研究揭示青藏高原東北緣柴達木盆地沉積構造演化

（A）青藏高原約30Ma和10Ma構造變形/隆升的主要證據分布；（B）30Ma青藏高原中部巖石圈地幔的拆沉作用驅動高原快速抬升并向周緣擴展；（C）青藏高原北部10Ma的巖石圈地幔拆沉作用再次引發高原快速抬升并向北擴展至現今的東北邊界。（研究團隊供圖）

2月21日，美國《國家科學院院刊》刊發中山大學張培震院士研究團隊關于青藏高原東北緣柴達木盆地新生代沉積與構造演化的最新研究成果。研究結果揭示柴達木盆地自大約30Ma(百萬年)開始接受沉積，并持續至約4.8Ma。

該項目系第二次青藏高原綜合科考研究項目 “地質環境與災害”任務“活動斷裂與地震災害”專題科考的最新研究進展。

柴達木盆地是青藏高原東北緣最大的新生代沉積盆地，其范圍西起阿爾金山，東達鄂拉山，南臨東昆侖山，北接祁連山，東西長約850km，南北寬約300km，面積達12萬km2，盆地內沉積了巨厚的新生代地層。

這些地層完整地記錄了柴達木盆地新生代以來沉積演化、盆地周緣造山帶崛起成山、風化剝蝕的地質過程，是厘定青藏高原東北部構造變形發生的時代、方式與幅度，探索高原隆升與擴展機制的關鍵。

研究團隊選擇柴達木盆地北緣紅山地區出露連續、完整的新生代沉積剖面，利用磁性地層學與碎屑磷灰石裂變徑跡熱年代學相結合的方法，建立了柴達木盆地高精度的地層年代框架。

碎屑鋯石U-Pb年齡分布、古流向恢復等物源示蹤分析揭示柴達木盆地及其北緣祁連山在約30Ma和10Ma發生了兩期顯著的擠壓變形或構造抬升。這兩期構造變形的證據均廣泛存在青藏高原及其周緣地區，表明30Ma和10Ma發生的構造變形事件具有大范圍、準同期的性質。跨越上千公里范圍內的區域性、準同期構造變形意味著高原尺度的地質作用決定了青藏高原30Ma和10Ma兩期快速隆升與側向擴展，這兩期構造變形奠定了青藏高原東北緣的盆-山構造地貌格架，并使其成為真正地貌與構造意義上的青藏高原的重要組成部分。

多階段的巖石圈對流剝離模型合理的解釋了青藏高原抬升與擴展的眾多特征。印度與歐亞板塊的會聚使青藏高原巖石圈增厚，這將誘發高原地幔巖石圈瑞利-泰勒不穩定性，使加厚的地幔巖石圈遭受侵蝕，甚至最終拆離加厚的巖石圈，使其沉入高溫軟流圈地幔。與地幔巖石圈拆離相關的浮力加速地表抬升，增加勢能，從而施加對高原周緣地區的擠壓應力導致高原側向擴展。

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