國際地學刊物《全球和行星變化》(Global and Planetary Change, Top 5%)近日在線發表了中科院海洋所萬世明研究組與法國巴黎薩克雷大學、自然資源部第一海洋研究所等單位合作的最新研究成果“Paleoenvironmental evolution of South Asia and its link to Himalayan uplift and climatic change since the late Eocene”。研究人員通過孟加拉灣的沉積記錄揭示了晚始新世以來南亞河流（雅魯藏布江和伊洛瓦底江等）的形成演化歷史及其與喜馬拉雅構造隆升的聯系。 

　　新生代亞洲構造形變如何影響大河形成和演化是地球科學的前沿科學問題,厘清二者之間聯系的關鍵在于對各自的年齡及地質演變有精確的限定。自印度-歐亞大陸在距今約5000萬年前發生碰撞后，喜馬拉雅-青藏高原隨后的階段性隆升被認為對亞洲河流系統的形成和發展具有深遠的影響，但是其演化歷史并不清楚，尤其缺少可延伸至中新世之前的連續記錄，而這被認為是喜馬拉雅-青藏高原隆升的關鍵時期。相比陸地，大陸邊緣的海相記錄更為穩定連續，且有良好的地層約束。孟加拉扇作為世界上最大的深海沉積扇，新生代以來接受了巨量來自周邊大陸包括喜馬拉雅和印度次大陸的陸源剝蝕物質，因此，孟加拉扇沉積記錄是揭示喜馬拉雅地區“構造-河流-沉積”耦合演化的極佳載體。 

圖1 南亞海-陸分布及研究站位圖

　　研究人員利用大洋鉆探計劃（ODP）121航次在東經九十度海嶺北端鉆取的758站位巖芯沉積物，基于極好的鈣質超微化石和硅藻生物地層年代約束，通過粘土礦物學以及Sr-Nd同位素地球化學方法，研究了晚始新世約3700萬年前以來孟加拉灣南部沉積物物源演化，揭示了南亞河流系統的形成演化歷史及其與喜馬拉雅隆升和新生代氣候變冷之間的聯系。 

圖2 研究區粘土礦物及Sr-Nd同位素組成的物源示蹤

　　物源示蹤結果顯示（圖2），自晚始新世以來，研究區沉積物在3700-2200萬年前期間主要由印度半島片麻巖和緬甸地區滇緬馬蘇地塊巖石風化產物的混合物源貢獻；自約2200萬年前開始，來自喜馬拉雅地區風化剝蝕的陸源碎屑物質逐漸成為物源主導，相應來自印度半島和滇緬地區的陸源貢獻逐漸降低；最終在800萬年前至今，伊洛瓦底江和雅魯藏布江(或布拉馬普特拉河)成為研究站位沉積物最主要且穩定的物源供給，同時研究區陸源通量開始近2-8倍的急劇增加。 

圖3 晚始新世以來南亞構造-氣候及河流演化的海-陸記錄對比

　　綜合對比研究南亞區域的構造和氣候演化（圖3），研究人員認為發生于中新世早期（約2200萬年前）和中新世晚期（約800萬年前）的喜馬拉雅造山帶的兩期隆升是南亞河流發育和孟加拉灣南部沉積物物源變化的主要控制因素。晚中新世以后的全球變冷和南亞的氣候變干可能加劇了喜馬拉雅地區硅酸鹽礦物的物理侵蝕作用，在此期間向孟加拉灣貢獻了相對更多的伊利石和綠泥石。結合沉積物源轉換、板塊構造演化歷史以及喜馬拉雅-青藏高原隆升運動等事件表明，伊洛瓦底江和雅魯藏布江-布拉馬普特拉河可能起源于早中新世（約2200萬年前），并在晚中新世（約800萬年前）最終形成，自此成為類似現代流域規模的南亞河流系統（圖4）。 

圖4 晚始新世以來南亞河流和古地理演化重建

　　本研究是迄今有關南亞地區古環境演化最長且連續的陸源沉積記錄，對于理解喜馬拉雅構造和河流系統長期演化及其成因聯系具有重要科學意義。 

　　中科院海洋所宋澤華博士研究生為文章第一作者，中科院海洋所萬世明研究員、法國巴黎薩克雷大學Christophe Colin教授為文章通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、中國科學院戰略先導科技專項、泰山和鰲山學者項目以及國家公派留學基金支持。 

　　論文出處及鏈接： 

　　Song, Z., Wan, S*., Colin, C*., Yu, Z., R villon, S., Jin, H., Zhang J., Zhao, D., Shi, X., Li, A. Paleoenvironmental evolution of South Asia and its link to Himalayan uplift and climatic change since the late Eocene. Global and Planetary Change, 2021, doi: 10.1016/j.gloplacha.2021.103459. 

　　原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921818121000448