新生代以來，地球上最為顯著的地貌變化就是印度與亞洲板塊碰撞導(dǎo)致的青藏高原隆升。長(zhǎng)期以來，學(xué)術(shù)界對(duì)于碰撞的起始時(shí)間、碰撞方式與過程以及是否存在初始高度等問題均有較大爭(zhēng)議。研究青藏高原不同地區(qū)、不同時(shí)間的古高度，無疑是非常重要的科學(xué)問題。因?yàn)�，高原古高度不僅是板塊碰撞過程的表征和計(jì)量，更是聯(lián)系深部巖石圈與淺表層圈演化的紐帶，只有準(zhǔn)確重建古高度，才能正確評(píng)價(jià)高原隆升機(jī)制與擴(kuò)展過程及其對(duì)區(qū)域與全球氣候的影響。
中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所新生代地質(zhì)與環(huán)境研究室研究員孫繼敏與其合作者，對(duì)青藏高原中部倫坡拉盆地（圖1）的新生代沉積開展了磁性地層學(xué)、火山灰年代學(xué)、孢粉學(xué)研究。首先，他們確定了倫坡拉盆地的丁青組至少含有漸新世地層，而并非2006年Rowley和 Currie在其Nature文章中認(rèn)為的中新世-上新世地層。孢粉組合揭示的植被類型以森林植被為主，既有亞熱帶常綠闊葉林，也有溫帶落葉闊葉林，還有山地暗針葉林，說明當(dāng)時(shí)已經(jīng)有了山地植被垂直帶的分異。在此基礎(chǔ)上，他們利用Mosbrugger和Utescher在1997年提出的共存分析法（The Coexistence Approach），依據(jù)化石植物群中各類群的現(xiàn)存最近高原親緣類群對(duì)高度的耐受范圍，獲得對(duì)高度的共存區(qū)間，用該區(qū)間作為對(duì)高度的初步估測(cè)（圖2）。在此基礎(chǔ)上，考慮到地質(zhì)時(shí)期的下墊面狀況與現(xiàn)今的不同，特別是板塊位置、海表溫度、大氣溫度、氣溫垂直梯度的不同，利用國外模擬的溫度和氣溫梯度的差異對(duì)共存高度進(jìn)行校正，提出高原中部倫坡拉地區(qū)在晚漸新世-早中新世的古高度不超過3200米，比Rowley和 Currie（2006）在同一地點(diǎn)利用土壤和湖泊碳酸鹽氧同位素估算的古高度至少低1500-2000m（圖3）。所以，他們的證據(jù)不支持Rowley認(rèn)為的在始新世末期（35Ma）高原就已經(jīng)達(dá)到現(xiàn)今高度的看法。
同時(shí)，他們對(duì)當(dāng)前西方比較流行的自生碳酸鹽氧同位素古高度估算方法提出了質(zhì)疑：（1）氧同位素高度計(jì)的基礎(chǔ)是瑞利模型，但Hou 等人2003年在喜馬拉雅的實(shí)測(cè)結(jié)果表明Rowley利用的瑞利模型并不適合高海拔地區(qū)，其模擬結(jié)果高估了山體高度；（2）同位素分餾模型是基于單一水汽來源，然而，無論是過去還是現(xiàn)在，倫坡拉盆地不存在單一水汽來源，近40年氣象資料表明夏季的倫坡拉盆地既有西南季風(fēng)也有西風(fēng)帶來的水汽；（3）碳酸鹽是一種在表生環(huán)境下并不穩(wěn)定的礦物，極易發(fā)生次生轉(zhuǎn)化，成巖過程必定產(chǎn)生同位素的分餾；（4）無論是土壤或是湖泊碳酸鹽，其氧同位素并不能直接代表大氣降水氧同位素，其間存在復(fù)雜的分餾系數(shù)；（5）現(xiàn)在的地球溫度比第三紀(jì)時(shí)期低很多，海表溫度的差異必定導(dǎo)致分餾模型的差異，換句話說，不能將現(xiàn)今的同位素分餾模型直接用于地質(zhì)時(shí)期的古高度估算。
該研究成果近期發(fā)表于國際地學(xué)期刊 Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology（Sun et al.Palynological evidence for the latest Oligocene−early Miocene paleoelevation estimate in the Lunpola Basin, central Tibet. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2014, 399: 21–30）。
圖1 青藏高原中部倫坡拉盆地的地理位置及地層剖面圖
圖2 依據(jù)晚漸新世-早中新世化石孢粉的現(xiàn)存最近高原親緣類群對(duì)高度的耐受范圍，獲得對(duì)高度的共存區(qū)間為2500±100m，該高度在經(jīng)過地質(zhì)時(shí)期溫度和垂直氣溫梯度校正后，獲得倫坡拉地區(qū)晚漸新世-早中新世的最大高度為3190±100m。
圖3 該研究得到的古高度估算與前人研究結(jié)果的對(duì)比
