青藏高原及其环境效应.ppt

青藏高原隆升及其环境效应青藏高原隆升及其环境效应青藏高原青藏高原当代地球科学的热点当代地球科学的热点 青藏高原青藏高原戈壁沙漠戈壁沙漠黄土高原是一个成因黄土高原是一个成因上彼此相关的耦合系统。上彼此相关的耦合系统。黄河的起源，华北平原与黄海、渤海的充填以至黄河的起源，华北平原与黄海、渤海的充填以至北太平洋海底的粉尘堆积都是这一耦合系统的进一步北太平洋海底的粉尘堆积都是这一耦合系统的进一步延伸。延伸。青藏高原周缘强烈地壳活动，冻土、沙漠土和黄青藏高原周缘强烈地壳活动，冻土、沙漠土和黄土的形成，气候环境的周期性变化，地质灾害区域性土的形成，气候环境的周期性变化，地质灾害区域性和周期性的衍生也是这一耦合系统的动态变化表现。和周期性的衍生也是这一耦合系统的动态变化表现。青藏高原的隆起则是这一长串耦合系统的起动力。青藏高原的隆起则是这一长串耦合系统的起动力。青藏高原的隆升与我国现在地貌轮廓形成的关系 青藏高原隆升跟我国现在的地貌有密不可分的关系，首先，青藏高原隆升造就了我国的三级阶梯（第一、二级阶梯的分界：西起昆仑山山脉，经祁连山山脉向东南到横断山脉东缘。第二、三级阶梯的分界：由东北向西南依次是大兴安岭、太行山、巫山、雪锋山。），从西到东呈下降趋势，这也是地应力的一个反应；再次，青藏高原隆升使得印度洋季风不能穿过青藏高原而到达西北地区，使得我国西北地区呈干旱趋势，使我国地貌类型发生重大变革，在原本应该富饶的西北腹地成为干旱区（造就了荒漠地貌类型）另一个方面，青藏高原隆升使得东南季风能再温压场的控制下到达长江中下游的广阔地区，使其原本应处在副热带高压控制下的中国南方荒漠区成为鱼米之乡；最后，青藏高原隆升改变了了我国内陆大气环流状况，对黄土高原第四纪风成黄土沉积过程具有重要影响。青藏高原隆升共分为四大阶段，十五个隆升幕，经青藏高原隆升共分为四大阶段，十五个隆升幕，经历了四次构造运动历了四次构造运动喜喜马马拉拉雅雅运运动动青青藏藏运运动动昆昆仑仑黄黄河河运运动动共共和和运运动动45Ma前后前后 35 Ma前后前后 21Ma前后前后17Ma前后前后13Ma前后前后8Ma7Ma间间3.6Ma3.4Ma2.6Ma2.5Ma1.7Ma1.5Ma1.2Ma1.1Ma0.9Ma0.8Ma0.6Ma0.5Ma0.15Ma前后前后0.05Ma前后前后0.01Ma现今现今 印度与欧亚两大板块碰撞，青藏高原开始隆升，印度与欧亚两大板块碰撞，青藏高原开始隆升，形成冈底斯山脉及相关盆地。形成冈底斯山脉及相关盆地。v 构造变形效应：构造变形效应：南北向挤压缩短及向北推移，喜马拉雅地区缩短700km，姜塘地区缩短429km。第一幕第一幕 两大板块继续碰撞，并叠加了来自西方阿拉伯两大板块继续碰撞，并叠加了来自西方阿拉伯板块的俯冲作用，青藏高原缓慢抬升。板块的俯冲作用，青藏高原缓慢抬升。v 构造变形效应：构造变形效应：产生东西向走滑和南北向扭曲。产生东西向走滑和南北向扭曲。第二幕第二幕 青藏高原第一阶段褶皱冲断抬升，地壳硬青藏高原第一阶段褶皱冲断抬升，地壳硬化程度大大增强，岩体的剥露速度突然加速化程度大大增强，岩体的剥露速度突然加速【（0.070.025）mm.a1 2mm.a1】。】。v构造变形效应：构造变形效应：红河、澜沧江等断裂大规模左旋走滑，拉红河、澜沧江等断裂大规模左旋走滑，拉分盆地形成，以此种方式吸收了两大板块汇分盆地形成，以此种方式吸收了两大板块汇聚时所产生的应变。聚时所产生的应变。第三幕第三幕 两大板块继续碰撞挤压，欧亚板块由变形缩两大板块继续碰撞挤压，欧亚板块由变形缩短转变为造山运动。短转变为造山运动。v构造变形效应：构造变形效应：构造地体整体升降，垂直消化印度板块俯冲构造地体整体升降，垂直消化印度板块俯冲应力。应力。第四幕第四幕 两板块继续碰撞，进入青藏高原主要隆升两板块继续碰撞，进入青藏高原主要隆升时期之一。时期之一。v 构造变形效应：构造变形效应：青藏高原主边界断裂开始活动，大规模逆青藏高原主边界断裂开始活动，大规模逆掩推覆。掩推覆。第五幕第五幕 青藏高原进一步隆升，近青藏高原进一步隆升，近1000m。v 构造变形效应：构造变形效应：在喜马拉雅山等地形成一系列断陷盆地和断在喜马拉雅山等地形成一系列断陷盆地和断裂谷地，开始了新的成湖时期。裂谷地，开始了新的成湖时期。第六幕第六幕 青藏高原整体开始强烈隆起，横断山系开始隆青藏高原整体开始强烈隆起，横断山系开始隆起，昆仑山强烈抬升。隆升速率达到起，昆仑山强烈抬升。隆升速率达到12mm.a1，隆升高度达，隆升高度达1000m。v 构造变形效应：构造变形效应：阿尔金断裂由逆冲转变为左旋走滑，对南来阿尔金断裂由逆冲转变为左旋走滑，对南来的挤压起到了阻挡和转换作用，使南来挤压力转变的挤压起到了阻挡和转换作用，使南来挤压力转变为北东向水平力，青藏高原开始向东滑移挤出，川为北东向水平力，青藏高原开始向东滑移挤出，川滇地区强烈活动，泥河湾盆地、榆社盆地、三门峡滇地区强烈活动，泥河湾盆地、榆社盆地、三门峡盆地形成。盆地形成。第七幕第七幕 青藏高原隆升加强，祁连山隆起，第一级阶梯状地貌青藏高原隆升加强，祁连山隆起，第一级阶梯状地貌形成。隆升速率：形成。隆升速率：27mm.a1，隆升高度达到，隆升高度达到15002000m。v构造变形效应：构造变形效应：青藏高原此时开始由加厚缩短、逆冲推覆为主的塑性青藏高原此时开始由加厚缩短、逆冲推覆为主的塑性变形转变为刚性块体的滑移挤出，断裂带性质全面转变：变形转变为刚性块体的滑移挤出，断裂带性质全面转变：1.青藏中南部青藏中南部SN向地堑和裂谷开始形成；向地堑和裂谷开始形成；2.阿尔金断裂带左旋走滑增大；阿尔金断裂带左旋走滑增大；3.南部的雅鲁藏布江、喀拉昆仑南部的雅鲁藏布江、喀拉昆仑嘉黎及红河等嘉黎及红河等三条断裂带全部由压扭转为右旋走滑。三条断裂带全部由压扭转为右旋走滑。第八幕第八幕 4.中北部的金沙江中北部的金沙江鲜水河、昆仑鲜水河、昆仑山南缘及祁连山北缘断裂带均由压扭转变山南缘及祁连山北缘断裂带均由压扭转变为左旋走滑；为左旋走滑；5.在六盘山和龙门山形成强烈的具左在六盘山和龙门山形成强烈的具左旋性质的挤压推覆构造。旋性质的挤压推覆构造。整个青藏高原转变为以伸展变形和向整个青藏高原转变为以伸展变形和向东挤出的运动体制。东挤出的运动体制。第八幕第八幕 青藏高原隆持续隆升，青藏高原隆持续隆升，27mm.a1。v构造变形效应：构造变形效应：鄂尔多斯地体因青藏高原的向东运动而旋转并隆鄂尔多斯地体因青藏高原的向东运动而旋转并隆升，影响到华北块体内部的变形。升，影响到华北块体内部的变形。第九幕第九幕 青藏高原加速隆升，昆仑山再度隆起。青藏高原加速隆升，昆仑山再度隆起。隆升速度：隆升速度：1030mm.a1，高原上升至，高原上升至3000m，局部达，局部达5000m以上。以上。v构造变形效应：构造变形效应：发生在高原东部和黄河流域的构造运发生在高原东部和黄河流域的构造运动十分引人注目，各主要断裂仍以走滑运动十分引人注目，各主要断裂仍以走滑运动为主。动为主。第十幕第十幕 1、青藏高原持续上升，平均高度达青藏高原持续上升，平均高度达3000m以上。以上。2、沙漠和戈壁不断扩大，湖泊收缩，发沙漠和戈壁不断扩大，湖泊收缩，发育盐类沉积和雅丹地形，塔克拉玛干沙漠、育盐类沉积和雅丹地形，塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林及腾格里等沙漠形成；巴丹吉林及腾格里等沙漠形成；3、黄土高原再度隆起，昆仑山北坡黄黄土高原再度隆起，昆仑山北坡黄土堆积，黄土向东南扩展并首次越过秦岭土堆积，黄土向东南扩展并首次越过秦岭和太行山。和太行山。第十一幕第十一幕 昆仑山再度强烈隆起，帕米尔高原和天山强烈昆仑山再度强烈隆起，帕米尔高原和天山强烈隆升。隆升。v 构造变形效应：构造变形效应：近东西向断层持续走滑，青藏地体继续向东挤出。近东西向断层持续走滑，青藏地体继续向东挤出。；沙漠黄土扩大，塔克拉玛干沙漠扩大加厚，与今；沙漠黄土扩大，塔克拉玛干沙漠扩大加厚，与今天相当。天相当。第十二幕第十二幕 青藏高原急剧隆升，接近或达到现代青藏高原急剧隆升，接近或达到现代高度。高度。v 构造变形效应：构造变形效应：1、金沙江、鲜水河、昆仑山南麓、祁连山北金沙江、鲜水河、昆仑山南麓、祁连山北缘、阿尔金等断裂带左旋走滑量达到最大。缘、阿尔金等断裂带左旋走滑量达到最大。2、黄土高原再度隆起，气候急剧变干，高原黄土高原再度隆起，气候急剧变干，高原盐湖、沙漠和黄土大规模向南向东扩展，塔里盐湖、沙漠和黄土大规模向南向东扩展，塔里木盆地全沙漠化，柴达木盆地消失木盆地全沙漠化，柴达木盆地消失 第十三幕第十三幕 青藏高原隆升，但幅度较小。青藏高原隆升，但幅度较小。v 环境变化效应：环境变化效应：黄河第二级阶地形成，侧蚀作用强烈，阶地黄河第二级阶地形成，侧蚀作用强烈，阶地面宽；气候温暖湿润，黄土堆积速率明显降低；面宽；气候温暖湿润，黄土堆积速率明显降低；3200016000a间为末次盛冰期，青藏高原多年冻间为末次盛冰期，青藏高原多年冻土下界比现在降低土下界比现在降低1400m。第十四幕第十四幕 青藏高原仍持续上升，上升速率：青藏高原仍持续上升，上升速率：69mm.a1。v构造变形效应：构造变形效应：地壳挤压缩短作用仍存在，但由南向北逐渐变小；地壳挤压缩短作用仍存在，但由南向北逐渐变小；近东西向断裂仍左旋走滑或右旋走滑，如鲜水河近东西向断裂仍左旋走滑或右旋走滑，如鲜水河小江断裂带现今左旋走滑速率达小江断裂带现今左旋走滑速率达10 15 mm.a1，控，控制了有史以来制了有史以来17次次7级以上地震的发生；红河断裂左旋级以上地震的发生；红河断裂左旋走滑速率为走滑速率为7 8 mm.a1；祁连山北缘断裂带左旋走；祁连山北缘断裂带左旋走滑速率为滑速率为5 7 mm.a1，控制了祁连山北缘地区全部，控制了祁连山北缘地区全部强震和大震的发生；六盘山构造带左旋走滑达强震和大震的发生；六盘山构造带左旋走滑达5 6 mm.a1，控制了南北构造带北段的全部强震和大震的，控制了南北构造带北段的全部强震和大震的发生。发生。第十五幕第十五幕第十五幕：第十五幕：0.01Ma现今现今青藏高原东北缘地震震中分布图青藏高原东北缘地震震中分布图