一．前言

青藏高原是世界最大、海拔最高的高原，被称为“世界屋脊”、“第三极”。它南起喜马拉雅山脉南缘，北至昆仑山、阿尔金山脉和祁连山北缘，西部为帕米尔高原和喀喇昆仑山脉，东及东北部与秦岭山脉西段和黄土高原相接。青藏高原东西长约2800千米，南北宽约300～1500千米，总面积约250万平方千米 (图 1)。

图1. 青藏高原地势图

已知青藏高原是50兆年前印度板块与欧亚板块碰撞的结果，然而青藏高原是怎么形成，何时形成这些至关紧要的问题仍然没有答案。所以一百多年以来，尤其是板块构造问世以来，青藏高原形成时代和机制研究一直是地球科学前缘，吸引着世界最优秀的科学家为寻找答案而努力，并提出了高原演化的各种假说。

在各种假说之中，斯坦福学派的两阶段假说和法兰西学派的迁移假说都对高原的隆升方式和时代做了可验证的预测。过去二十年间，随着古高度测量恢复技术的不断进步，高原隆升历史的资料得到了很大积累。这些新资料可以用来检验这两种假说的预测，并为进一步探索青藏高原隆升机制打下良好基础。

二．两阶段论

斯坦福学派的两阶段假说是笔者自1997至2005年在斯坦福大学攻读地学和计算机科学双博士和担任研究员期间(1997-2005)与Bradley Ritts教授（爱达荷大学副校长），Steve Graham教授（斯坦福大学地学与能源学院院长）, 刘忠光教授提出并反复论证的。该假说认为，印度板块对欧亚板块的碰撞并没有立即导致青藏高原：在30-15兆年期间亚洲板块东出逃逸，所以高原并没有被挤起来。15兆年时，青藏板块软化，弱化，亚洲板块不得东出逃逸，于是软弱的青藏板块在印度板块的持续挤压下无路可逃，全面隆升，形成现在的青藏高原（图2，图3） [1]。

所以该假说预测青藏高原包括祁连山和柴达木盆地整体隆升始于15兆年以前。

图2. 青藏高原两阶段假说亚洲板块30-15兆年期间东出路径图

图3. 青藏高原两阶段假说高原隆升机理三维模型

三． 迁移论

迁移论由法国著名地质地球物理学家Paul Tapponnier等2001年提出。说起Tapponnier， 笔者还要多说几句，在中国地学界，人们普遍称他为老塔。老塔可以说是过去50年甚至上百年以来青藏高原研究中最著名的科学家，他与Molnar 1975年开始用滑移线场理论解释青藏高原演化开辟了青藏高原研究的新纪元。笔者和众多地质学人都是在他的文章影响下读完大学读完博士的。

2001年，他对过去二十余年的工作做了总结从而提出青藏高原形成的迁移论假说。自印度板块与欧亚板块于50兆年前延雅鲁藏布江缝合带碰撞以来，青藏板块内部逐次由南向北俯冲从而导致高原从南到北逐渐扩大。50-30兆年期间，藏南被俯冲挤压率先隆升；30-5兆年期间，藏中和东西昆仑被俯冲挤压隆升，最后5-0兆年期间，河西走廊向祁连山下俯冲从而导致柴达木和祁连山隆升（图4）^[2]。

图4. 青藏高原迁移论中高原各部位隆升时代图

四．新数据的检验

像任何科学假说一样，无论两阶段论还是迁移论都要接受新数据的检验。只有这样科学才能存真去伪向前发展。从前面的论述不难看出两阶段论和迁移论最显著的区别在于祁连山和柴达木的隆升年代：15兆年还是5-0兆年？

过去的20余年里地学界积累了大量的青藏高原隆升历史资料（图5）。在青藏高原北缘西澳大学的George教授团队首先利用两阶段论为指导发表了祁连山隆升始于15±5兆年数据^[3]；在阿尔金山，斯坦福团队为检验两阶段论，首次获得阿尔金山快速隆升始于15兆年的地质证据^[4]。此后的大量研究不仅证明了祁连山和阿尔金山隆升始于15兆年以前，而且进一步显示青藏高原周边山脉的隆升有可能都始于15兆年左右（图5）^【5】。

不难看出，斯坦福学派的两阶段演化假说的预测与过去20年积累的资料相符，该假说通过了这一严格的验证。这同时说明，青藏高原形成机制的确有可能像两阶段假说所指出：15兆年左右，作为亚洲板块一部分西藏板块失去刚性，亚洲板块不能再向太平洋逃逸，这样软弱的西藏板块在印度板块持续挤压下，地壳快速增厚隆升形成现在的青藏高原。

另一方面，迁移论预测祁连山和柴达木隆升始于5兆年，与资料显示的15兆年开始快速隆升不符。该假说没有通过这个验证，地学界需要对该假说进行一定的修正以使其符合祁连山，阿尔金山和柴达木盆地的隆升年代数据。

图5. 青藏高原各部位代表性隆升年代资料 （1 Ma = 1 兆年，即100万年）

参考文献

1. Yue, Y. and Liou, J.G., 1999, Two-stage evolution model for the Altyn Tagh fault, China: Geology, v. 27, p. 227-230.

2. Tapponnier, P., Xu, Z. and others, 2001, Oblique stepwise rise and growth of the Tibetan Plateau: Science, v.294, p. 1671-1677.

3. George, A. et al., 2001, Miocene cooling in the northern Qilian Shan, northeastern margin of the Tibetan Plateau, revealed by apatite fission-track and vitrinite-reflectance analysis: Geology, v. 29, p. 939–942.

4. Ritts, B.D., Yue, Y, Graham, S.A. et al., 2008, From sea level to high elevation in 15 million years: Uplift history of the northern Tibetan Plateau margin in the Altun Shan: American Journal of Science, v. 308, p. 657-678.

5. Molnar, P. and Stock, J., 2009, Slowing of India's convergence with Eurasia since 20 Ma and its implications for Tibetan mantle dynamics: Tectonics, v. 28, TC3001.