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    海洋所揭示喜馬拉雅山脈的主要隆升起始于中新世
    
			  
    
				
    
			  	
    
				
			    
				
    
			    
    
			  
    
			  
    
				  

    近日，國際地學(xué)期刊《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》在線(xiàn)發(fā)表了中國科學(xué)院海洋研究所、同濟大學(xué)、法國巴黎薩克雷大學(xué)和自然資源部第一海洋研究所等單位合作的最新研究成果。研究團隊基于孟加拉灣沉積巖芯中的稀土元素含量和鉛(Pb)同位素組成，結合蒙特卡洛模擬的同位素混合模型，首次定量重建晚漸新世-早中新世以來(lái)孟加拉灣沉積物來(lái)源演化歷史，在此基礎上結合古地理證據，提出了喜馬拉雅山脈的主要隆升期可能不早于中新世的新認識。同時(shí)，研究提出喜馬拉雅造山帶在中新世可能由西向東漸進(jìn)式發(fā)展，并在晚中新世逐漸形成類(lèi)似現代海拔高度的山脈。
    在65-55百萬(wàn)年前，印度-亞歐板塊碰撞導致的喜馬拉雅-青藏高原隆升被認為是新生代全球最重要的構造活動(dòng)之一。大范圍地形抬升驅動(dòng)了亞洲季風(fēng)系統的形成與河流系統的重組，進(jìn)而對全球氣候和環(huán)境產(chǎn)生了深遠影響。然而，喜馬拉雅-青藏高原的構造隆升歷史至今仍然不清楚。特別是，喜馬拉雅山脈的古高程定量重建難度大，鮮有結果發(fā)表，導致喜馬拉雅山脈隆升的起止時(shí)間和構造運動(dòng)過(guò)程仍存爭議。
    本研究基于國際大洋鉆探計劃(ODP) 121航次在孟加拉灣南部鉆取的758站位巖芯為研究材料（圖1），研究人員利用Stoke離心法提取了粘土粒級的陸源沉積物，通過(guò)稀土元素和Pb同位素地球化學(xué)分析方法，應用蒙特卡洛方法定量重建約束了24個(gè)百萬(wàn)年以來(lái)的物質(zhì)來(lái)源演化歷史，限定了喜馬拉雅山脈隆升的起止時(shí)間以及可能的構造運動(dòng)過(guò)程。本研究證明了應用蒙特卡洛模擬法定量約束長(cháng)時(shí)間尺度沉積物來(lái)源的可靠性，這對于未來(lái)邊緣海巖芯沉積物來(lái)源的定量示蹤工作具有啟示意義。
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    圖1 南亞和東亞海陸地圖
    沉積物來(lái)源示蹤結果顯示（圖2），約23百萬(wàn)年前，喜馬拉雅風(fēng)化剝蝕的陸源碎屑物質(zhì)開(kāi)始進(jìn)入孟加拉灣，恒河、雅魯藏布江和伊洛瓦底江依次成為孟加拉灣沉積物的主要物源，喜馬拉雅山脈的隆升可能是主要驅動(dòng)因素。同時(shí)，鑒于三條河流分別發(fā)源或流經(jīng)喜馬拉雅山脈的西部、中東部以及東緣，研究人員推斷喜馬拉雅山脈在中新世期間可能發(fā)生了由西向東的漸進(jìn)式變形，最終導致西部河流沉積物入海時(shí)間早于東部。這項發(fā)現得到了喜馬拉雅鋯石裂變徑跡和云母Ar-Ar數據支持。
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    圖2 三階段伊洛瓦底江源、恒河源和雅魯藏布江源對ODP 758站沉積物物源的平均貢獻百分比
    基于上述結論，研究團隊認為在約37百萬(wàn)年前，印度和亞歐板塊已經(jīng)發(fā)生碰撞，古青藏地區的古海拔高度達到了最高約5千米，而此時(shí)喜馬拉雅河流的陸源物質(zhì)尚未進(jìn)入孟加拉灣；在約23百萬(wàn)年前，板塊構造運動(dòng)加劇，隨之引發(fā)喜馬拉雅山脈的快速隆升促使了喜馬拉雅河流開(kāi)始發(fā)育，導致發(fā)源于山脈西側的恒河的陸源物質(zhì)首先進(jìn)入孟加拉灣；在23至12百萬(wàn)年期間，喜馬拉雅山脈的構造活動(dòng)向東逐步發(fā)育，導致雅魯藏布江和伊洛瓦底江的沉積物進(jìn)入孟加拉灣，并最終在晚中新世階段形成了與現代相似的南亞流域和喜馬拉雅山脈地貌（圖3）。
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    圖3 晚新生代喜馬拉雅-孟加拉灣源匯系統構造過(guò)程及其相應的地表海拔變化和河流系統演化趨勢
    論文第一作者為中國科學(xué)院海洋研究所特別研究助理宋澤華，通訊作者為海洋研究所萬(wàn)世明研究員。本研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)項目等項目的支持。
    論文信息：
    Zehua Song, Shiming Wan*, Zhaojie Yu, Mingyang Yu, Christophe Colin, Yi Tang, Jin Zhang, Hualong Jin, Debo Zhao, Xuefa Shi, Anchun Li. (2024). The major uplift in Himalayas was no earlier than the Miocene: Evidence from marine sediment record in the Bay of Bengal. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 648: 112275.
    原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031018224002645
    
			  
    
			  
			    
    
					
    
					
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