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1、青藏高原新构造运动及环境演变2012年 06 月 01 日 11:21 原文地址： 青藏高原新构造运动及环境演变作者： 水水气势雄伟的青藏高原，北界昆仑山、祁连山，南抵喜马拉雅山；西起帕米尔高原，东迄横断山脉。 它幅员广袤、 地势高亢，是全球海拔最高的高原， 素有 “ 世界屋脊 ” 、“ 世界第三极 ” 之称。青藏高原也是世界上最年轻的高原，它并非自古以来就雄踞在地球之颠。相反，在渺茫的远古，青藏地区却是一片汪洋大海。青藏高原的隆起是近代亚洲地质史上最重大的事件之一。它对于我国以至整个亚洲的自然环境的变化具有决定性的影响。青藏高原隆起的主要原因是由于印度板块的持续北移、周围地块的抵挡，高原处在
2、强大的挤压应力之中。 因此，高原抬升的时间必然可追索到印度板块与欧亚板块大陆碰撞的时间； 但是， 这并不是说自那时以来逐渐抬升成今天的高原面，大陆碰撞后高原并没有随之迅速隆起成现代所见的高原，其间经历了复杂的抬升与夷平过程，高原曾长期保持在一个较低的海拔高度上。整个青藏高原的抬升，乃至达到今天的面貌，其间大致经历了几个复杂的阶段：青藏高原抬升的第一阶段，时间大致可以确定在45003800万年前（始新世 E2）的一段时间内，这是印度板块与欧亚板块大陆碰撞的高峰时期。最强烈的地区是在碰撞带及其两侧地区。冈底斯山这时有一次较显著的快速抬升，在其南侧的前陆盆地中堆积了一套相当厚的红色砾岩，代表了与冈底
3、斯山隆起相伴生的山麓磨拉石相堆积。 这套砾岩在西藏称为 “ 冈底斯砾岩 ” ，它代表了地形高差较大、地势陡峻的环境。 在一些地区的冈底斯砾岩的胶结物中曾发现过海相货币虫化石，表明这套砾岩的堆积是从海相逐渐过渡到陆相，反映了冈底斯从海底升起露出水面并逐渐成山的过程。 冈底斯山以北的高原其它地区也有抬升现象，并伴随形成一系列盆地， 盆地堆积的主要是河湖相碎屑物质，无论是砾岩厚度、 还是其中的砾石大小， 都远不如冈底斯砾岩， 这表明地形高差较小， 地势开阔缓和的丘状地貌景观。由此也表明这次抬升极不平衡：冈底斯山抬升较快、较高，而高原其它地区抬升较慢、 抬升幅度不大。 在冈底斯山， 与此次抬升相伴生的
4、还有大规模的岩浆侵入与火山喷发，全区都有较强烈的褶皱、冲断。青藏高原抬升的第二阶段是在25001700万年前的一段时期内。印度板块与欧亚板块碰撞之后， 并没有停止其向北的移动， 只是位移速度放慢了， 但仍以每年厘米的速度插向青藏高原之下，继续对高原施以巨大的推挤， 经过一段时间的能量积累， 高原又一次较快速地抬升。 首先是高原南部的抬升区域有明显的扩大，由于主中央冲断层的产生， 喜马拉雅有较显著的上升， 使得原来位于雅鲁藏布江附近的前陆盆地向南迁移到喜马拉雅山南坡，并在那里堆积了较厚的红色砂砾岩、砂岩。而在高原北部，伴随着这次抬升，盆地中也堆积了一套暗红色的砂岩，包括柴达木盆地和塔里木盆地南缘
5、，但沉积物较细。伴随这次抬升，在喜马拉雅与冈底斯都有较强烈的岩浆活动。这个时期青藏高原地壳已明显加厚。随着一次次的变形， 岩石的刚度也在增强。 顺走向的滑移就成为这个阶段运动的一大特色。在高原北部逆时针、 南部顺时针的滑动作用下， 高原中部的物质被迫向东流展挤出。从这个阶段的抬升情况看，由于主要受印度板块向北楔入的影响，高原南部抬升快， 北部上升慢， 仍然属于不均匀的掀斜式抬升，各断块间呈不等量的差异性抬升。高原隆起的第三阶段是1300800 万年前的时期。由于印度板块的持续北移，喜马拉雅和冈底斯的变形已远不能完全吸收掉南来的全部应力，剩余的应力就要向北传递， 导致变形区域越来越扩大， 波及整
6、个青藏高原， 甚至影响到更远的地方。当应力传递到高原北部边缘时，受到了如塔里木、 华北这样一些坚硬地块的阻挡，造成这些地块反向插入高原之下，所以高原在周围硬性地块的夹持下继续向上抬升。 在强大的应力作用下， 高原上先前已经存在的构造普遍复活，断块间发生差异运动； 走滑运动进一步加强， 高原中部进一步向东滑出， 派生出一个东西方向的拉张， 从而在高原上出现一系列南北方向的正断层及其相关的地堑。由于进一步的抬升， 剥蚀作用也加强。 但是高原已经历了上一阶段的侵蚀，地面总体比较缓和， 所以在高原边缘及内部， 这一阶段盆地中的沉积物普遍都是颗粒较细的砂岩、泥岩，只在局部山间盆地或新生的地堑盆地中有少量
7、较粗粒的物质堆积。纵观这一阶段高原的抬升面貌，虽然已波及整个高原，但是抬升不均匀，属断块式差异抬升，而且总体的抬升速率不大，往往与块体的边界活动关系密切。高原抬升的最后一个阶段是从360 万年前以来。 高原经过几次抬升， 虽然总体抬升的幅度不小， 但是与此同时， 高原经历长期的风化侵蚀， 剥蚀下来的大量物质被风、流水、冰雪等带到了低洼地方堆积下来。这种自然力量的移山填海作用使得高原地区没有能够形成很高的地势；而且，山脉的侵蚀、盆地的堆积，使得它们之间的高差越来越小。 直到 360万年前，青藏高原已被夷成准平原。 无论从高原周边如喜马拉雅山南麓的西瓦里克盆地、昆仑山北麓的塔里木盆地、 柴达木盆地
8、、河西走廊这样一些大型盆地的堆积物，还是从高原内部大大小小的许多盆地堆积物，全部都为颗粒非常细小的砂岩、粉砂岩、泥岩、乃至泥灰岩，这就表明这个时期地形确实非常平缓， 这个缓波状起伏的古地面被抬升后就是今天所见的、还未被破坏的高原面。 根据古地面上的红土风化壳、 古土壤、三趾马动物群、高山栎植物化石等推算， 古地面最终形成时的高度大约在10002000米。因此，青藏高原现在的高度是在360 万年前以来整体快速抬升的结果， 总的抬升幅度可达 3000 米，抬升速率远远超出了前三个阶段，而且越往后期越有加快的趋势。青藏高原的隆起是近数百万年以隆起与来地球历史上最伟大的事件之一，由于高原的存在，改变了
9、全球大气环流的形式，造成了高原本身、东亚、乃至全球一系列重大事件的发生与变迁。我们主要讨论一下青藏高原地区自身的环境变化。首先在地形上，受印度板块与欧亚板块的碰撞、以及印度的持续北移，不仅造就了独一无二的青藏高原， 而且奠定了我国地势的总格局， 围绕青藏高原向外逐级降低， 形成多级梯状地貌。 大陆碰撞不仅使青藏高原抬升为世界屋脊，而且在更大范围内都受到了抬升的影响，天山、北山、秦岭、华南山地、以及华北一些山地的抬升无不与青藏高原的抬升大体同时，在这些山上许多地方现今还保存着大量的第三系沉积物， 表明那时它们还都是低洼的沉积区，是在这些第三系沉积物堆积之后才逐步抬升起来的。都是受大陆碰撞及印度北
10、移的影响，是更远程的效应，是与高原最晚一期抬升大体同时被抬升起来的。其次是高原自身， 随着地势的升高， 气候也跟着发生变化， 从而促使生物加速分化，不适应环境的属种被淘汰， 生存下来的物种发生分异特化，所以青藏高原地区性特有物种多。例如，有微管束植物的特有种不少于2000 种，约占青藏高原同类植物总数的五分之一； 陆栖脊椎动物的特有种达281种，占同类动物总数的近三分之一。 这些特有种与高原的特殊环境是分不开的，是由于高原的隆升与存在，促使生物分异特化而产生的。生物的分异、特化，造成了高原地区生物的多样性。然而，生物对环境的适应是有限的，从而造成了高原上生物分布极不均一。因此，青藏高原无论在垂
11、向高度上，还是在水平方向上，生物分布的自然地带性都十分显著。 受高原地势格局与大气环流的制约，形成了由东南温暖湿润向西北寒冷干旱的气候变化， 表现为山地森林高山草甸高山山地草原高山山地荒漠高山冰雪带的带状更迭。再其次，高原在抬升到一定高度后（如3000米以上），随着大气温度的递减，高原进入了冰冻圈。 虽然，覆盖整个高原的统一大冰盖并不一定存在过，但是像今天所见到的古里雅冰帽或更大一些的小冰盖或许曾经存在过。虽然70 万年以来高原上冰川的总趋势是在退缩，但是，直到现在高原北部的广大地区仍然是终年永冻区。有些地方年降水量十分稀少，不足20 毫米，大片土地裸露地表，属极高山极干旱寒冷的荒漠区，不仅不
12、利于农、林、牧业的发展，也不利于人类生活。虽然在这里曾经发现过许多细石器，表明早期有人类在此生存， 但是高原抬升到今天的状态，却使这里成了真正的无人区。野生动物如藏羚羊、藏野驴、藏野牦牛等成了这里的主人。另外高原的抬升， 阻挡住了西伯利亚南下的风尘， 使其在我国西北地区堆积了大量黄土， 并逐步向东和东南扩展， 华北已是首当其冲， 一部分黄土已越过了长江以南。同时由于高原阻挡住了南部印度洋暖湿气流的北上，使我国西北地区严重旱干化， 使得青藏高原北缘及中亚地区大范围严重荒漠化。高原的隆起， 引起大气环流的改变， 东南季风与西南季风的加强， 使长江中下游和我国东南地区免遭世界上其它同纬度地带所遭受的
13、沙漠化，转而成为温暖湿润、 物产丰富的鱼米之乡。这些都得益于青藏高原。高原的多次强烈运动，伴随着大规模的岩浆、火山和地热的活动， 使这个地区成为成矿的极有利地区，许多大型矿床已经和正在被发现，这里将成为我国最重要的矿产资源后备库及未来的基地；但同时也造成了许多严重的自然灾害，如山崩、地震、滑坡、泥石流等。总之，高原的隆升与存在，既有有利的一面，也有不利的一面；但无论如何，她给我们提供了一个认识自然、改造自然的天然课堂。对比青藏高原地区的环境变化， 北京地区有着其自身的特点。 简单的可概括为以下一些方面：第一，北京地区自新第三纪以来古地理环境发生了明显的变化，突出表现为：（ 1）自白垩纪末至第三
14、纪初，华北陆块处于相对宁静状态，在炎热的气候条件下，大部分地区被剥蚀夷平，形成准平面。始新世时，华北陆块开始分化，并沿北东向断裂形成一系列隆起和凹陷，使北台期准平面解体；（2）中新世晚期， 北京地貌的两大地理单元与平原的雏形已经形成，随后受次一级隆起和凹陷的形成和演化，出现了山地、丘陵、盆地、平原等地貌形态，使地表形态趋于复杂化；（ 3）延庆湖的形成、发展与逐渐消亡；第二，北京地区第四纪环境等因素的变化：（ 1）早更新世时，北京平原的构造格架已经形成，周边山地不断抬升， 而平原地区断陷形成了沙河凹陷、顺义凹陷带、 大厂凹陷和平谷凹陷等。晚期气候温暖湿润， 由于生物分裂强烈， 当时植被已由上新世
15、的亚热带或暖温带的植被类型向温带森林草原类型过度；（2）中更新世时，地壳运动比较激烈，幽州至八达岭一带发生隆起，使八达岭古河消失。 当时植被基本上与现今华北的种属相似，气候大体上与现今相当，但也有过较现今更温暖湿润的时期；（3）晚更新世时，北京平原区古地理环境发生明显变化，突出表现在水文网及现代地貌结构的形成。但由于此时期气候干寒，植被以草原类型为；（4）全新世时，由于新构造运动的影响， 永定河不断由北向南移动， 使新期冲击扇也随之南移；潮河、白河的汇流点不断北移，地表上留下多条古河道。次期气候转暖，使针叶林向高山退缩，而阔叶树逐渐增加，中全新世时，气候温暖湿润，阔叶树较繁茂，晚全新世时，气候以凉干为主，为森林草原环境。总之，北京的环境演变是在全球性气候变化控制下和地貌发育的过程中，逐渐演变成现今的状态， 并向着未来不断的变化着。由上可看出，青藏高原和北京地区第四纪的环境演变是有着各自的特点的。而且在某种程度上， 青藏高原的隆起也对北京地区的环境演变起到了一定的影响作用。总之，了解青藏高原、北京和其他地区的第四纪环境及演变过程，对我们掌握全球环境的变化特点及形成、发展规律具有重要理论作用；另外，我们要合理利用和保护第四纪环境，为人类生产和实践造福。参考书目：青藏高原隆起的时代、幅度和形式问题科学出版社中国的青藏高原 科学出版社北京地区第四纪古地理环境地质出版社
