簡介

青藏高原研究對揭示地史時期全球構造、古地理、生物與環境等的演化都具有舉足輕重的作用。 南京大學沈樹忠院士牽頭，會同中國科學院青藏高原研究所丁林院士、网信彩票朱茂炎研究員、南京大學王向東教授和中國科學院古脊椎動物與古人類研究所鄧濤研究員，共同組織了“青藏高原及其周邊綜合地層、生物群與古地理演化”專輯，並為專輯寫作了這篇編者按。編者按介紹了專輯的組織背景、主要內容和期望目標， 同時總結了本專輯成果相比第一次青藏高原科考報告的顯著進展。

該專輯在《中國科學：地球科學》2024年第4期出版。

青藏高原被譽為“世界屋脊”、世界“第三極”和“亞洲水塔”。 青藏高原的範圍西起帕米爾高原， 東至龍門山-橫斷山脈， 南至喜馬拉雅山脈， 北至昆侖山-祁連山。 南向北延伸1200多公裏， 從東到西延伸約2500公裏。 青藏高原是在什麽時間開始隆起的? 這還是一個有爭議的命題。 有的學者提出， 自新生代早期的古新世(6千5百萬年前)印度-亞洲大陸碰撞起就開始隆升了(Ding等， 2017， 2022); 但是也有學者認為， 青藏高原隆升是在新生代晚期的中新世(Zheng和Wu， 2018)。

新生代以來的地質和化石記錄研究表明， 青藏高原的隆起導致東亞地區乃至全球的氣候發生了巨大的變化， 對青藏高原及其周邊的生物群分布和多樣性演變產生了重大影響(Li等， 2021; Xiong等， 2022)。 作為一個高大的地形屏障， 青藏高原有效地阻擋住了來自北方中高緯度地區的氣流， 使它們難於進入南亞; 同時， 喜馬拉雅山脈也阻擋了南方溫暖潮濕氣流的北進， 導致南亞和東亞季風係統的形成。 因此， 青藏高原的隆升、改變了整個東亞的地理地貌、環境氣候和生態格局， 對全球氣候變化也產生了重要影響(劉佳等， 2024; 鄧濤等， 2024; 王永等， 2024)。

事實上， 青藏高原隆升前的地質和古地理演變的影響可能遠超新生代以來形成的青藏高原本身， 如今的青藏高原是由多個大小不一的板塊或小地塊經過複雜的碰撞過程拚貼而成， 其中包括拉薩、南羌塘、騰衝、保山、撣邦等基墨裏微地塊群以及周邊的印度板塊、喀喇昆侖地塊、帕米爾地塊等。 青藏高原內含有多條重要的板塊縫合線， 從北到南依次包括祁連山縫合線、昆侖山縫合線、金沙江縫合線、龍木錯-雙湖縫合線、班公-怒江縫合線和雅魯藏布江縫合線等， 不僅代表了多個已經消失的大洋， 包括原特提斯洋、古特提斯洋、中特提斯洋(或稱班公-怒江洋)和新特提斯洋等， 而且自北向南記錄了一係列從早古生代經晚古生代到中生代的大陸增生事件(Zheng等， 2013)。 在這個顯生宙地質曆史中， 青藏高原內部地塊與南方的印度板塊、澳大利亞板塊、東側的華北板塊、華南板塊、北方的塔裏木板塊、祁連山地塊、柴達木地塊等都存在不可分割的聯係(Metcalfe， 2021)。

青藏高原所涵蓋的範圍是東特提斯構造域的核心(吳福元等， 2020; 朱日祥等， 2023)， 對揭示地史時期全球構造、古地理、生物與環境等的演化起到了舉足輕重的作用。 青藏高原內部在顯生宙時期多個特提斯洋的打開和關閉過程是地球深部活動的直接體現， 也是地表全球重大氣候變化和生物演變的幕後推手(沈樹忠等， 2024)。 在地球內部活動驅動下， 南方岡瓦納大陸與北方勞亞大陸逐漸南北向匯合， 導致東西向的瑞亞克洋關閉， 阻斷了東西向的赤道暖流的同時， 形成了橫貫南北統一的泛大陸及其東側半封閉的特提斯多島洋， 泛大陸的聚合與裂解過程是驅動地表重大氣候與生物演化的關鍵動因。

位於赤道附近的巨大的特提斯洋洋盆與當今西太平洋-印度洋暖池具有異曲同工之作用(Shields和Kiehl， 2018)， 是能量交換和生物多樣性的中心， 當時一係列微板塊從岡瓦納大陸分離， 陸續向北漂移， 形成了極其複雜的多島洋格局(Yin等， 2004; Xu等， 2022; Şengör等， 2023)。 特提斯洋很可能是當時大量甲烷蘊藏和有機質埋藏的場所， 其內部及其周邊的大規模火山噴發導致的大量溫室氣體釋放對全球環境的影響可能遠超以往的估計， 並不亞於西伯利亞和峨眉山大火成岩省的影響， 是瓜德魯普世晚期和二疊紀末兩次生物大滅絕的主要原因之一(Chen和Xu， 2019; Zhang等， 2021)。 因此， 無論是青藏高原在顯生宙時期的古地理演化還是新生代時期的地貌變遷， 都對東亞乃至全球產生了不可估量的影響， 研究青藏高原的地質演化過程對揭示其對東亞乃至全球的生態環境的影響具有重要的科學價值。

重建青藏高原複雜的拚貼和隆升演變曆史， 首先必須了解其各個塊體的地層框架及其化石群特征。 早在19世紀晚期， 就有西方學者以科學研究名義進入西藏開展科學考察， 並采集少量的化石(例如， Davidson， 1866)。 1951年中國科學院組建西藏工作隊， 開始了第一次青藏高原綜合科學考察研究， 積累了大量寶貴的第一手科學資料， 填補了青藏高原地層古生物研究的一係列空白， 取得了舉世矚目的成就。 1959年， 由中國科學院和國家體育運動委員會聯合組織的科考隊第一次考察了珠穆朗瑪峰地區， 1965年又組織了第二次考察; 嗣後， 科考隊出版了係列《珠穆朗瑪峰地區科學考察報告: 古生物分冊》(中國科學院西藏科學考察隊， 1975， 1976a， 1976b)、《珠穆朗瑪峰地區科學考察報告(1966–1968): 地質》(中國科學院西藏科學考察隊， 1974)、《青藏高原科學考察叢書: 西藏古生物》(中國科學院青藏高原綜合科學考察隊， 1980–1982)、《西藏地層》(网信彩票等， 1984)等， 初步建立了青藏高原地區顯生宙的地層格架， 為開展青藏高原地質構造、古地理演化、礦產資源的勘探等奠定了重要基礎， 其中部分時代地層框架一直沿用至今。

然而， 第一次青藏高原科考至今已有半個多世紀。 在此期間， 國際年代地層框架已經發生了很大的改變， 中國科學家在青藏高原及其周邊又開展了大量野外工作， 積累了大量新的材料。 特別是自2019年開始的第二次青藏高原科考工作以來， 圍繞著青藏高原地質、古地理、古氣候和礦產資源等開展了新一輪的係統研究， 各個方麵都取得了重要進展。 由於自第一次科考以來的研究至今還缺乏係統性總結， 尤其是地層古生物工作至今大多數還在沿用第一次青藏高原科考的資料， 亟須總結更新以適應新的研究需要。 與此同時， 從地質演化角度， 青藏高原與東南亞和西亞各國， 包括泰國、緬甸、巴基斯坦、印度、塔吉克斯坦、哈薩克斯坦等， 以及中國塔裏木、天山、雲南西部等地區的地質演化密切相關， 特別需要澄清這些不同構造地質體之間的地層和古地理對比關係。

為此， 我們組織了“青藏高原及其周邊綜合地層、生物群與古地理演化”專輯， 邀請各個地質年代目前正在一線從事研究的專家撰寫各斷代的綜合地層和古生物、古地理演化等方麵的內容， 目的是在新的國際年代地層標準下構建可用於國際對比的青藏高原不同塊體高精度綜合地層框架; 全方位地係統總結不同時代化石群演變和分布特征; 並在此基礎上， 重建青藏高原及其周邊各塊體的古地理演化過程， 重點是原、古、中、新特提斯洋的演化過程， 並對深時全球性重大事件在青藏高原地區的表現特征進行了深入探討。

本專輯包含的14篇論文，內容涵蓋青藏高原及其周邊從前成冰紀到第四紀各個時代的綜合地層學， 化石群特征及其古地理和古氣候意義等(胡培遠等， 2024; 孫郎等， 2024; 孫智新等， 2024; 方翔等， 2024; 陳中陽等， 2024; 郤文昆等， 2024; 胡科毅等， 2024; 沈樹忠等， 2024; 武桂春等， 2024; 李建國等， 2024; 席黨鵬等， 2024; 劉佳等， 2024; 鄧濤等， 2024; 王永等， 2024)。 與第一次青藏高原科考報告相比， 本次總結在以下幾個方麵取得顯著進展: (1) 青藏高原地層係統全部采用了全新的國際地層劃分係統， 各時代地層單元都按照新的國際地層劃分方案進行了時代歸屬厘定和對比， 增加了周邊國家和相關塊體的地層和化石群特征綜述， 並且首次對前成冰紀、成冰紀和埃迪卡拉紀地層和對比進行了總結(胡培遠等， 2024; 孫郎等， 2024); (2) 根據化石群和地層的沉積特征、古生態、古氣候指示特征闡述了青藏高原各個板塊或塊體的古生物地理區係特征， 從化石群和地層沉積特征的角度對青藏高原各個塊體的古地理演化進行了詮釋; (3) 在青藏高原與周邊塊體的地層對比研究中， 增加了生物地層以外的多重劃分對比方法， 包括化學地層、磁性地層、高精度年代學等資料; (4) 對地史時期發生的一係列全球性重大事件在青藏高原各個塊體的表現特征進行了概述。

我們期望本專輯的出版能夠促進青藏高原及其周邊地區的綜合研究。

原標題：《沈樹忠等||前言：青藏高原及其周邊綜合地層、生物群與古地理演化》（原文有改動）

來源：中國科學地球科學公眾號

編輯：諸鵬飛

審核：盛捷