青藏運動的三個階段
青藏高原隆起的主要原因是由於印度板塊的持續北移、周圍地塊的抵擋,高原處在強大的擠壓應力之中。因此,高原抬升的時間必然可追索到印度板塊與歐亞板塊大陸碰撞的時間;但是,這並不是說自那時以來逐漸抬升成今天的高原面,大陸碰撞後高原並沒有隨之迅速隆起成現代所見的高原,其間經歷了複雜的抬升與夷平過程,高原曾長期保持在一個較低的海拔高度上。整個青藏高原的抬升,乃至達到今天的面貌,其間大致經歷了幾個複雜的階段:
青藏高原抬升的第一階段,時間大致可以確定在4500-3800萬年前(始新世E2)的一段時間內,這是印度板塊與歐亞板塊大陸碰撞的高峰時期。最強烈的地區是在碰撞帶及其兩側地區。岡底斯山這時有一次較顯著的快速抬升,在其南側的前陸盆地中堆積了一套相當厚的紅色礫岩,代表了與岡底斯山隆起相伴生的山麓磨拉石相堆積。這套礫岩在西藏稱為「岡底斯礫岩」,它代表了地形高差較大、地勢陡峻的環境。在一些地區的岡底斯礫岩的膠結物中曾發現過海相貨幣蟲化石,表明這套礫岩的堆積是從海相逐漸過渡到陸相,反映了岡底斯從海底升起露出水面並逐漸成山的過程。岡底斯山以北的高原其它地區也有抬升現象,並伴隨形成一系列盆地,盆地堆積的主要是河湖相碎屑物質,無論是礫岩厚度、還是其中的礫石大小,都遠不如岡底斯礫岩,這表明地形高差較小,地勢開闊緩和的丘狀地貌景觀。由此也表明這次抬升極不平衡:岡底斯山抬升較快、較高,而高原其它地區抬升較慢、抬升幅度不大。在岡底斯山,與此次抬升相伴生的還有大規模的岩漿侵入與火山噴發,全區都有較強烈的褶皺、沖斷。
青藏高原抬升的第二階段是在2500-1700萬年前的一段時期內。印度板塊與歐亞板塊碰撞之後,並沒有停止其向北的移動,只是位移速度放慢了,但仍以每年5厘米的速度插向青藏高原之下,繼續對高原施以巨大的推擠,經過一段時間的能量積累,高原又一次較快速地抬升。首先是高原南部的抬升區域有明顯的擴大,由於主中央沖斷層的產生,喜馬拉雅有較顯著的上升,使得原來位於雅魯藏布江附近的前陸盆地向南遷移到喜馬拉雅山南坡,並在那裡堆積了較厚的紅色砂礫岩、砂岩。而在高原北部,伴隨著這次抬升,盆地中也堆積了一套暗紅色的砂岩,包括柴達木盆地和塔里木盆地南緣,但沉積物較細。伴隨這次抬升,在喜馬拉雅與岡底斯都有較強烈的岩漿活動。這個時期青藏高原地殼已明顯加厚。隨著一次次的變形,岩石的剛度也在增強。順走向的滑移就成為這個階段運動的一大特色。在高原北部逆時針、南部順時針的滑動作用下,高原中部的物質被迫向東流展擠出。從這個階段的抬升情況看,由於主要受印度板塊向北楔入的影響,高原南部抬升快,北部上升慢,仍然屬於不均勻的掀斜式抬升,各斷塊間呈不等量的差異性抬升。
高原隆起的第三階段是1300-800萬年前的時期。由於印度板塊的持續北移,喜馬拉雅和岡底斯的變形已遠不能完全吸收掉南來的全部應力,剩餘的應力就要向北傳遞,導致變形區域越來越擴大,波及整個青藏高原,甚至影響到更遠的地方。當應力傳遞到高原北部邊緣時,受到了如塔里木、華北這樣一些堅硬地塊的阻擋,造成這些地塊反向插入高原之下,所以高原在周圍硬性地塊的夾持下繼續向上抬升。在強大的應力作用下,高原上先前已經存在的構造普遍復活,斷塊間發生差異運動;走滑運動進一步加強,高原中部進一步向東滑出,派生出一個東西方向的拉張,從而在高原上出現一系列南北方向的正斷層及其相關的地塹。由於進一步的抬升,剝蝕作用也加強。但是高原已經歷了上一階段的侵蝕,地面總體比較緩和,所以在高原邊緣及內部,這一階段盆地中的沉積物普遍都是顆粒較細的砂岩、泥岩,只在局部山間盆地或新生的地塹盆地中有少量較粗粒的物質堆積。縱觀這一階段高原的抬升面貌,雖然已波及整個高原,但是抬升不均勻,屬斷塊式差異抬升,而且總體的抬升速率不大,往往與塊體的邊界活動關係密切。 高原抬升的最後一個階段是從360萬年前以來。高原經過幾次抬升,雖然總體抬升的幅度不小,但是與此同時,高原經歷長期的風化侵蝕,剝蝕下來的大量物質被風、流水、冰雪等帶到了低洼地方堆積下來。這種自然力量的移山填海作用使得高原地區沒有能夠形成很高的地勢;而且,山脈的侵蝕、盆地的堆積,使得它們之間的高差越來越小。直到360萬年前,青藏高原已被夷成準平原。無論從高原周邊如喜馬拉雅山南麓的西瓦里克盆地、昆崙山北麓的塔里木盆地、柴達木盆地、河西走廊這樣一些大型盆地的堆積物,還是從高原內部大大小小的許多盆地堆積物,全部都為顆粒非常細小的砂岩、粉砂岩、泥岩、乃至泥灰岩,這就表明這個時期地形確實非常平緩,這個緩波狀起伏的古地面被抬升後就是今天所見的、還未被破壞的高原面。根據古地面上的紅土風化殼、古土壤、三趾馬動物群、高山櫟植物化石等推算,古地面最終形成時的高度大約在1000-2000米。因此,青藏高原現在的高度是在360萬年前以來整體快速抬升的結果,總的抬升幅度可達3000米,抬升速率遠遠超出了前三個階段,而且越往後期越有加快的趨勢。
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