气候-构造相互作用是目前固体地球和全球变化中最前沿的核心科学问题,青藏高原是开展这一研究最理想的地区。中科院青藏所的群体是全国这方面研究的中坚力量。群体骨干由15名核心研究员组成(杰出2人、百人7人),是在过去长期紧密合作研究高原、2003年建所后正式形成的群体。群体研究以山盆耦合为切入点,以地表构造-气候-侵蚀关系为主线,形成从地球物理、构造地质、沉积学、第四纪地质和自然地理等紧密相关的多学科研究优势和特色。群体将以大陆碰撞与高原隆升中科院重点实验室和相关项目群与大型国际合作为依托,选择气候-构造相互作用最具特色的高原北部,开展高原隆起和气候相互作用研究,经过通力合作,可望在未来5-10年内形成高原北部变形隆升过程的系统理论,提出气候-构造相互作用的理论模型,使群体建设成为更具国际竞争力和知名度的团队,成为国内青藏高原气候-构造相互作用研究的基地和国际研究的平台。
Northern Tibetan Plateau;Deep structure and dynamics;Surface tectonic evolution;Climatic change;Climate-tectonic interaction
群体将选取构造-气候相互作用最典型的高原北部地区,以控制高原北部整体框架的阿尔金-昆仑走滑断裂及其两侧盆地群为重点研究对象,揭示盆山过程与高原隆升-山地剥蚀-气候变化的精细耦合过程,并结合高原其他地区的研究,提出适合整个高原北部隆起过程的理论假说和气候-构造相互作用的框架模型,并具体在1)高原北部盆山耦合深部结构与动力学过程;2)高原北部生长隆起的构造学、热年代学和氧同位素高度计制约;3) 高原北部地表形变、断裂运动、风化侵蚀与地貌发育;4)高原北部盆山耦合过程及其数值模拟与动力学机制;和5)高原北部盆地记录的剥蚀历史、气候变化及其与高原隆升的耦合关系,5个方面取得重要进展。 针对上述5个方面的具体科学问题和研究内容,群体开展了系统的野外考察、采样、仪器观测和实验分析研究,取得了较大进展,同时,依据研究发现,一些优势方面得到了强化研究,甚至增加了一些新的前沿性研究内容,如信息量丰富而又较准确的流域10Be侵蚀定量化研究,而有些方面一时难以获取足够资料或实际样品分析不理想,结果分析和发表将推后进行,如祁连山岩石圈精细结构和地表大断面GPS连续观测研究,风化剥蚀研究,盆山耦合和数值模拟研究等。总之,比较顺利的开展了上述各方面的研究,基本完成了各项研究的阶段性任务,初步建立了横贯祁连山的地震观测网络,获取了近2年连续的地震观测数据;进行阿尔金山-昆仑山近代地壳运动和地震连续GPS/InSAR测量,以及古地震和断裂运动力学研究,初步量化了不同时间尺度下山体剥蚀速率和断裂运动速率,基本建立了祁连山南北两侧山前和南阿尔金山前中新世,尤其中中新世以来较完整的地层高精度古地磁年代序列,获得了这些地层中一些重要代用指标的气候和生态环境变化记录,基本建立了该区中中新世以来较完整的重大构造变形隆升事件序列,发现一些重大干旱化事件和构造事件在不同时间段上的耦合作用,初步探讨了驱动它们耦合的机制以及青藏高原隆升和全球变化对它们的影响,实现了群体基金第一期的研究目标。