青藏高原隆升與新特提斯海退卻對(duì)氣候和干旱的影響
|
|
漸新世時(shí)期半濕潤-半干旱為主的中亞古環(huán)境
距今?3?400?萬年的漸新世初期，非洲板塊、印度板塊與歐亞板塊的匯聚加劇，直接的效應(yīng)就是青藏高原的進(jìn)一步隆升和新特提斯海的進(jìn)一步收縮（圖?3）。此外，漸新世初期也發(fā)生了新生代氣候變冷進(jìn)程中最重要的氣候事件——南極冰蓋開始形成，全球氣候開始從“溫室期”轉(zhuǎn)變?yōu)椤氨移凇?，并伴隨全球海平面的大幅下降。
漸新世初期，在大陸匯聚與全球變冷導(dǎo)致的海面下降的共同作用下，此前曾經(jīng)聯(lián)通在一起的新特提海被分割成南、北兩個(gè)分支，其中，北支稱為副特提斯海（Paratethys）（圖?3）。由于印度板塊與歐亞板塊的持續(xù)碰撞，青藏高原中部的隆升高度在漸新世時(shí)期已經(jīng)接近海拔?3?000?米的高度[16-18]。盡管有國外學(xué)者利用碳酸鹽氧同位素古高度計(jì)認(rèn)為高原中部在漸新世已經(jīng)接近現(xiàn)今高度，但是，無論是土壤碳酸鹽或是湖泊碳酸鹽氧同位素高度計(jì)都存在不可回避的問題——氧同位素分餾受水汽來源與碳酸鹽成巖作用（重置）的影響很大，因此嚴(yán)重影響其可靠程度。青藏高原的隆升無疑會(huì)更有效阻擋南亞季風(fēng)深入到亞洲腹地，其“雨影”效應(yīng)已經(jīng)十分顯著。漸新世時(shí)期，東亞季風(fēng)尚未形成，能夠影響亞洲中緯度地區(qū)的水汽來源，基本只剩下西風(fēng)環(huán)流的水汽。
盡管漸新世初期的副特提斯海其范圍較始新世時(shí)期縮小，但此時(shí)帕米爾仍未與南天山相撞，來自大西洋及副特提斯海的水汽通道尚未關(guān)閉。而且，天山山脈也仍然是低海拔的山脈，尚未發(fā)生構(gòu)造復(fù)活。水汽依然能夠被盛行的西風(fēng)帶到中亞。但由于上風(fēng)方向水汽范圍的減少，被西風(fēng)環(huán)流帶入亞洲中緯度干旱區(qū)的水汽相應(yīng)減少，導(dǎo)致亞洲腹地開始出現(xiàn)半干旱氣候。在距離副特提斯海水汽來源最遠(yuǎn)的蒙古國南部，漸新世初期開始出現(xiàn)風(fēng)成的紅黏土沉積。
然而，在蒙古國出現(xiàn)的漸新世風(fēng)成紅黏土夾有古土壤和碳酸鹽結(jié)核層，這表明當(dāng)時(shí)的亞洲中緯度地區(qū)至少是半干旱氣候，而不是極端干旱氣候。眾所周知，成土碳酸鹽結(jié)核的形成必須有足夠水分化學(xué)淋溶作用，因此，成土碳酸鹽結(jié)核的存在說明當(dāng)時(shí)并不是極端干旱氣候。而且在蒙古國的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中，也并未發(fā)現(xiàn)任何的古沙丘沉積，上述漸新世紅黏土沉積為風(fēng)力從山前洪積扇、干旱的古河道等搬運(yùn)而來。
在漸新世末期前后，黃土高原的六盤山以西以及新疆準(zhǔn)噶爾盆地也開始出現(xiàn)風(fēng)成的紅黏土沉積。這些地區(qū)的風(fēng)成紅黏土同樣夾有古土壤和碳酸鹽結(jié)核，這證明其經(jīng)過足夠水分的化學(xué)淋溶作用，并且其本身是粉塵堆積，而不是風(fēng)沙沉積，其沉積環(huán)境應(yīng)當(dāng)為草原-干草原的半濕潤-半干旱環(huán)境。