青藏高原的隆起对人类产生的影响? 青藏高原的隆起对亚洲季风气候产生了哪些影响?

作者&投稿:禤荔 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
回一、研究青藏高原隆升具有重要意义

青藏高原约占我国陆地面积的四分之一,平均海拔高度在4000m以上,是世界上最高大,地形最复杂的高原。青藏高原的隆升是中、新生代以来地球科学中最重要事件之一,南极、北极和世界“第三极”—青藏高原,构成了影响全球气候环境变化的三个关键地区。青藏高原是一个全球独特的地质、地理单元,是地球动力学研究的一把钥匙,是全球变化研究的天然实验室。人们从实践中早已认识到,青藏高原对我国、亚洲、甚至对北半球、南半球的大气环流演变都有极其重要的影响,又直接影响我国的旱涝等天气气候的形成和演变,因此,研究青藏高原对我国天气、气候的影响机制及其演变规律,对提高我国灾害性天气预报的准确率具有重要意义。

二、中国科学家首次全面揭示青藏高原的隆升与亚洲季风的关系

东南多雨、西北干旱,中国的这种气候格局是什么时候形成的?影响东亚和南亚20多亿人口乃至整个人类环境的亚洲季风气候,又是何时形成的?为什么北半球同纬度分布的大都是戈壁沙漠,而唯独中国却出现了水网密布的长江中下游平原?多年来,科学界、新闻界一直关注着“世界屋脊”青藏高原,中国科学家发现青藏高原上空存在臭氧低谷。中国地质大学工程物理学院教授魏文博带领的科研小组首次准确揭示了世界屋脊的地下奥秘,西藏底下蕴藏着超级油气田、地热田和金、银、铜等多金属矿床,国际地学界为之哗然。最近,中国科学家首次全面系统地研究了喜马拉雅山、青藏高原的隆升与亚洲季风气候的关系,确认早在260万年前我国气候格局就已经大势已定。

青藏高原在过去千万年里的隆升,成为地球上的一大景观,但是这种隆升仅仅是改变了地球的地貌吗?多年来,我国学者就青藏高原隆升及其环境效应进行了不懈研究,研究中发现,青藏高原的隆升对于我国西北内陆干旱化和亚洲季风的形成和发展有重要的影响。中国科学院院士安芷生和黄土打了一辈子交道,世界上规模最大的黄土高原缘何屹立于此,何时屹立于此?和冰芯、海洋沉积一样,黄土也是历史的最好记载。近年来,安芷生与美国著名的气候学家约翰•库茨巴赫、海洋地质学家沃伦•普瑞尔以及第四纪地质学家斯蒂芬•波特通过对我国西北地区的风尘沉积以及印度洋、北太平洋大洋沉积等地质生物证据进行分析,并运用先进的计算机数值模拟方法,首次全面系统地研究了喜马拉雅山、青藏高原的隆升与亚洲季风气候的关系。

根据模拟的结果,过去1000万年以来,印度次大陆一直向亚洲挤压,形成高大的喜马拉雅山,并使得青藏高原上升大约2000米。科学家指出,这个挤压作用不仅仅改变了地球的地貌格局,山体的隆升很可能在800万年前开始了亚洲的季风,并对开始于约250万年前的几个冰期有贡献。换句话说,距今1000万至800万年前青藏高原的隆升导致亚洲季风的出现,距今360万至260万年青藏高原的加速隆升则奠定了亚洲季风气候的基本格局。

三、青藏高原的隆升导致中国东南多雨、西北干旱气候格局的形成

中科院兰州高原大气物理研究所的汤懋苍研究员认为,强大季风出现之前的青藏高原是一片祥和的世界:不见崇山峻岭,不见严寒雪冰,不存在因高原上升而起的强大季风,和煦的西风吹拂着大地,普天之下几乎是一样冷暖,气候宜人,动物们都在向超大型体态发展:蝗虫长1米,蜻蜓翅长2米。但是,随着青藏高原的隆升,世界无法再平静:青藏高原上升到千米高度时,浅薄的季风与全球第一次大降温一道发生在3700万年前,此后,一次次造山运动、一次次冰期降临,季风逐渐强盛,世界越来越冷。季风的出现,使地球发生了为数众多的革命性改变:全球性变冷、北极冰盖发育、非洲变干、人属始现、黄土高原堆积,等等。亚洲季风区的形成,使北半球亚热带高原荒漠带北移,在高原北部地区形成塔克拉玛干等中亚沙漠,西北变成温带、暖温带干旱荒漠区。我国黄土高原的形成,以及我国现代自然环境由东南向西北自森林-草原-荒漠的更替,出现了东南潮湿、西北干旱的基本格局,都与青藏高原隆起密切相关。在夏季,高原就像一个深入到大气层中的火炉,使得高原表面上的空气受热上升,同时拉动印度洋的暖湿气流前来补充,由此而带来丰沛的季风降雨。冬季情况正好相反,高原仿佛一个巨大的冰块,将其上的空气冷却下来,并由高原涌向印度洋,这就引来了北方的冷空气频频南下。

研究者进一步指出,喜马拉雅山的存在导致青藏高原东部和南部降雨的增加,并进一步解释了季风为什么这么强,青藏高原邻近地区为什么有的干旱,有的却保持湿润。科学家说:“如果把山体移走,季风也将随之而去”。山体和高原的隆升还加剧了亚洲内陆的干旱化,形成了一望无垠的戈壁和沙漠。同时,干旱化的趋势有利于粉尘向东传输,从而在我国西部形成巨厚的黄土堆积,也就是屹立至今的黄土高原。“黄土高原就像一本书,可以从中读取过去气候变化的历史。”长期从事黄土和全球变化研究的中国地质学家安芷生说,这些粉尘堆积的底部的最早年龄,现在已经确定为800万年前,因而也就提供了一个独立于构造模拟所获取的、反映高原隆升、亚洲季风时间的证据。另外,黄土堆积表明,在360万至260万年之间,盛行的西风环流,以及可能加强的冬季风携带了更多的粉尘。这可能在另外一个角度指示了一个地球大气圈多尘的阶段及其冰期的旋回的加强。研究者们说,尽管其他的因素尚不确定,但是青藏高原的隆升可以导致大气粉尘载荷的增加。作为全球气候系统的重要组成部分,亚洲季风的形成和演化一直备受众多科学家的关注。以我国为主的科学家在这一领域取得的重大突破,在国际上引起强烈反响。
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首先是地形上的,促进了许多大河的形成、维持和流动,从而孕育了悠久的中国和印度文明
气候上的:促进了东亚南亚季风气候的形成,使得原本为较为干旱的南亚和东亚副热带地区由于季风的作用而变得湿润
人文交流上的:青藏高原阻碍了古代印度和中国的交流,使得各自保留了很多本民族的文化特点
还有我也想不出来

请看参考资料:
http://wenda.tianya.cn/wenda/thread?tid=589d3b0a78b0ed2b

文化技术上,长期阻碍了印度等中国以西的国家包括欧洲与中国的交流。导致中西方技术的交换严重滞后。
历史上,导致中国军队难易轻易征服该地区原住民,长期占领该地区,从而使原住民从思想意识始终认为自己是一个独立国家,中国只不过是他的宗主国而已,导致现在西藏问题成为中国很头疼的问题。在国际上形成了很坏的影响
地理上,海拔太高,一块好好的沃土,愣是成了无人区,或者牧区。此地海拔较高,气候寒冷,很不适于人类生存居住,外地人初入高原,基本上多多少少都会有一定的高原反应,若非原住民,外来人口长期在高海拔地区居住,易得高原病。
气候上,隆起导致印度洋的海洋湿润的季风难易逾越,而使季风不能循环交流,所以导致遥远的非洲接受不了从印度洋上吹来的湿润季风,从而是非洲的雨林在热带沙漠气候的影向下,逐步退化形成沙漠,撒哈拉沙漠就是它隆起的杰作;中国西部少雨干旱多沙漠也是它隆起的杰作。
矿产资源上,该地区矿产资源异常富饶,但苦于开采难度较大,所以可以说是现在中国少有的矿产尚未大规模勘探开发的处女地,是中国的战略储备资源哦。中国的未来,在于西部矿产资源的大规模开发,这个就是西部大开发的由来。
自然方面,是三江源头的发源地,是华夏文明的源头。这个对人类的影响就不许多说了。
物产方面,是中国著名的四大牧区之一,区内产有丰富的牛羊,为中国的农贸市场添加了最为上等的牛羊肉,其中很大一部分牛羊肉出口海外,为中国的外汇储备添砖加瓦,给中国人民的餐桌上加上了最为可口的食物。冬虫夏草也是其区内最为著名的物产之一,是时下最为著名的滋补品之一,价格远超人参鹿茸,一公斤的价格最高时,据我所知17万一公斤。。。如此甚多,就不一一列举了。
民族方面,由于自古以来是一个天然的牧场,所以基本上不适于汉民族的农耕为主的生活方式,但却是少数游牧民族的乐土,所以区内几乎涵盖了中国大多数的少数民族,基本以藏族,回族,蒙古族为主,区内少数民族与汉民族之间的和谐发展可以说是影响着全国的和谐与稳定,如若区内民族问题尖锐,让西藏分裂主义逮住机会,则中国必乱。。。
写了半天,能想到的就这么多了,你自己看看吧。反正不是给你转载摘抄的,纯属个人领悟,要是有你需要的,你用就可以了。

青藏高原隆起及其影响~

自80年代以来青藏高原逐渐成为地球科学研究的热点和焦点,正在酝酿着新的理论突破。一方面是因为青藏高原作为地球上大陆碰撞最典型的地区,它是检验和发展板块学说的理想场所,有助于建立新的地球动力学理论;另一方面则是由于青藏高原在晚新生代的强烈隆起,极大地改变了亚洲乃至整个北半球的大气环流形式,并对大陆岩石的化学风化、海洋锶同位素的演化以及高原周边的环境、气候及陆地生态系统都产生了重大的影响。
本文综述了青藏高原隆升的时间、过程、环境气候效应及其对海洋锶同位素演化影响的主要内容和最新进展,以便了解青藏高原隆升在全球气候变化中的重要性,并对海洋锶同位素组成的演化特征及其影响因素能够有一个较为清楚的了解。
1 青藏高原的隆起及其气候和环境效应
青藏高原是全球大陆地势上最高的一级台阶,青藏高原的隆起使得地球表面的形状发生了巨大的变化,并对全球变化产生了重要影响。
1.1 高原隆起的阶段性
青藏高原的隆起是一个多阶段、不等速和非均变的复杂过程。对此,国内外学者有着不同的观点。我国学者认为青藏高原的地壳增厚到几乎双倍于正常地壳的厚度是在始新世中期到中新世早期亚洲板块和印度板块的碰撞后开始产生的,但此时只有冈底斯山和喜玛拉雅山呈现显著隆升,广大高原本部仅做被动的、相应的应力调整和变形,但经过长期剥蚀曾两度达到夷平状态,而青藏高原的强烈隆升是从上新世晚期和/或第四纪早期才开始的 〔1〕 。李吉均等 〔2〕 又进一步发展了这一观点,认为青藏高原的整体快速隆升始于3.6
的青藏运动,而始于1.1~0.6 和0.15 的昆仑—黄河运动及共和运动则使高原最终达到现今的高度。其中青藏运动又分为A、B、C三期(3.6、2.5和1.7
),而到了约2.5 的B期时青藏高原已隆升到现今高度的一半(约2
000 m),这一高度被认为是高原隆起—黄土堆积的临界高度。在共和运动时期,喜玛拉雅山由于普遍超过了6
000 m而成为阻塞印度洋季风的重大障碍。90年代以来国外许多学者对这一观点提出了挑战,并把青藏高原的强烈隆起的时间提前了很多。Coleman 〔3〕 认为早在14
以前青藏高原就已达到最大高度并呈东西向拉伸塌陷,其后高度又有所降低。其证据是在喜马拉雅山南北向的正断层上找到了年代为14
的新生矿物。Kroon等 〔4〕 认为喜马拉雅山和青藏高原在8
以前已达到现今的高度,其主要的根据是发现阿拉伯海的上涌流在8
时大大增强,指示了印度洋季风的出现。Quade等 〔5〕 通过对巴基斯坦北部土壤碳酸盐碳同位素的研究揭示出在约7.4~7.0
时C 3 植物向C 4 植物发生剧烈转变,这种剧烈的生态演变标志着当时亚洲季风的形成或显著加强。Harrison
等 〔6〕 通过地层年代学、沉积岩石学、海洋学和古气候学的研究表明南青藏高原的快速隆升和去顶事件开始于约20
以前,而现代青藏高原的高度则得益于约8 前高原的再次隆升。王彦斌等 〔7〕 根据喜玛拉雅山聂拉木地区花岗岩样品的磷灰石的裂变径迹分析结果提出整个南喜玛拉雅造山带在上新世—第四纪为快速抬升期。钟大赉等 〔8〕 通过较系统的矿物裂变径迹研究表明:45~38
印度板块与欧亚板块碰撞后,青藏高原经历过3次抬升事件(25~17
、13~8 、3 至今)。施雅风等 〔9〕 也支持这一观点,并且认为在40
左右,发生了青藏高原的第一期隆起,但当时所成的高山已被完全蚀去,其高度难以估计,范围也较小。青藏高原的二期隆起发生在25~17
。其证据是孟加拉湾浊流扇沉积 87 Sr/ 86 Sr变化指示喜马拉雅的变质岩在20~18
处于强烈上升时期(Harris,1995)。崔之久等 〔10〕 利用夷平面与古岩溶研究证明了青藏高原经过三次隆起和两次夷平的观点的正确性。王富葆等 〔11〕 根据沉积学、磁性地层学、古生物学和氧、碳同位素等研究资料,恢复了中新世晚期以来的构造和气候事件,指出喜马拉雅山上升始于7.0
前,但强烈的上升发生在2.0~1.7 间和0.8 以来,另外,在4.3~3.4
间亦有一次显著隆升,但以后两次上升最为强烈,并且山地与盆地之间的差异隆升运动明显。
时至今日,青藏高原隆起的时间、过程、幅度和速率等问题仍然未有定论,这还有待于国内外学者进一步研究证实。
1.2 高原隆起的环境和气候效应
青藏高原的隆升与全球及区域环境、气候变化的关系问题,引起了世界科学家的广泛关注。尤其是,近年来随着构造隆升驱动气候变化假说的提出,用以青藏高原为代表的构造隆升导致的各种物理化学过程及其气候效应来解释大冰期的来临和全球气候变化,已成为国内外学者研究的热点和焦点。青藏高原对大气环流的热力与动力作用自50年代开始即被科学家们所注意,并进行了一系列的观察与研究。早在20多年前,真锅等(1974年)的数值模拟计算结果表明:考虑青藏高原大地形存在时的1月份100
k Pa等压面上的大气环流图式与现今实际观测值近似一致,当不存在青藏高原时,现有的西伯利亚高压就不复存在 〔12〕 。明茨等 〔13〕 通过计算分析,也都一致认为:由于青藏高原的存在,欧亚大陆的冬季才有西伯利亚高压。Kutzbach等 〔14〕 的数值模拟结果表明,青藏高原的存在与否是亚洲季风,特别是东亚季风形成的一个决定因素。Birchfield等 〔15〕 认为青藏高原的隆起增加了冬季雪的覆盖厚度,改变了局部乃至全球的反照率,从而可能对全球气候产生不可忽视的影响。最近Ruddiman等 〔16〕 通过理论分析与数值模拟把晚新生代地球的变冷及区域分异性的增强归因于晚新生代青藏高原及北美西部高原的隆起。王建等 〔16〕 从孢粉植物分异及演变、干旱碎屑及膏盐沉积分布等方面,对柴达木盆地西部新生代气候与地形的演变进行了探讨。其结果表明,盆地西部新生代两个极端干燥的气候期(膏盐发育期)分别出现在始新世至渐新世及上新世至第四纪。前者与老第三纪行星环流控制下的副热带干燥带有关,而后者与青藏高原的隆升有关。
施雅风等 〔9〕 通过对柴达木盆地的研究结果表明:青藏高原于25~17
第二期强烈隆升即相当于喜马拉雅运动的二期,其所达高度与宽度,足以改变环流形势,它和同时期的热带太平洋的变暖、南极冰盖出现越赤道气流增强、亚洲东缘、东南缘边缘海盆的扩大、亚洲大陆的向西伸展、副特提斯洋的萎缩等因素相结合,共同加强了大陆与大洋的热力差别和动力作用,孕育了以夏季风为主的亚洲季风系统,替代了东亚地面老第三纪的行星风系,导致了东亚干旱草原带大收缩与湿润森林带大发展等重大环境变化。
滕吉文等 〔17〕 从青藏高原巨厚的地壳与薄岩石圈模式、位场与波场特征,从板块构造与深层过程和动力学机制的角度,研究和探讨了高原隆升与全球变化的关系。他们认为,地球内部(地壳、地幔、地核)物质运移与气候变化有着密切关系,并且指出,高原特异的壳—幔结构,一系列大型走滑断层的形成和其整体隆升,均影响太阳能量在大气层里的传输方式,使大气热机效率增大,导致行星西风增强,极—赤温差增大,并最终形成第四纪大冰期。
风尘沉积是典型的大气沉积物,对大气环流格局和强度变化的响应特别灵敏,因而可以间接地视为构造隆升驱动气候变化的重要地质证据 〔18〕 。因而与青藏高原有着天时、地利关系的黄土高原能够对青藏高原的隆升起到好的说明作用。黄土高原风尘沉积序列真实地记录了东亚季风形成演变的信息,
它既是北半球大冰期气候变化的反映,又是对青藏高原构造隆升的响应 〔19,20〕 。吴锡浩等 〔20〕 根据地层记录,对黄土高原黄土—古土壤序列所反映的构造气候旋回与青藏高原冰碛—古土壤序列所反映的隆升过程进行对比,表明它们在地球轨道偏心率的准0.4
Ma周期变化方面具有大致同步的相位关系。刘东生等 〔21〕 也论述了亚洲季风系统的起源和发展及其与两极冰盖和构造运动的时代耦合性。王富葆等 〔22〕 利用孢粉分析并结合沉积学及 14 C测年等资料,进一步说明青藏高原对全球气候变化具有“启动区”和放大器的作用。
此外,磁化率曲线和氧同位素曲线所反映的东亚冬、夏季风自3.4
开始大致同时增强,而此时全球冰量也开始显著增加,这与大致在3.4~2.6
青藏高原的加速隆升之间的关系绝不是一种巧合。而且青藏高原的阶段性隆升与东亚季风的多次气候突变有着某种内在联系 〔20,23〕 。
Raym等(1992)提出,青藏高原大面积的隆升在过去40 Ma以来引起了全球大陆硅酸盐风化速率的加快,导致大气CO 2 含量的下降和全球气温的下降,并称之为“冰室效应(icehouse
effect)”。但这种观点受到了很多学者的挑战 〔24~26 〕 。Christlan
等 〔27〕 指出,喜马拉雅的风化剥蚀对碳循环的主要影响是增加了沉积岩中有机碳的埋藏量,而不是增加了硅酸盐的风化速率。另外值得一提的是,覆盖着约10%的地球陆地表面的黄土—古土壤序列中含有平均约10%的碳酸盐 〔19〕 ,即有相当数量的碳被固定埋藏,没有参与全球的碳循环,这可能也是大气CO 2 浓度降低的一个因素。
青藏高原的隆升在全球气候变化研究中的重要性得到了众多学者的认同,但是,最近卢演俦等 〔28〕 指出,新生代初印度—欧亚板块汇聚以来,特提斯海的消退,以及太平洋板块在亚洲大陆东缘和东南缘消减引起的弧后海盆(如日本海、东海、南海)的扩张和陆缘海盆(如黄海、渤海)的出现,对于亚洲古季风形成的意义要比青藏高原隆升所起的作用更重要。这一点在Ramstein等 〔29〕 的AGCM数字模拟试验结果中得到了论证。
目前,对于全球变化尤其是第四纪气候变化机制的研究方面,以轨道尺度气候变化的研究比较深入,而对于青藏高原对全球气候变化的影响研究的还不够,尚没有达成明确的共识。
2 海洋锶同位素组成的演化
现今,海水中锶的平均浓度大约为8 mg/L, 87 Sr/ 86 Sr值为0.7093±0.0005 〔30〕 ,是海水中最富集的微量元素之一。海水中锶的存留时间是3
Ma(Richter等,1993),比海水的混合速率(约10 3 a)要长得多 〔30〕 。海水中的锶主要以海相自生碳酸盐及部分磷酸盐、硫酸盐和其它盐类矿物的形式存在,其中,海相自生碳酸盐矿物的 87 Sr/ 86 Sr值反映了矿物沉积时海水的锶同位素组成特征,真实而连续地记录了海洋锶同位素组成的演化历程。诸多研究结果表明,40
Ma以来海洋Sr同位素比值明显地上升了 〔31~34〕 。
2.1 锶同位素的地球化学性质
锶有4个稳定的同位素: 88 Sr、 87 Sr、 86 Sr和 84 Sr。其中, 87 Sr是 87 Rb天然衰变的产物,其半衰期为48.8
Ga。Rb与K晶体化学性质相似,常以类质同像方式进入钾长石、黑云母等硅酸盐矿物中;Sr与Ca的晶体化学性质相似,常取代斜长石、磷灰石及碳酸盐等含钙矿物中的Ca 〔35〕 。地质体中 87 Sr/ 86 Sr值的大小取决于它们的Rb/Sr值和年龄。由于Rb、Sr性质的差异,导致不同的岩石、矿物及其不同的风化阶段具有不同的Rb/Sr值,而不同的Rb/Sr比或/和年龄的不同,则决定了其特定的 87 Sr/ 86 Sr值 〔49〕 。另外,与H、C、O、S等同位素不同的是,Sr同位素不会由于物理化学风化和生物过程而发生分馏 〔36〕 。
2.2 海洋锶同位素组成的演化特征
早在1948年,Wickman就提出由于地壳中 87 Rb的衰变,海水中锶同位素的组成应该随时间单调增加,而且仅是时间的函数。但是,1955年Gast对已知年龄的海相碳酸盐岩的锶同位素测定结果表明海水 87 Sr/ 86 Sr值的变化速率远小于Wickman的估计值,并指出Wickman过高估计了地壳Rb/Sr值。Palmer等 〔33〕 测量了整个显生宙海相石灰岩的 87 Sr/ 86 Sr值,发现所得结果并不是很系统地增加,而是呈现出不规则的曲线变化,并于前寒武和现在具有最大值,而在二叠纪末—三叠纪初具有明显的最小值。Martin等 〔37〕 对中二叠纪到三叠纪的海水进行了 87 Sr/ 86 Sr
值测定,并得出了在晚二叠纪比值增加的速率是0.000097/Ma,此速率大约比过去40
Ma的平均增长速率大了2.5倍,大致等于整个新生代的最大增长速率,而且这一增长仅是发生在较短的时间内。Edmond 〔34〕 指出,在过去的500
Ma中,海洋锶同位素组成随时间的演化呈现一个不对称的波谷形状。其最高值在寒武纪和现在(0.7091),最低点在侏罗纪(0.7067),其上叠加一些小的震荡,而且在过去的100
Ma中,其值呈现出明显的单调增长趋势。
Richter等 〔38〕 1992年对100 Ma以来海洋 87 Sr/ 86 Sr值演化的研究结果表明,100~40
Ma海洋 87 Sr/ 86 Sr值变化不大或略有下降。但自40 开始至今海洋 87 Sr/ 86 Sr
值一直持续上升,在约20~15 是海洋 87 Sr/ 86 Sr值上升最为迅速的时期,并将其归因于由印度—亚洲板块碰撞引起的大陆河流向海洋输入Sr的通量的增加。Palmer等 〔39〕 对DSDP第21和375钻孔75
以来有孔虫的 87 Sr/ 86 Sr值测定结果显示了其总体增加的趋势,并于约10~20
具有最大的变化速率(4×10 -5 /Ma)。1991年,Hodell等 〔40〕 又测量了从24
至今的261个样品的锶同位素比值。其变化曲线可以看成是由一系列斜率不同的线形部分组成的,其斜率最大值为6×10 -5 /Ma,最小值接近于零。他们认为,在晚第三纪期间海水锶同位素比值由0.7082上升到了0.7092,但其变化速率不是常数,而是一系列变化值。其中,在早中新世(24~16
)、中新世末期(5.5~4.5 )和晚上新世—更新世(2.5~0 )期间具有相对快速的增长;从中中新世到晚中新世初期(16~8
),同位素比值具有中等程度的增长;而8~5.5 和4.5~2.5 同位素比值变化很小或没有变化。Hodell等 〔41〕 对晚第三纪(9~2
)海洋锶同位素组成变化的研究结果如下:在9~2 之间海洋锶同位素组成呈现出增加趋势并伴随着几个不同的斜率。9~5.5
, 87 Sr/ 86 Sr值几乎保持在常数约0.708925。5.5~4.5 Ma
BP, 87 Sr/ 86 Sr值约以1×10 -4 /Ma的速率线性增长。在4.5~2.5
之间, 87 Sr/ 86 Sr值的变化速率逐渐减小直至为零,并最终将比值保持在0.709025。Capo等 〔42〕 对海洋碳酸盐样品的测量结果表明,在过去的2.5
Ma中海水 87 Sr/ 86 Sr值增加了14×10 -5 ,而且各个时段的增长速率不相同。这样高的平均变化速率表明大陆风化速率是相当高的。而增长速率的不一致性则反映了风化速率的波动(相对于当今值而言,其变化率高达±30%)。
Dia等 〔31〕 分析了近30 Ma以来海洋Sr同位素比值的记录发现在这一逐渐增长的Sr同位素变化之上叠加了一个周期为10
Ma的高频震荡,而这一周期性变化与地球轨道参数的周期性变化相一致。Clemens等 〔32〕 测定了45
Ma以来海水Sr同位素比值,并且指出其最大、最小值分别与大陆冰量的最小、最大值相一致。但这些高频变化与Sr
在海水中存留时间长的矛盾是难以得到解释的。如果这些冰期—间冰期的Sr
同位素变化是全球性的话,那么我们就必须重新考虑Sr
在海洋中循环的动力学机制。
另外,需要指出的是,由于测试样品的不同或海底测试位置的不同,所得Sr同位素比值也可能不同。Hodell等 〔43〕 对海底深钻的不同位置(289孔、558孔和747孔)的研究表明,由于海底不同位置的沉积速率不同,因而它们所反映的海水锶同位素组成的变化曲线也有所不同,例如,Hodell
等认为DSDP 289孔的Sr同位素变化曲线上在约20 处有一拐点,而对于DSDP
747孔,Oslick等认为曲线上从22.5~15.5 是一条直线。对于DSDP 558孔和DSDP
747孔,同样的不一致性也存在于从14~9 ,前者所反映的 87 Sr/ 86 Sr值都比后者要低,而且并非呈线性相关。
3 海洋锶同位素组成变化的影响因素
海洋中的Sr主要有以下几个方面的来源 〔33,44〕 :①以河流输入为主的地表径流输入,其 87 Sr/ 86 Sr值平均为0.7119;②地下水输入,其Sr同位素平均组成与地表径流相似;③洋壳—海水相互作用通量,包括洋中脊高温热液区作用以及洋脊两侧和冷洋壳区低温水—岩反应,其Sr同位素平均组成约为0.7035±0.0005;④洋底沉积物重结晶而释放或以孔隙水释放到海水中的Sr,其Sr同位素平均组成为0.7084,与海水的 87 Sr/ 86 Sr值接近。这样,海水Sr同位素组成主要受大陆河流的Sr通量和来自海底热液的Sr通量的影响。
Palmer等 〔39〕 通过对定量的锶的地球化学循环模型研究得出如下结论:尽管海底热液和海相碳酸盐的循环对海水锶同位素比值的变化起着十分重要的作用,但是在整个新生代期间,大陆硅酸盐的风化已经成为控制其变化的主要因素。对 87 Sr/ 86 Sr值变化的控制因素的研究表明,河流是海洋锶的主要供给者,其中约75%的锶来自隆起的灰岩的风化,其余部分则来自硅酸盐的风化。海相碳酸盐通过孔隙水为底层海水提供一定量的循环锶,还有较小部分的海水锶来自沉积碳酸盐的溶解。另外,通过海底热液,海水与海底玄武岩也发生锶同位素的交换,但是,在此过程中没有锶含量的明显变化。
Hodell等 〔40〕 对从24 至今的261个样品的锶同位素比值测定结果表明,影响同位素比值变化的因素不能归结为简单的地质现象,而可能是由于构造和气候因素综合作用的结果。这两者的综合效应影响了由大陆输向海洋的锶丰度和锶比值,而且其所得海洋锶同位素记录与晚第三纪期间大陆化学风化速率的逐渐增强相一致,同时也可能与冰期旋回、海平面下降造成的大陆剥蚀面积的增加及由快速构造隆升导致的大陆地势起伏的加强有关。
Raymo等 〔45〕 提出,影响海洋Sr同位素比值明显上升的原因有2种:①大陆河流排放的放射成因Sr通量的上升;②海底热液活动的减少。现今海底热液的Sr通量为1.0×10 10
mol/a, 87 Sr/ 86 Sr值平均为0.7035;大陆河流每年排放入海的Sr通量是3.3×10 10
mol/a, 87 Sr/ 86 Sr值平均为0.7119。这样,由海底玄武岩的热液蚀变而每年进入海洋的Sr通量约为大陆河流排放入海的Sr通量的1/4 〔33〕 。
有一个为多数人接受的推测,即海底热液活动是海底扩张速率的函数。如果热液蚀变进入海洋的Sr总量的变化正比于新洋壳产生的速率,那么,由海底玄武岩的热液蚀变而每年进入海洋的Sr总量自白垩纪以来已减少了40%,但是这个变化在时间累计上不足以解释过去40
Ma以来海洋Sr同位素比值的明显上升(Richter 等,1992年) 〔38〕 。这样,40
Ma以来海洋Sr同位素比值上升的原因只能归结为大陆河流排放的放射成因的Sr通量的增加。为了进一步论证这个结论,Richter
等 〔38〕 证明了以下4点:①Brahmaputra、Ganges、Indus及青藏高原地区河流的Sr通量的总和与过去40
Ma以来海水Sr 浓度及 87 Sr/ 86 Sr值的上升在数量级上相一致;②在印度—亚洲大陆碰撞前,河流的Sr通量变化很小,而紧接着碰撞以后河流的Sr通量则保持了持续的增加;③自碰撞以来喜马拉雅及青藏高原的剥蚀提供了足够的Sr,这解释了自碰撞以来河流Sr通量的增加;④河流Sr通量变化的显著特征,即开始于20
的一个短期脉冲式增加与喜马拉雅地区高速剥蚀在时间上相一致。Copeland等 〔46〕 对孟加拉扇形地区碎屑钾长石的 40 Ar/ 39 Ar年代测定显示,在中新世中期,喜马拉雅碰撞区遭受强烈的脉冲式隆起和剥蚀,而且部分地区的快速剥蚀贯穿整个晚第三纪,它与Richter等 〔47〕 对西藏南部冈底斯带的Quxu
pluton的研究揭示出的一个迅速的侵蚀时期(约在20~15 )的时代相符。Zeitler 〔48〕 发现,喜马拉雅山西部去顶速率的增加开始于约20
。因此,可以认为海洋 87 Sr/ 86 Sr值在约20~15 上升最迅速是对青藏高原在一个短时期内迅速侵蚀的去顶事件的响应。
由以上分析和论证可有如下认识:在印度—亚洲大陆碰撞以前,进入海洋的放射成因Sr通量变化很小,而在印度—亚洲大陆碰撞之后,进入海洋的放射成因Sr通量有很大的上升,并表现为 87 Sr/ 86 Sr值的持续上升,而这一时期青藏高原的强烈隆升和快速侵蚀为海洋 87 Sr/ 86 Sr值的上升提供了足够的放射成因Sr。
结 语
40 以来,海洋锶同位素比值明显地上升了,对于其引发机制国内外学者进行了多方面的研究与探索,但至今仍未得出肯定结论。随着构造隆升驱动气候变化假说的提出,将青藏高原的隆起与全球气候变化、大陆化学风化速率及海洋锶同位素组成的演化紧密联系为进一步认识和明确青藏高原隆升的时代、幅度和形式提供了一个很好的思路和方法。随着这一思路和方法的进一步运用和深化,我们相信关于青藏高原隆升的机制和过程及海洋锶同位素的演化规律的科学难题定将逐渐清晰明了,并可为解决目前关于硅酸盐与碳酸盐风化的争论提供很好的方法和手段。

青藏高原约占我国陆地面积的四分之一,平均海拔高度在4000米以上,是世界上最高大、地形最复杂的高原,在全球的高原高山区域占有重要的席位,有人称它为地球的“第三极”。
第三纪以来的地壳运动使古地中海撤出,喜马拉雅山崛起抬升。在1000万年前的上新世时,青藏地区平均海拔约1000米左右,具有热带-亚热带森林和森林草原的自然景观,后来整个地区大幅度地、有差别地强烈隆起,揭开了青藏高原自然历史的重要篇章。由于青藏高原位于副热带地区,在高原上空的空气冬天下沉,夏天上升,对周围的大气起排放和抽吸作用,调节着季节变化,增强东亚季风。青藏高原热力状况的异常能诱发副高活动的异常,是影响中国和全球气候异常的一个重要因素,对我国、亚洲、甚至对北半球、南半球的大气环流演变都有极其重要的影响,又直接影响我国的旱涝等天气气候的形成和演变。
青藏高原的隆起在很大程度上改变了我国以至整个亚洲的大气环流。在晚第三纪高原隆起以前,是行星风系占主导地位,我国盛行西风。青藏高原的隆起,迫使西风带北撤,并在北部形成强大的蒙古-西伯利亚高压。冬季,蒙古-西伯利亚高压每隔一定时间表现为寒潮的侵袭。寒潮南下过程中,遇到青藏高原的阻挡,便折向东,直驱华北以至华南,使我国东部气温低于世界其它同纬度地区。由于青藏高原的大幅度抬升,喜马拉雅山脉便成了阻止印度洋气流北上的主要障碍,使喜马拉雅山脉以北地区,尤其是藏北高原的气候变得干燥少雨。这种变化影响到整个西北地区。
根据气象学家的研究,如果没有青藏高原,西南季风气流将不存在,青藏地区的大陆性气候将越加明显,气候会变得更加单调,这一地区将处于亚热带、温带的森林草原-草原-荒漠地带中。但由于青藏高原的隆升,高原大地形的热力作用和动力作用改变了它及其周围地区大气环流的形势,从而支配着亚洲季风的许多特色。高原冷热源作用的季节变化形成独特的高原季风现象,对东亚季风起着维持和加强作用并造成西风气流的分支,对我国西北干旱气候的形成和维持有着重要的影响。这些都对亚洲东部,特别是我国的自然地理环境产生深刻的影响。如果把青藏高原与其周围低地相对比,便可以看出它们之间自然景观的显着差别。青藏高原南部的印度阿萨姆平原为湿润的热带常绿雨林地带,而其北部却是极端干旱的亚洲中部的温带荒漠;高原东缘与亚热带湿润的常绿阔叶林地带相接,其西侧则毗连着亚热带半干旱的森林草原和灌丛草原地带。地处在这南北迥异、东西悬殊的中心的青藏高原腹地却有着独特的自然历史,形成了与众不同的高原景观而为人们所瞩目。同时青藏高原上面并不平坦,常见高山耸立,沟壑密布。这些复杂的小地形会产生一些小范围的环流圈,这些环流圈不仅影响当地的气候,还对大范围的气流形成干扰。
如果没有青藏高原,我们国家亚热带地区大多是荒漠,不会形成现在的气候。青藏高原平均的高度是海拔4500米,如果在这个高度没有高原面,它的温度就会很低。通常到海拔4000多米就应该是零下十几摄氏度了,但青藏高原冬天的气候跟北京差不多,白天甚至不用穿棉衣都很暖和。这个独特的地理条件形成了特殊的高原季风气候,诱发了南侧季风,同时促进了东亚季风的形成。这两个季风气候使我国整个亚热带拥有非常潮湿的气候,使青藏高原边缘的水汽沿着这个信道不断输送到高原,造成四川盆地边缘非常潮湿的地区,包括雅鲁藏布大峡谷,它的水汽输送量相当于夏天长江以南向长江以北输送的总量。怒江、雅鲁藏布江是两个主要的水汽输送信道。
如果没有青藏高原,我国在北纬23度半、海拔4500米的高度应当是零下十几摄氏度,现在青藏高原的白天很暖和。在这个250万平方公里的区域内,它把巨大的热源形成大气,大量的热气上升又形成热高压,这种特殊的高原季风气候诱发了西印度洋季风。两个季风气候使我国的四川盆地潮湿多雨,使雅鲁藏布江、怒江和金沙江能输送大量的水资源。因此,这个世界最高的高原上森林非常茂密,拥有中国目前最大的原始森林。森林下面是大片的灌木丛,然后是草地。这里的动植物生态系统都是适应高原的生态环境而生存的。它们是人类保留至今为数不多的最重要的生态资源宝库之一。
按照地理学的地带性规律,我国长江中下游应该是干旱荒漠地区。但是由于青藏高原的形成,海洋和大陆的气压梯度更大,夏天吸引大量的水汽登陆,使这里形成了温暖湿润的气候,也是全球最典型的季风气候区。否则长江中下游就会如同开罗所在的北非一样是荒漠不毛之地。实际上,研究发现在2000-3000万年前,中国的湖北江西一带曾是荒漠景观,而在青藏高原隆起后,这里才变得湿润,同时也促进了西伯利亚-蒙古高压的形成和加强,使中国西北部更加干旱,冬季风变得十分强大,风成的黄土开始在黄土高原地区堆积。

青藏高原的气候对人们活动有什么影响
答:高原空气稀薄清洁,尘埃和水蒸气含量少,大气透明度比平原地带高,太阳辐射透过率随海拔高度增加而增大,强紫外线和太阳辐射的影响主要是暴露的皮肤、眼睛容易发生损伤,皮肤损伤表现为晒斑、水肿、色素沉着,皮肤增厚及皱纹增多形成等。高原地区太阳光中的强紫外线辐射容易引起眼睛的急性损伤,主要是引起急性...

青藏高原的地理环境孕育了怎么样藏族文化,青藏高原地理环境对藏族文化...
答:中华地域文化的研究者当中,完全未曾注意到青藏高原这一广大区域的恐怕为数很少,把青藏高原的文化作为一个专门的地域文化研究课题,是有其充分的理由的。一方面,青藏高原独特的自然环境在数千年的历史 中深刻地影响着高原的经济生产活动和居民的社会生活,造成了它的文化具有许多与高原以外的其他地域明显 不...

我国海拔最高的高原
答:青藏高原的形成是地质历史上长期演化的结果。它的隆起与印度板块和欧亚板块的碰撞有关,这次碰撞导致了喜马拉雅山脉的形成和青藏高原的隆起。青藏高原的隆起不仅对中国的气候和生态系统产生了深远影响,还对全球气候产生了重要影响。青藏高原的气候条件极端恶劣,由于海拔高、气温低、氧气稀薄,人类在此生存极为...

青藏的地形和气候对人文景观的关系
答:青藏高原本身也是影响地球气候的一个重要因素。古生物学和地质学的考察表面,青藏高原的隆起使全球的气候发生了巨大的变化。作为一个高大的阻风屏,它有效地将北方大陆的寒冷空气阻挡住了,使它们不能进入南亚。同时喜马拉雅山脉阻挡了南方温暖潮湿的空气北进,是造成南亚雨季的一个重要因素。

气温持续升高,青藏高原怎么了,人类要面临什么?
答:农作物会受到了一定程度的影响,甚至有可能会影响居民的正常用水。对于青藏高原目前的情况,科学家们表示青藏高原未来发展将出现很大问题,人类将面临更多的麻烦。水土流失和土地沙化等问题就无法避免,而这些问题的背后必定会引发更多的灾难,因此人类真的应该在生活中要警惕起来。

谁知道关于青海高原的自然环境资料
答:只知征服自然,从不知道对大自然的尊重和人与自然平等关系,干了不少愚昧的蠢事,最后导致青藏高原生态资源严重退化。 青藏高原是由脱离非洲板块的印度板块和亚欧板块碰撞、挤压、地壳变形而隆起的巨大高原。板块碰撞与高原隆起蕴藏着极大的地壳和地表动力,对周边地区乃至亚洲大陆的环境变化产生着直接影响。青藏高原的地质...

青藏地区高寒的自然环境特征对人类生产生活有何影响
答:自上新世末至今大约300—400万年内,青藏地区大面积大幅度地抬升至现在的高度,经历了由低海拔热带、亚热带环境向高寒环境发展的剧烈演变,除受到全球性冰期与间冰期气候冷暖波动的影响外,海拔高度剧增对自然地理环境所产生的变化也起着主导的作用。因而,在我国形成了青藏高原区、西北干旱区与东部季风区...

青藏高原对什么没有产生分支作用
答:是自然环境因素。青藏高原对人类没有产生分支作用,因为青藏高原是自然环境因素,对人类基因的影响相对较小。人类分支的形成更多是由于历史、地理、文化等多种因素的影响。

青藏高原未来海拔会怎样变化?
答:4. 目前,青藏高原上矿藏资源的开采活动十分频繁,这不仅对当地生态环境造成了严重破坏,而且对全球生态平衡也构成了威胁。虽然这些资源开发可能为少数人带来了利益,但长远来看,它对地球和人类未来的影响是负面的。5. 历史上,例如60年代至90年代长江上游森林的大规模开发,导致了洪水等自然灾害的发生。

青藏地区高寒的地理环境,对人类生产生活产生哪些影响
答:巨大的海拔高程有利于冰川、冻土的发育和独特的冰缘与寒冻风化作用。青藏高原是世界上中低纬度地区最大的冰川作用中心,现代冰川发育,占全国冰川面积的五分之四以上。第四纪古冰川地貌遗迹广布于极高山区周围,部分地区还成为景观的重要要素。冻土在高原上广泛发育,其中多年冻土连续分布于高原中北部,厚达...