再探寻东北青藏高原第三纪中期隆起机制

由中国科学院青藏高原研究所魏红红博士领导的联合研究小组刚刚在《国家科学评论》上发表了一篇关于东北青藏高原第三纪中期隆起机制的研究。

为解释当今西藏东北地形的形成，已经提出了许多机制，它表现为由高原，山脉和各种规模的盆地组成的马赛克，如Hoh Xil高原，柴达木盆地，祁连山和许多山间盆地。以前的大多数工作将西藏东北的地形发育归因于地壳收缩。然而，在整个新生代，地壳是如何变形的仍然令人困惑。

综合现有的地质和地球物理资料以及地质观测结果，证实霍西尔和西秦岭自~27 Ma以来经历了地表隆起和宽阔的平坦。将古近纪和新近纪地层分开的明显地层断裂或不一致性记录了隆起事件。地表隆起以前归因于第三纪中期的地壳收缩。

然而，本研究表明，西秦岭不一致性以下和上方的地层基本平行，从而否定了该地区新近纪前地壳收缩的假设。同样有趣的是柴达木盆地的古近纪-新近纪不间断演替，表明在第三纪中期持续沉降和沉积。显然，地壳垂直运动的差异发生在西藏东北的不同地区。

中新世发生了剧烈的火山喷发，岩浆来源于中下地壳和地幔。火山活动仅发生在和西溪和西秦岭，而柴达木盆地则没有火山岩。提出了各种模型来解释不同类型岩浆的产生，但现有的解释很难调和不同构造过程的同代发生。

地壳垂直运动和火山喷发在空间和时间上的巧合意味着这两个过程应该由相同的机制控制。本研究提出，小规模边缘驱动的地幔对流可能在造山运动和克拉通域的过渡中起作用。对流是由于较厚的克拉通岩石圈对北无力层气流的阻力而产生的。这一机制为一些突出的地质现象提供了令人满意的解释。

边缘驱动的对流导致虚弱层热物质的上升流，不仅垂直抬高地壳，而且引发了Hoh Xil和西秦岭造山带岩石圈的岩浆作用。柴达木盆地拥有较厚的克拉通岩石圈，因此避免了对流效应。

青藏高原东北高原地壳缩短增厚占主导地位，构造环境在15 Ma左右发生了巨大变化，表现为柴达木盆地第三纪地层褶皱断裂，周围山脉快速上升。青藏高原内部的重力坍缩和扩散可能是造成新生代晚期外围地区上地壳收缩的水平构造推动的原因。

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