，海拔仅为700-1000m，现今高原顶面的羌塘盆地在当时几近和柴达木、共和盆地成为同海拔高度的泛盆地，昆仑山口所发现的古人类遗迹表明当时（2.08+0.04 Ma）的古人类临湖而居、繁衍出现，暂且“西域羌塘人”，他们来自非洲？还是原地而生？有待考究。

早更新世晚期（0.9-0.8Ma）由于高原的快速隆升，部分“西域羌塘人”适应高寒缺氧环境成为了高原人，即西藏人的祖先（曾经有过报道，西藏人和汉人的基因相同，说明同源），而大部分“西域羌塘人”适应不了骤变的环境，开始沿古长江、古黄河源头向高原下方迁徙。其中一部分沿着古长江（金沙江）迁徙到云南，后来衍生为距今170万年的“元谋猿人”；另一部分沿古黄河故道的南支在陕西蓝田繁衍为早-中更新世115-53万年的“蓝田猿人”；再一部分则沿着古黄河故道的北支繁衍为中更新世约50多万年的“河套人”。那么北京周口店中更新统郝家台组距今约40万年直立的“北京人”和尚未确证而距今约150多万年的“泥河湾人”显然和古黄河故道北支的古人类相关。

北京-怀来-延庆第四纪地貌地质图（图3）揭示了北京西山坡脚和比高近千米以上的怀来-延庆盆地都出露着上更新统马兰组的湖相地层（桔黄色图例），说明怀来-延庆-涿鹿盆地在晚更新世以前和华北冲积平原还在同一个水准面上，是晚更新世之后大约1万年才抬升成海拔1000m的高台。

图3 北京-怀来-延庆第四纪地貌地质图（闵隆瑞，2011）

说明北京西山属于快速隆升的山脉，正是这次快速隆升使阴山-燕山成为辽河、黄河流域的分水岭，并使燕山山区永定河、潮白河的上源白河（密云水库以北）和永定河上源河谷都呈今日之深切河曲（图3、图4）。

图4 密云水库西北山区的白河河谷及下游的深切河曲

从古构造地貌上看，涿鹿-延庆盆地和西部大同-蔚县-阳原盆地在早更新世应该是一个统一的泛盆地——泥河湾盆地，它与西部古大青山南的临河-包头-呼和浩特湖盆很可能相连成为串湖，当时的古黄河故道北支并没有向南流，它应该通过上述北西西-南东东向延伸的连通串湖盆地向东的溢流河即古白河、古永定河向南东注入渤海(图-3、图-4)，现今蛇曲弯弯的古河道说明了它们当时是泛海平原的河流。因此无论从地理和气候，泥河湾盆地都具备了古猿人繁衍生息的条件，那么“泥河湾人”是沿古黄河故道北支迁徙繁衍的一支，还是原地衍生的古猿人？是需要今后认真探索的古人类学研究课题，同时也是古地貌变迁的研究课题，因为古人类的迁徙离不开古构造地貌对环境的制约。