青藏高原隆起之谜

江先华

青藏高原素有“世界屋脊”之誉，它是中国大陆上地壳运动和变形最强烈的地区，也是地震、泥石流、滑坡等自然灾害的重灾区。青藏高原被认为是打开全球地球动力学研究的金钥匙，是现今地壳运动的窗口，曾经在20世纪70年代起持续掀起了青藏高原热。

挥之不去的疑团

根据现代大地测量的结果，青藏高原地壳仍然处于强烈的抬升运动之中，尤其在接近印度板块与欧亚板块的边界一带，上升幅度达到每年10毫米，而喜马拉雅山地区的形变速率估计会更大些。此外，全球板块运动理论和现代观测资料则说明，印度板块以每年50毫米左右的速率向北推移。

青藏高原为什么会成为世界上最高的高原？为什么至今它还在升高呢？

中国地处欧亚板块东南部，为印度板块、太平洋板块所夹峙。自早第三纪以来，各个板块相互碰撞，对中国现代地貌格局和演变产生重要影响。自始新世以来，印度板块向北俯冲，产生强大的南北向挤压力，致使青藏高原快速隆起，形成喜马拉雅山地。这次构造运动被称为喜马拉雅运动。

魏格纳是大陆漂移说的创始人，在他提出的联合古陆中，印度东岸是与澳大利亚相接的。但也有学者提出了新的观点，认为印度东岸应该是与南极洲相连接。大约在侏罗纪时，非洲、印度与仍然相连接的南极洲和澳大利亚分离，并开始在其间形成了印度洋。白垩纪时，印度继续向北和向东北漂移，它后面的印度洋随之张开，而它前面的古地中海则趋向收缩。直到4000余万年前，印度次大陆到达了它漂泊的终点，在与亚洲碰撞的过程中，导致了喜马拉雅山的升起。

在一份喜马拉雅山地区的记录报告中可以了解到，根据古地磁测定，在白垩纪晚期，印度板块已经脱离冈瓦纳古陆，位于南纬40°～20°之间；古新世时，印度板块漂移到南纬30°；古新世末期，印度板块继续向北漂移，越过赤道，约位于北纬10°～20°；到了始新世末期，由于再见不到海相地层，并且出现在此前的地层均发生褶皱，因此认为当时的印度板块已经与欧亚板块相撞，为喜马拉雅山脉的形成奠定了基础。

由此可见，青藏高原的隆起。主要与印度板块对欧亚板块的碰撞、挤压有关，这一看法早已被大多数学者所认同。尽管如此，围绕着青藏高原隆起的问题，仍然有许多挥之不去的疑团。

疑团一 1974年，皮特曼等人利用洋底岩石的测年资料编制了第一幅洋底年龄图。在这幅图中，印度南部德干高原的地形为v字形，其尖底所向的南部洋底年龄为白垩纪，其西斜面的西部洋底年龄也属于白垩纪，东斜面所向的洋底年龄则属于侏罗纪。

如果在白垩纪晚期印度板块已脱离冈瓦纳古陆漂移至南纬20°-40°之间，直到始新世才与欧亚板块相撞。既然印度板块是从南极洲漂移过来的大陆，它沿途必定会破坏板块前缘的洋底，这样一来，处于印度板块后缘的洋底年龄按理说是年轻的。而且，印度板块以尖底向下类似倒三角形的姿态撞向欧亚板块，可想而知，印度板块后缘的洋底年龄，根本不可能是白垩纪甚至是侏罗纪的。再者，印度南部的V字形底部东侧有一个岛国，它就是“印度洋的珍珠”斯里兰卡。那么，这个岛是怎样来的呢？是在印度板块漂移的过程中脱离出来的，还是在印度板块与欧亚板块碰撞之后产生的？

在斯里兰卡境内，地形以平原为主，约占全国面积的80%，其余为位于南部和中部的高原、山地。在洋底年龄图可知，斯里兰卡周边的洋底年龄大多是较古老的。显然，斯里兰卡的存在并不支持大陆漂移说和板块构造说。

疑团二 按地质古生物和古地磁资料所描述的2亿年来大陆漂移的历史，自印度板块脱离南极洲，它的轨迹大致沿北到东北向漂移。然而，洋底年龄图显示，各大洋洋底年龄的时序都相当对称，其年龄时序分布结构也相对连贯完整，显然并不支持大陆漂移说。

疑团三 大陆漂移说认为，大陆漂移的主要趋向是“离极运动”和“向西漂移”。可是，当印度板块漂移到赤道时，它为什么没有在离极力的作用下减慢速度并逐渐停止下来呢？由此可见，印度板块向北推移的方向与大陆漂移说本身相矛盾。

疑团四 大陆板块的水平移动会受到多种因素的影响和制约，其中之一就是首先要解决板块运动的驱动机制。现今的印度板块要实现向北推进，必须要有驱动力来克服欧亚板块对它的阻力，这就需要解释其驱动力的来源和大小。如果印度板块漂移的驱动力不足以抗衡欧亚板块的阻力，那么，印度板块向北推进的说法是难以置信的。

板块构造说是当代地球科学中最有影响力的学说。该学说认为，岩石圈板块的运动主要是水平运动。对此，有的学者提出了质疑：如果没有发生局部区域的垂直或斜向构造运动，板块的水平运动又是怎样启动的？

引起板块运动的机制究竟是什么？这是板块构造说至今尚未解决的关键难题。为此，许多学者提出了不同的设想，其中主要有两种机制，一种是主动驱动机制，另一种是被动驱动机制。对此，有学者指出，这两种机制虽然能说明一些问题，但也解释不了其中遇到的难题。例如，主动驱动机制难以解释大洋中脊和俯冲带开始是怎样形成的，也难以解释联合古陆的破裂；而被动驱动机制则缺乏地幔对流的直接证据，对对流的确切性质、涉及范围和具体形式也不了解。

新的证据

青藏高原的形成是印度板块与欧亚大陆共同挤压的结果，青藏高原做水平移动也是由于受到了印度板块的挤压，这些观点已经成为目前的共识。然而，中国、美国和加拿大三国的科学家曾经合作对西藏地壳进行了结构探测，找到了青藏高原向东移动的确切证据：不是因为印度板块挤压，而是地壳下存在一股导电性极好的流变物质。这种流变物质是一种高温度、高黏度的物质，它沿西藏东西方向绵延1000余千米，而且十分活跃。另外，科学家通过导电性的分析还发现，西藏西部地壳下的电阻力高，而东部地壳下的电阻力低，这也符合流变物质不断向东运动的事实。据此，有学者相信，正是这种高导性的流变物质“驮着”青藏高原向东漂移。

青藏高原上的山地海拔多在6000米以上，高原的平均海拔也在4000米以上，面积也有250万平方千米。这又产生了来自动力学方面的疑问：高温度、高黏度的流变物质沿西藏东西方向绵延1000余千米，那么，流变物质沿西藏南北方向又绵延多少千米呢？流变物质的运动模式是什么？它本身真的能够克服青藏高原水平移动时所遇到的阻力，以及承载青藏高原做水平运动吗？这是新证据发现之后必须解决的问题。

有众多证据显示，板块是运动的，但关键的问题在于，引起板块运动的主因是什么？在回答这个问题之前，我们应该对以下方面有一个较全面的了解。例如：全球地幔热能物质的分布和规模；火山活动对地幔热能物质的影响，以及它们是否对板块运动产生深远的影响；大陆与大洋中脊热能物质的活动有没有关联，等等。

在全球的六大板块中，某一板块的运动由流变物质驱动所产生的作用是极其有限的。理由是，地球上局部的流变物质要驱动它之上的板块做水平运动，需要面对众多的障碍和难题。地球上某一板块的运动不可能是孤立事件，最简单的一个例子是，在堆满货柜的货场里，一辆推土机能够前进多远呢？

为此，我们有必要重视垂直或斜向构造运动对水平运动的贡献。假设说，当太平洋某处的海底地壳发生较大规模的缓慢下沉时，它对青藏高原的东移会产生什么影响呢？如果这种影响一旦发生，青藏高原受到欧洲大陆的挤压而隆起也是合理的。

更新而有力的证据，需要更广泛深入的探测和研究，这是一项艰巨的科学探索。