安福元 河湟大讲堂 | 安福元：青海的地质之变

人们经常用“海上通道”来比喻世界的巨大变化。事实上，在漫长的地质年代中，青海确实经历了从“海”到“桑园”的演变。正是由于这种演变，青海才有了今天的景观和物候特征。甚至这种地质演化也影响了东亚乃至北半球的地质结构和气候格局。

讲师安福源

安福源，1981年出生于青海省湟源，毕业于中国科学院大学。现任青海师范大学地理科学学院自然地理与资源环境系主任。他主要从事盐湖环境演化和流域地表过程的研究。发表SCI论文13篇，核心期刊论文9篇。主持国家基金项目2项、省部级项目3项；国家基金委评审专家和国际地学学术期刊评审专家的来信；青海省自然资源博物馆科学顾问。他喜欢写野外科研、随笔、随笔、科普文章等。，并多次在各种期刊杂志上发表。

青海的地质变化

特提斯是希腊神话中的一个人物。在希腊神话中，特提斯和她的丈夫奥克·阿诺斯是掌管海洋兴衰的神。

1893年，在大量野外工作的基础上，奥地利地质学家忒修斯作出了这样一个猜想:从印度尼西亚经喜马拉雅地区和小亚细亚到西欧阿尔卑斯山，曾经存在着一个浩瀚的海洋，名叫特提斯洋，关于青海地质演化的故事就是从特提斯洋开始的。

从古至今创造了青藏高原

讲青海的地质地貌，离不开青藏高原地质地貌的总框架，青海的形成也离不开青藏高原的形成。

青海大部分地区位于青藏高原东北部。青藏高原包括青海、西藏全境、四川西部、云南西北部和新疆帕米尔高原。青藏高原平均海拔4000多米，是世界上海拔最高的高原，被称为“地球世界屋脊”。至少在6000万年前，青藏高原还是一片汪洋大海。时至今日，我们仍能在海西蒙古族藏族自治州天峻县发现鱼类、鹦鹉螺、珊瑚等化石，见证了青海所经历的巨变。在地质史上，曾经覆盖青藏高原的古海洋是特提斯洋。特提斯洋是位于欧亚大陆和印度板块之间的东西向海洋。

印度板块很调皮，从早白垩世开始从南方冈瓦纳大陆分离后，一直向北漂流。在几千万年的时间里，它漂移了几千公里，印度板块甚至从南半球跑到北半球与欧亚大陆“约会”。最新的研究结果表明，大约6000万年前，两个板块的洋底最终发生了碰撞，不仅如此，印度板块还斜着插入了欧亚大陆的底部。大约4000万年前，在海底板块碰撞之后，大陆大陆碰撞开始了。这次碰撞被称为主碰撞，青藏高原开始隆起。

青藏高原的隆起是一个神奇的过程。科学家发现，4000万年前，青藏高原上的羌塘高原还是一片郁郁葱葱的热带雨林谷地。如今，西双版纳的植物化石可以在羌塘高原的地层中找到。所以青藏高原从热带亚热带雨林景观开始，由于地壳的抬升，变成了亚热带沙漠景观，最后演变成今天的高山气候。

西宁周边

气候变化的证据

西宁地质资源丰富。比如西宁市湟中区有一个谢佳村，谢佳村有一个谢佳简介。人们不知道这个剖面，但这个剖面在新生代地质研究领域非常有名。该剖面是一个混杂着灰绿色湖相沉积和石膏沉积的地层，位于距今约4400万至3400万年前的红层中。在该地层中发现了大量的肿领鼠兔、西宁再生蝰蛇、湟水再生蝰蛇、拉脊山再生蝰蛇、黄鼠狼、矮犀牛等10属14种小型哺乳动物化石，同时还发现了真象腿

又如，西宁潘子山由红粘土组成，地质上称为第三系红层。潘子山的红粘土混合着厚厚的石膏层，这是古代湖泊沉积形成的。如果红粘土呈暗红色，说明它是在炎热潮湿的气候下形成的。因此，这些红粘土恢复了西宁地区4000万年至2000万年前的自然景观，是亚热带稀树草原。与今天的非洲相似，这片草原上也有湖泊。与此同时，在该地区的岩层中发现了草原居民的化石，如猎狗。你可以想象当时西宁的气候是怎样的。

如果我们去过甘肃临夏的古生物化石博物馆，那里的化石有证据表明，青藏高原在3000万年至2000万年前是一个湿润的亚热带草原环境。青藏高原的气候变化令人惊叹。

随着青藏高原的不断隆升，青海的气候变化持续。2000多万年前，浅色红粘土出现在这个时期。浅色红粘土代表青海在当年成为相对干旱的戈壁气候。这样的地质地层在今天的互助土族自治县水湾村十分明显。

青藏高原之所以持续干冷，是因为青藏高原南部的喜马拉雅山、冈底斯山和唐古拉山，当它们上升到足够的高度时，阻止了印度洋的水汽北上。我说的足够高度应该是海拔4000米以上。

200多万年前，西宁地区红壤堆积停止，黄土堆积在红层上。认为这些黄土很可能是柴达木盆地和塔克拉玛干风吹来的，说明高原上升到一定程度后季风明显加强。

季风形成的主要原因是海陆效应。简单来说，就是因为高原上紫外线强，土地升温快。空气体受热后迅速上升，海洋空气不断向高原流动，形成巨大的环流。在温差的作用下，空气体的流动形成类似泵的效应。在这个泵的作用下，海洋空气在夏天流向高原，冬天正好发生。

湿地的生态意义在于固碳，所以湿地也被称为“地球之肺”。

板块碰撞形成高原山脉

板块运动的动力是地幔下软流层驱动的岩层运动。地幔是一种流体物质，在表面像洋流一样运动，但流动非常缓慢。当印度洋板块斜向欧亚大陆俯冲时，俯冲板块熔融，岩浆沿地壳裂隙膨胀，形成一系列火山岛弧。大多数火山岛弧呈长条状或长链状分布。比如日本和菲律宾位于太平洋板块向欧亚大陆俯冲时形成的火山岛弧中，所以这两个国家地震和火山很多。至于火山岛弧对青海的影响，我以后再说。

事实上，青藏高原是由许多破碎的微块体组成的高原。换句话说，青藏高原是由许多火山岛弧碰撞拼接而成的。这些微区块自南向北依次包括喜马拉雅地块、拉萨地块、羌塘地块、松潘甘孜地块和柴达木地块。

在青藏高原上，每个区块之间都有一个缝合带，缝合带上发育着巨大的山脉。如果看地形图，你会发现青藏高原上几乎所有的山都是近东西走向的，山都很高。如喜马拉雅地块与拉萨地块碰撞形成冈底斯山；羌塘区块和松潘甘孜区块碰撞形成了唐古拉山；柴达木地块与松潘地块的碰撞俯冲形成了昆仑山。柴达木地块与塔里木地块的碰撞形成了阿尔金山。塔里木地块是刚性的，在受到挤压时并没有断裂，而是发生了旋转，但这种旋转发生在几千万年的尺度上，我们现在看不到这种旋转过程，而柴达木地块则形成了背斜和向斜构造，柴达木盆地的背斜和向斜构造已成为青海油田的主要储油区。柴达木地块与河西走廊地块碰撞形成祁连山。柴达木盆地四面环山，如昆仑山、阿尔金山、祁连山等。风化后，这些高山中的矿物向盆地汇聚，从而在柴达木盆地形成了丰富的盐类矿床。

地质运动带来的灾难和财富

由于印度板块向东北方向的向上挤压，青藏高原上的块体在碰撞时基本上发生走滑现象。当两个地块的累积强度足够大时，超过岩层的承载能力就会断裂，能量就会释放出来。释放能量的过程就是地震，这也是青藏高原上地震带多、地震频发的原因。

通常，这两个区块形成的区域有丰富的矿藏，与刚才提到的火山岛弧有关。现在，我将详细解释火山岛弧的功能。

我们提到了日本和菲律宾，这两个国家都有许多火山，但是我们现在在青藏高原上发现的唯一一座活火山是在西昆仑，据说是在1955年爆发的。关于为什么青藏高原没有大量火山爆发，科学家们存在争议。有科学家认为，青藏高原的地壳比较厚，其下可能没有广泛发育的部分熔体。也有科学家认为，青藏高原下存在地幔流，沿哀牢山-红河断裂挤压，因此青藏高原大部分地区没有发现活火山。

然而，在历史上，青藏高原发生过一次大规模的火山喷发。青海有一条重要的成矿带，称为东昆仑成矿带，从那灵格尔河向东延伸。成矿带内发现了大量的铜、金、铅锌、镍钴矿，这些矿的形成与深部岩浆的侵入有关。在不同的地质时期，该矿带多次发生大规模岩浆侵入，可追溯到上亿年前。

我在格尔木河流域考察时，发现了一大片富钾花岗岩，是1亿多年前岩浆侵入形成的。这种富钾花岗岩是柴达木盆地富钾矿床的又一个远景靶区。

青藏高原的隆起具有深远的意义

印度洋板块对欧亚大陆的影响意义深远。研究生的时候听导师说冲击力甚至影响到贝加尔湖和南海。

中国的地形一般分为三级。黄土高原和华北平原的形成是由于青藏高原隆升引起的地质地貌格局。

青藏高原上升到4000多米后，高大的高原本身形成了最高的一流阶梯；青藏高原隆升后，形成了季风气候，季风引起的黄土堆积形成了黄土高原。与云贵高原、塔里木盆地共同构成二级阶梯；高原是许多河流的发源地，河流在下游形成一个大的冲积平原，这是第三步。

青藏高原形成的亚洲季风也影响了中国乃至东亚的气候。如果没有青藏高原，我国南方的江南水乡和鱼米之乡将是一片巨大的沙漠。我们为什么这么说？从地图上我们可以看到，与华南同纬度的地区就是今天的阿富汗、伊朗、沙特等国，这些国家都是沙漠地区。这些地区受副热带高压控制。中国江南地区之所以如此湿润，是因为青藏高原形成的季风气候，使得太平洋和印度洋的水汽不断滋润

在青藏高原上，巨大的山脉在地块之间的缝合带中发育。

高原的隆起产生了一个巨大的水库

青藏高原的隆升导致该地区形成了众多的冰川和广阔的冻土，为地球保留了丰富的水资源。。

青海的冰川主要分布在昆仑山、唐古拉山、格拉当山、祁连山和阿尼玛庆山。

冰川的价值在于形成了丰富的融水资源，为地球万物的生存提供了基础条件。比如祁连山的冰川水系滋养了河西走廊；比如昆仑山的玉珠峰冰川和玉旭峰冰川滋养了格尔木。

大气降水是冰川的主要水源。降水的形成具有高度效应。当我访问西藏左贡县时，我发现了这样一个有趣的现象。海拔越高，高山地区植被越丰富，而河谷地区植被越差。为什么呢？是因为在水汽沿地形上升的过程中，由于地形的影响，在高处形成了地形降水或积雪。当水蒸气落在山上时，温度不断上升，形成焚风效应，而不是下雨或下雪。

在青藏高原上，大多数河流都源于冰川。很多人认为冰川处于冻结和固态，这是一种误解。冰川实际上有一种蠕动现象。

冰川的形成不是一个简单的过程。山顶的初雪是雪花的状态。在重力的作用下，这些雪花迅速变成半冰冻状态。随着压力的不断加强，最终，这种半冰冻的物质完全变成了冰。冰雪年年堆积。当这种堆积压力积累了足够的压力时，冰川就会慢慢向山下流动，形成冰川舌。因此，冰川的形成不仅受海拔的影响，还受地形的影响。冰川的压力能达到什么程度？在滑动过程中，可剥蚀山体，形成U型谷、火绒、刀脊等冰川地貌。当冰川在雪线下蠕动时，开始融化，形成冰水湖，成为许多大河的源头。

目前冰川退化非常严重，这是气候变暖造成的。这种现象不仅发生在青藏高原，也发生在新疆天山地区，是一种全球性的现象。

青藏高原是全球变暖的放大器。当然，这种放大的机制非常复杂，使得青海的气候变得更加湿润和炎热，从而加速了冰川的融化。我也注意到，这种气候变化导致降水量增加，遏制了黄河源头的沙漠化，促进了都兰、乌兰地区植被的恢复，导致青海湖上升。青海湖的面积已经达到了70年代的水平，这是一个积极的方面。当然，青藏高原变暖的环境影响仍在评估中。

我们之所以现在如此关注气候变化，是因为世界上人口众多，人与气候的相互作用和调节对我们的生存和发展有着广泛而深远的影响。因此，我们应该关注气候变化，关注青藏高原作为气候放大器的作用，保护青藏高原的生态环境和水资源，使其成为我们的生态屏障和中国的水塔。

高原湿地被低估的生态价值

青藏高原的隆升也在高原上形成了大面积的冻土和湿地。我认为冻土和湿地的生态价值被远远低估了。

青海湿地分布广泛，包括高山湿地、湖泊湿地和河流湿地。面积最大的是海拔4000米至4500米的高山湿地。青海是大江大河之乡，大江大河的干流和支流也孕育了大量的河流湿地。此外，青海是仅次于西藏的最大湖泊聚集地，湖泊湿地也广泛开发。湿地的生态意义在于固碳，所以湿地也被称为“地球之肺”。在碳排放受到广泛关注的今天，湿地的生态价值变得越来越重要。

我注意到湿地干湿趋势的变化是2000年前后的一个节点。今年以来，青海湖水位开始回升，黄河源区湿地开始恢复，荒漠化逆转。出现这个节点的原因可能是全球变暖已经达到了一个阈值。

青海东南部受印度洋气流影响较大。气候变暖后，青藏高原“泵”的功率增大，导致降水量增加。同时，全球变暖增加了印度洋水汽的蒸发，青藏高原的“泵”将吸收更多的水汽。印度洋季风对青藏高原的影响更为显著。现在7、8月份，印度洋季风的影响已经到达东昆仑山以南，甚至青海湖也受到了印度洋季风的影响，这是一个值得关注的问题。

我的一个朋友住在国外。按照那个国家的规定，他开大排量车的时候一定要在另外一个地方种树，这样他就可以吸收二氧化碳进行固碳作为补偿。我认为青海的生态价值现在越来越受到重视。我们可以尝试参考这种模式，利用东部地区的资金优势，加大对青海湿地资源和冰冻草原的保护力度，让更多的二氧化碳固定在高原上，从而为减缓气候变暖做出贡献。

图片来源于网络，版权归原作者所有

监制/李浩编辑/徐边音

我们