八一泉运动与藏区气候变化的关系

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早在1957年，郑本兴应朱夏先生的邀请，施雅风先生指派，参加地质部青海石油地质普查大队（632队）地貌第四纪新构造专题队（13分队），在柴达木盆地及周边区域进行了为期4个月的野外考察和填图．该专题队走遍了柴达木盆地各小区，最西进入阿尔金山与祁曼塔克山之间尕斯库勒湖西面谷地，最南越过昆仑山至乌丽，最北深入到中务农山，东至茶卡盆地，最后完成了尕斯库勒1∶20万的地貌、第四纪和新构造运动专题图，协调编制了柴达木盆地1∶50万地貌图、第四纪地质和新构造分区图．2000年，受甘肃省旅游局邀请，郑本兴与李吉均院士等相关专家6人参加了河西走廊旅游资源开发问题的考察．2001年春，受《中国沙漠》编辑部金炯主任的推荐，郑本兴、俞祁浩和赵爱国同志参加了屈建军研究员领导的库姆塔格沙漠羽毛状沙丘综合考察．这次考察的部分成果已在2002年后发表，总结起来主要有以下3点：一是羽毛状断裂成因分析，其主因是八一泉构造隆升运动；二是对八一泉附近雅丹下部褶皱变形地层的新认识，是早更新世湖相地层在中更新世晚期受地质构造运动影响，产生了的褶皱变形，羽毛状断裂谷口外的平沙地，实为沟口外洪积扇裙平原，其上分布的风凌石，原是古湖滨洪积砾石；三是探讨了库姆塔格沙漠沙丘特征、类型、分布．文献只简述了羽毛状断裂的成因———“八一泉运动”，本文中将对其做详细的论证，并对其与青藏高原隆升、气候变化的关系进行了探讨．

1考察地区概况

考察区位于罗布洼地之东，敦煌雅丹国家地质公园之西的阿奇克谷地及库姆塔格沙漠中段北部，即91°～93°E，三垄沙以西，东西长约150km，本区的地貌特征见．在地质构造上，本区属于北山与阿尔金山之间新生代的凹陷带，是中更新世以前古罗布泊的湖湾所在地．有3组新旧断裂体系控制了本区地质地貌发育历史：

（1）东西走向的天山断裂带，造成今日之阿奇克地堑谷地，北岸的古湖相和洪积沙砾石被切割的台地和北山剥蚀丘陵残山准平原及阿尔金山前的洪积倾斜戈壁沙漠带的残余山地丘陵．

（2）南北走向的断裂带，造成今日之三垄沙丘链、奋斗井、八一泉和罗布泊洼地东侧之南北向谷地和断层崖．

（3）东北西南走向的阿尔金山断裂带，包括阿尔金山的东北西南走向的山岭和山间盆地．以及库姆塔格沙漠北部东北西南走向平行排列的羽毛状沟谷和梁状台地，其上覆盖着多种风成沙丘包括平沙地上的中小型羽毛状沙丘、新月形沙丘链、金字塔形沙丘和垂直于走向的坡下大小沙波，平地和高梁地表的大沙波等．其下覆地层为早更新世的湖相粘土岩层和中更新世的洪积沙砾石和各式各样风棱石．因为阿奇克地堑谷北为低山，柴达木盆地北是高大祁连山，阿尔金山向东北滑动，这个力量可不小，柴达木古湖相地层褶皱成雁形背斜群，罗布泊古湖相地层出现羽毛状大断裂．

2库姆塔克沙漠羽毛状断裂形成的构造因素

2．1地质力学中的羽毛状裂隙系统多字型构造的主要特点，是由走向大致互相平行的挤压带包括褶皱、压型兼扭型的断裂和那些挤压带大致成直角的互相平行的张性兼扭性的断裂组成的．在特殊情况下，上述互相平行的挤压带或张裂带成雁行排列．

2．2冰川运动基理中的边缘羽毛状裂隙系统，成为羽毛状裂隙系统羽状裂隙群，主要分布于冰流与冰流．冰流与基岩接触面附近．由张裂隙组成，裂隙的排列方向与接触面的产状有关，从冰川的运动速度及冰流与基岩（视为静止的）相对运动速度来看，错动方向剑头指向接触面（即错动面）和它相交的羽状裂隙的锐角方向．

3八一泉雅丹地层与“八一泉运动”

俞祁浩等根据测深曲线和沉积物判读，其结果证明库姆塔格沙漠沙层下伏岩层是湖相层，验证了夏训诚等的上层是中更新世的洪积沙砾层，其下覆为早更新世湖相层．阿奇克断陷谷地中八一泉雅丹地貌成东北西南展布，与库姆塔格沙漠北部大羽毛状裂带相一致，八一泉位于罗布泊东阿奇克断陷谷地中段北沿湖积洪积台地沟口外，我们在八一泉雅丹地层）采了ESR测年标本，在青岛中国地质部海洋地质研究所ESR测年实验室帮助下对测年数据进行分析．八一泉被褶皱的地层的年代（227kaBP）比其上覆地层年代新，推翻了前人误把层中有褶皱就订成上新世，实际上变动层的形成年代比上面早更新湖相还要新，棕色砂岩样品形成年代为ESR1009．4kaBP，而中上部的泥岩的ESR测年为735．7kaBP．从此，我们得出中更新世晚期（227kaBP），本区发生了地壳运动，证明阿尔金山出现向北东移动的地质大事件．这件事证明：北坡古罗布泊海湾之北无大山，柴达木盆地北面是高大祁连山，像李四光在《地质力学概论》中多字型构造的羽毛状断裂是走向大致相互平行的挤压带包括褶皱和断裂，又像冰川运动形成的两侧的羽毛状平行裂缝一样．罗布泊古海湾南侧既上升，又往东移．中更新世晚期河流深切，青藏高原隆起最强烈，环境变化很大．目前，李吉均在临夏发现共和运动，即150kaBP，黄河切开龙羊峡，共和古湖消失，这是对青藏高原隆升研究的重大发现．最近，崔之久问郑本兴，倒数第二次冰期与青藏高原隆升的关系如何，有何证据？经过郑本兴的分析，认为现在可以正式宣布：这次运动的证据是八一泉雅丹地层的褶皱层，形成年代为227kaBP（ESR），称之为“八一泉运动”．我们认为这是恰当的．八一泉运动，使青藏高原大喜马拉雅山以北地区，气候由湿冷变为干冷，限制了冰川的发育，而对藏东南的冰川发育极为有利西北地区气候更干，罗布泊湖湾大退缩，三垄沙之东上升，疏勒河与罗布泊水系分离．笔者建议称这次运动为“八一泉运动”，发生在200～300kaBP，地貌与气候因素的耦合关系，引起倒数第二次冰期，即天山冰期、下望峰冰期、古乡冰期、丽江冰期、庐山冰缘期的来临；由最大暖湿间冰期变为干冷的倒数的第二次冰期．在青藏高原多数山系由聂聂雄拉冰期、昆仑冰期以及其后的中梁赣冰期的巨型山麓冰川变成为山谷冰川．

4“八一泉运动”在青藏高原隆升中的地位和作用

晚新生代地球表面发生了3件大事：

（1）南极大陆形成；

（2）北冰洋的形成封闭和半封闭状态；

（3）青藏高原的隆升

三者给地球的自然环境影响极大．南极和冰盖的形成，标志着地球进入晚新生代冰期的开始，青藏高原的隆升与北冰洋的相互作用，对欧亚大陆甚至非洲的气候都产生了极大的影响，如西伯利亚寒潮的形成和加强，以及太平洋东南季风、印度洋西南季风和高原季风的形成与演化．据研究，青藏高原隆升既有整体性、阶段性、地区差异性，又有上升幅度不同和由南向北波动性传动的特点，情况极为复杂．不同学者的依据和看法都不一致，但综合分析文献［8］和［12］等，可归纳为青藏运动的序幕（7～8MaBP）、青藏运动的A幕（3．6MaBP）、青藏运动的B幕（2．6MaBP）、青藏运动的C幕（1．7MaBP）．1700kaBP青藏运动的C幕，使青藏高原由大湖群为主变为以羌塘高原为中心，形成东西向大河与湖群共存时代．1100～600kaBP昆黄运动使青藏高原开始进入冰冻圈，喜马拉雅山高峰区出现了希夏邦马冰期的小型山麓冰川和冰帽，800kaBP整个高原的高山进入冰冻圈，发育巨大的山麓冰川．而发生于300～200kaBP之间的八一泉运动（227kaBP），却改变了大喜马拉雅山以北的广大地区的自然环境，冰川的性质、类型和气候环境都发生了巨大的变化．而最近150kaBP的共和运动使高原边缘山地包括中国东部贺兰山、太白山、长白山天池和台湾中央山脉高峰区开始发育山岳冰川，这是晚更新世高原隆升与西伯利亚寒潮更加强盛造成的，从而结束了中国东南冬季无严寒的历史．因此“八一泉运动”弥补了青藏高原隆升过程中的尚未提到的重要地质构造事件和重要隆升阶段．

5重建高原隆升气候变化与中国冰期间冰期及东部冰缘期的序列

这次“八一泉运动”，对柴达木盆地的影响最为复杂，既对老的背斜再次产生推剪破裂，又产生新的背斜．据有关文献，可将青藏高原隆升、气候变化与冰期的对应关系．并初步与中国东部的冰缘期进行对比．

（1）早更新世晚期至中更新世初期的昆黄运动（1．10～0．60MaBP），引发早更新世晚期的希夏邦马冰期（1．10～0．80MaBP，MIS20～36）和狮子山冰缘期．

（2）早间冰期（800～780kaBP，MIS19），最初1976年称帕里间冰期［14］，但有学者推测帕里湖相地层属上新世，但至今未提出确切的上新世喜暖孢子花粉证据和确切的上新世绝对测年资料．

（3）青藏高原中更新世最大冰期，也就是中更新世的早期聂聂雄拉冰期，即昆仑冰期（780～560kaBP，MIS18～16）以及晚期（中梁赣冰期（480～420kaBP，MIS12）；青藏高原和相邻高大山系全部进入冰冻圈．

（4）最大和较湿热的间冰期（560～300kaBP），在黄土高原出现M1S15～13古土壤S5（红三条）；青藏高原最暖期MIS13的古土壤S4；红土发育，前期冰川沉积物强烈风化，形成红褐色冰碛层．

（5）八一泉运动（300～227～200kaBP），引发了倒数第二次冰期（300～150kaBP）．中国西部发生了同期的天山冰期、下望峰冰期、古乡冰期、丽江冰期等，相对应中国东部所谓的庐山冰期实际上可称之为庐山冰缘期．八一泉运动，高原上升，使最大和较湿热间冰期变为干冷的倒数的第二次冰期，青藏高原多数山系由聂聂雄拉冰期，即昆仑冰期及中梁赣冰期的巨型山麓冰川变成为山谷冰川

（6）共和运动（150kaBP）．由于共和运动，促使末次间冰期（130～75kaBP，MIS5）快速结束．

（7）末次冰期（75～10kaBP，MIS4－2）．由于共和运动，使青藏高原周围低山地区上升到雪线以上，引发了末次冰期及同期的大理冰期、白玉冰期、珠穆朗玛冰期、望峰冰期、天池冰期、太白冰期来临．在东部地区，除秦岭太白山、贺兰山高峰、长白山天池、台湾中央山脉上发育有冰川外，其他的中低山低于雪线海拔约2000～3000m，都没有冰川，只有冰缘地貌发育，可将所谓的庐林冰期称之为庐林冰缘期．

（8）现代间冰期（10kaBP至今），由于气候转暖，冰川开始退缩，进入冰后期，即现代间冰期．致谢：2012年4月28日的学术报告会上，有关专家学者对本文提出了诸多宝贵意见，我们根据相关意见进行了修改补充，特此谢忱．