地理学家释疑青藏高原科考

    青藏高原是国际科学界非常关注的地区,对于青藏的科学考察几十年从未间断。《地理知识》上也曾发表了不少科学考察的文章,在读者来信中,许多问题涉及了青藏高原的崛起问题。这个问题的确很重要,我们在考察过程中,对高原形成的历史、隆起的原因,以及对我国自然环境所产生的影响进行了探讨,但这个问题很复杂,不少理论尚未搞清,只能根据大家所提的问题谈谈我的看法。

    问:有人说青藏高原是“世界上最大最年轻的高原”,可以这样说吗?
    答:青藏高原的面积只有230万平方公里,南极洲高原、巴西高原(500万平方公里)都比它要大得多。就高度而言,平均海拔4000米以上的青藏高原无疑是世界上最高的。在世界上比较著名的大高原中,青藏高原形成的历史最短。它的崛起主要是在第三纪末~第四纪初开始的。这就是说,青藏高原跃居世界屋脊,只用了大约200~300万年的时间。

    问:那么,它在崛起以前该是什么样子?
    答:这就要从青藏高原的地质发展历史谈起了。在晚二叠纪(距今2.25亿年前)以前,那里是一片汪洋大海,这个海叫特提斯海,或者叫古地中海。以后,经过海西运动、印支运动和燕山运动,昆仑山、可可西里山、唐古拉山和冈底斯山等先后隆起,古地中海不断向南退缩。到了白垩纪(距今7000万年前),冈底斯山脉以北的地区已全部成陆,只有藏南地区还有残留的浅海。到始新世晚期(距今4000万年前),兴起了的喜玛拉雅造山运动(第一期),迫使古地中海从喜玛拉雅山区退出。从此,青藏高原的海浸历史宣告结束。

    问:这样说来,青藏高原是不是从四千万年前就开始上升了呢?
    答:过去有种观点。现在看来问题不那么简单。由海洋变为陆地,无疑是地壳的大幅上升,但并不是高原崛起的标志和可靠证据。因为,一旦青藏高原开始急剧隆起,它的周围山地——如喜玛拉雅山和昆仑山等,就会受到强烈切割,山上的物质被流水等搬运到山前,因而出现粗大的山麓沉积——地质上称为磨拉石沉积。所以,磨拉石沉积的出现才是高原(山地)崛起的可靠证据。

    问:这么说,喜玛拉雅山脉是中新世以后形成的了?
    答:是的。它的形成同中新世中期发生的强烈的喜马拉雅造山运动(第二期)密切相关。地质学家的研究证实:在喜玛拉雅山南麓有一套地层,地学界称为西瓦里克群,厚达5000~6000米。它象一条细长的花边镶嵌在山前,与喜马拉雅山的行影相随,绵延2000余公里。毫无疑问,它是喜马拉雅山的山麓推积。不过它的下部和中部沉积物质比较细,不是典型的磨拉石沉积,只有到了西瓦里克群的上部(第四纪初)才开始出现粗大的巨砾岩,这说明,从中新世中期到上新世末,喜马拉雅山脉上升速度较小;只有到了上新世末~第四纪初,它才开始强烈上升。高原北面昆仑山的上升情况,也大致相似。

    问:单凭地层的沉积特征就能判别山脉上升速度和幅度的大小吗?
    答:这只是一个方面。更重要的是化石证据。史前的动、植物的遗体埋藏在地层中转变为化石,研究化石不仅可以鉴别地层时代,而且可以说明当时的沉积环境。比如说三趾马化石,在西藏的吉隆、聂拉木、扎达和比如等地发现了许多三趾马动物群化石。

    问:三趾马是什么样的动物?
    答:像古猿是人类的祖先一样,三趾马是现代马的祖先。它的个体较小,蹄有三趾。在上新世时期,它生活于地势低平的热带、亚热带森林草原或稀树草原上,和它共享这种生境的有犀牛、长颈鹿、羚羊和竹鼠等,总称为三趾马动物群。在我国华北、西北地区以及印度北部的上新世地层中,它们都是常见的化石。耐人寻味的是,除了青藏高原,所有这些化石点的海拔都只有几百米,最多不过1000米左右。

    问:这是不是说明当时三趾马动物群生活的地方,地势都比较低缓,气候也比较温暖湿润?
    答:是这样。过去,在西藏找不到三趾马化石,常常作为大高原自古有之的反证。认为三趾马从中国向南亚迁移的路线是经阿富汗、伊朗到达巴基斯坦和印度的。现在已经在西藏找到了三趾马动物群化石,而且它的特征同我国华北和南亚的非常接近。这就证明,直到上新世时期,青藏高原仍然不高,具有比较湿热的气候环境,它并没有构成三趾马动物群自由来往的障碍,平时海拔估计也只有几百米到一千米左右。

    问:那时青藏高原的地形也是平坦的吗?
    答:那时的青藏高原,只能说是准平原地形。准平原是第三纪时期长期发育的结果。中新世中期的那次喜玛拉雅运动虽然加剧了地形和起伏,形成许多断块山地和断陷盆地,但是随后地壳又趋稳定,盆地和谷地里面又渐被上新世的湖泊和河流沉积所填平。这种和缓起伏的地形目前还可以看到,藏北高原尤其明显。当然,那时喜马拉雅、冈底斯、唐古拉以及昆仑等山脉都早已经存在了,只是它们的绝对高度和相对高度比现在要小得多。

    问:听说高原上也有广西那样的喀斯特地貌?
    答:喀斯特地貌在青藏高原不仅存在,而且分布比较广泛,可以说,凡有石灰岩出露的地方都有喀斯特发育。但是,高原喀斯特主要不是现代发育的,而是在渐新世~上新世发育的古喀斯特。它是一种残遗的地形。其中峰林和石林同我国华南地区的喀斯特地形比较接近,这就表明,上新世时期的西藏地区确实也同样具有亚热带气候环境。

    问:有道理,按照您刚才的分析,青藏高原强烈隆起的时间,应当在上新世以后了?
    答:确切地讲,高原的强烈隆起始于上新世末~第四纪初。这在地质上有两条可靠的证据:第一,是上新统与下更新统之间普遍存在着不整合,这也是第三纪末出现强烈构造运动的标志。地学界一般把这次构造运动称为第三期喜马拉雅运动;第二,是在高原边缘的山前地带出现了早更新世的巨厚、粗大的砾岩沉积。这类沉积的意义,前面已经提到了…



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