中國網/中國發展門戶網訊 在距今約 3.6 億年前的遠古時期，地球上僅存在兩個超級大陸：位於北半球的超級大陸稱為勞亞大陸，由現今北美大陸、格陵蘭島以及歐亞大陸的北部組成；位於南半球的超級大陸稱為岡瓦納大陸，包括今天的南美洲、非洲、印度、澳大利亞、阿拉伯和南極等大陸。兩者之間是廣闊的古特提斯大洋，類似今天的太平洋。岡瓦納大陸是當時地球上最大的大陸聚合體（超級大陸），共覆蓋地表超過 1 億平方公裡的面積，佔地球表面積逾 20%。在寒武紀晚期到奧陶紀早期，岡瓦納大陸的範圍甚至從南極（北非地塊）直到赤道地區（澳大利亞大陸）都有分布。
在距今約 3.2 億年前（晚石炭世），南方的岡瓦納大陸與北方的勞亞大陸聚合併形成當時地球上唯一的聯合古大陸——Pangea（有中文文獻將其譯為盤古聯合古陸）。大約稍晚些時候（距今約 3 億年前）聯合古大陸開始解體（圖 1）：北方的勞亞大陸一分為二，分別是北美大陸和歐亞大陸；而南方的岡瓦納大陸則像從高處跌落的瓷盤，徹底解體——除南美洲、非洲、印度、澳大利亞、阿拉伯和南極幾個大陸塊外，還包括眾多的小陸塊。羌塘和拉薩就是其中的兩個小陸塊，這兩個小陸塊的特殊性在於岡瓦納大陸分出的其他大陸/地塊的古地理位置都已獲得精確限定，然而羌塘和拉薩的屬性和來源一直沒有很好限定。最新研究表明，羌塘和拉薩從岡瓦納大陸分離後，漂洋過海，跨過寬廣的特提斯洋，從南半球漂移至北半球，經過漫長的旅程最後加入了歐亞大陸，最終成為組成青藏高原的兩大核心地體——羌塘地塊和拉薩地塊。
從岡瓦納大陸啟航最早的北羌塘地塊
「岡瓦納大陸」這個名詞最初是由奧地利地質學家修斯（Eduard Suess）在《地球的面貌》（The Face of the Earth）一書中提出的。岡瓦納大陸是一個遠古時期存在於南半球的古大陸，也稱南方大陸，它因印度中部的岡瓦納地方而得名。在印度半島，由石炭繫到侏羅系，從下部的特徵冰磧層到上部的含煤地層，統稱為「岡瓦納（巖）系」。南半球各大陸都發現有這一時代的相似巖系和化石，根據這一相似性和其他證據，便把這個古大陸命名為岡瓦納大陸。學界當前對於岡瓦納大陸的幾個主要塊體組成並無異議，然而，對於一些微型地塊（或陸塊）的來源卻存在較大爭議。南羌塘來自岡瓦納大陸已是公認，但北羌塘地塊的來源及其漂移歷史一直爭議很大：一些學者認為，北羌塘地塊來自北方勞亞大陸，然而還有一些學者認為北羌塘地塊在晚古生代時期就已從岡瓦納大陸裂解出來，甚至還有觀點認為北羌塘地（與南羌塘地塊一起）與當時的華北地塊、塔裡木地塊、揚子地塊以及其他一些島陸共同組成中國古大陸的主體，與勞亞大陸和岡瓦納大陸「三足鼎立」。爭議的主要原因是北羌塘地塊缺乏石炭紀—二疊紀典型的冰筏礫巖，因為這種冰海雜礫巖是在距今約 3 億年前岡瓦納大陸的標誌性沉積，其在南美洲、非洲、澳大利亞、印度以及南極大陸都有發現。但北羌塘的地層和古生物又明顯不同於歐亞大陸的塔裡木地塊和崑崙山地塊，而與揚子地塊有很高的相似性。因而試圖通過古生物地層的對比來揭示北羌塘地塊的來源是行不通的。近現代古地磁學的發展，為更精確地釐定岡瓦納大陸解體及隨後歐亞大陸各地塊拼貼聚合過程提供了可靠資料。
中科院青藏高原所大陸碰撞研究組通過古地磁學方法對北羌塘下二疊統開心嶺群火山巖進行了詳細研究。精確的鋯石 U-Pb 時代表明開心嶺群火山巖的年齡為 2.97 億年，高質量的古地磁數據表明北羌塘地塊在距今 2.97 億年前位於南半球（21.9°±4.7°S），此時北羌塘離岡瓦納大陸較近，而遠離北半球的勞亞大陸。這不僅指示北羌塘地塊在距今約 3 億年之前已經從岡瓦納大陸裂解出來，還可以解釋為什麼北羌塘缺乏典型的冰筏沉積。為了進一步揭示北羌塘的漂移歷史，項目組還對同一地點的晚三疊世的火山巖開展了古地磁研究。結果表明，到距今約 2.1 億年前左右，北羌塘地塊的古緯度已為 31.7°±3.0°N——在誤差範圍內已達到目前的緯度（34°N）；同時，也表明此時北羌塘地塊已與歐亞大陸發生碰撞，成為歐亞大陸新的南緣。因而自距今 3.0—2.1 億年前，北羌塘地塊自南向北漂移了約 7 000 公裡，平均漂移速度約為 7.0 釐米/年。
「走走停停」的拉薩地塊
拉薩地塊中部措勤地區敵布錯北緣（84.7°E，30.9°N）的三疊紀海相嘎仁措組古地磁學結果顯示，拉薩地塊在早—中三疊世和晚三疊世時期（距今2.4—2.1億年前）古緯度分別位於南半球 16.5°S 和 18.4°S，長時期徘徊在南半球（圖 1 和 2），顯得「猶豫不決」，但也證明拉薩地塊在早三疊世也已從南半球的岡瓦納大陸裂離出來並位於南半球中—低緯度地區。隨後拉薩地塊緩慢向北漂移，在距今 1.8 億年時繼續向北漂移至南緯3.7°S 附近（圖 2），早白堊世（距今 1.2 億年前）已經到達位於北緯 13.1°N 的位置。距今 8 000萬年時，拉薩地塊西部亞熱和獅泉河盆地晚白堊世的古地磁研究得到拉薩地塊還在北半球約 12°N，因而拉薩地塊在整個白堊紀顯得有點「裹足不前」，一直在北半球 12°N 左右徘徊。它在等待一個同伴——印度次大陸。
「急速追趕」的印度次大陸
印度次大陸（及其次大陸最北緣的喜馬拉雅部分）在晚侏羅世從岡瓦納大陸分離後，開始向北快速漂移，並急速追趕拉薩地塊。最新研究表明，早新生代（距今 6 500 萬—6 000 萬年前），印度次大陸已經在北緯 13° 附近與歐亞大陸最新南緣（拉薩地塊）發生初始碰撞，隨後拉薩地塊與印度次大陸一起漂移到目前的位置（30°N）。印度-歐亞大陸碰撞也被認為是距今 5 億年以來地球歷史上發生的最重要的造山事件。儘管地質歷史上曾經發生過多次大洋關閉以及大陸碰撞，但唯獨印度次大陸與歐亞大陸的碰撞引起了大面積的地表隆起。這種碰撞和持續作用，其影響範圍遠遠超越了青藏高原，甚至波及中亞腹地、東南亞和中國東部地區。圍繞這一重大地質事件，早在 19 世紀末期，就有國外學者對青藏高原的形成提出了認識；在 20 世紀初期，有學者提出青藏高原的形成是由於印度次大陸向歐亞大陸下方的俯衝導致兩大陸間發生強烈擠壓變形從而導致高原隆升。近年來，地球科學家們開展了大量的研究，取得了海量的數據及研究成果。關於印度-歐亞大陸初始碰撞研究，國際上普遍接受的觀點認為，印度次大陸首先在西構造結與歐亞大陸發生碰撞，然後向東穿時性封閉，普遍接受的碰撞起始時間為距今 5 500 萬年。最新的來自巴基斯坦北部 Hazara-Kashmir 地區的鋯石年齡譜、物源分析以及前陸盆地分析研究也證實，西構造結地區的初始碰撞在距今 5 600 萬—5 500 萬年。同時，根據近 10 年我國境內雅魯藏布江縫合帶的研究資料，國內科學家首次提出印度次大陸與歐亞大陸的碰撞時間要更早，起始時間很可能在距今 6 500 萬年前，碰撞首先從中部開始，然後分別向西構造結和東構造結穿時性封閉。新的模型預測：碰撞後（1）青藏高原將發生大規模的陸內俯衝，陸內俯衝可能是青藏高原大規模變形的主要動力學模式；（2）大規模的陸內俯衝將引起變形的遠程效應；（3）青藏高原碰撞後將發生大規模的陸內巖漿活動和成礦作用。
總之，大陸間碰撞通常是一個極為複雜的過程，碰撞前的大陸邊緣形狀是各種各樣、不規則的，如南美大陸西側是平直、簡單的活動大陸邊緣；澳大利亞與亞洲大陸碰撞一側的亞洲大陸活動邊緣則是非常複雜的，包括陸緣弧、島弧、微大陸和邊緣海等；俯衝的板片也可能出現海山、島鏈、海底高原及微陸塊等；而印度次大陸邊緣存在凸出的岬角和凹進的海灣，因而碰撞首先發生在兩大陸凸出的岬角部位，在凸出點之間或一側仍殘留有大洋巖石圈。進一步的大陸-大陸會聚，使碰撞大陸部位向開放的殘留大洋巖石圈做逆衝推覆或走滑變形，直至碰撞系統內所有大洋巖石圈被俯衝或被掩埋，然後碰撞變形將傳遞到更寬闊的兩側大陸之上。因此，可以想像，一個數千公裡長的大陸碰撞帶，如印度次大陸與歐亞大陸的碰撞，其碰撞將是穿時的，從最初的碰撞到系統內所有洋殼消失後的全面碰撞，可能要持續幾十個百萬年。
結論
距今 3 億年前（晚石炭世），岡瓦納大陸主體仍然位於南半球中、高緯度帶，羌塘地塊已經從超大陸北緣裂離出來並發生向北的漂移，而此時拉薩地塊則仍然與岡瓦納大陸連接在一起。
晚三疊世（距今 2.1 億年前），羌塘地塊已經到達北緯中緯度地區（與現今緯度一致），表明此時羌塘地塊已經與中國華北等主要地塊完成拼合過程且在運動學意義上與歐亞大陸不可區分，此時代表歐亞大陸與岡瓦納大陸之間的古特提斯洋（Paleo-Tethys）已經關閉，但中特提斯洋（Meso-Tethys）仍廣泛存在，緯向寬約 3 500—4 200 公裡。拉薩地塊則仍位於南半球中緯度地區（16°S 附近）。
早侏羅世時期（距今1.8億年前），拉薩地塊仍然向北漂移併到達位於南半球赤道附近（3.7°±3.4°S）。早白堊世時期（距今約 1.2 億年前），拉薩地塊則已經越過赤道並與位於北半球的羌塘地塊完成了塊體間的拼貼過程，該過程很可能一直持續到晚白堊世。此時拉薩地塊最南緣位於10°N—20°N。
晚白堊世時期（距今約 8 000 萬年前），非洲大陸已經向北漂移，且印度次大陸漂移至 10°S—30°S範圍，羌塘地塊於拉薩地塊並歐亞大陸整體古緯度幾乎無明顯變化，拉薩地塊很可能仍然位於 13°N 附近。
早新生代時期（距今 6 500 萬年前），印度次大陸已經在 13°N 附近與歐亞大陸最新南緣（拉薩地塊）發生初始碰撞。印度次大陸與歐亞大陸之間強烈匯聚縮短擠壓，把先期到達的羌塘和拉薩兩地塊緊緊地擠壓在歐亞大陸南部，組成青藏高原的核心。（作者：丁林 中國科學院青藏高原研究所 大陸碰撞與高原隆升重點實驗室、中國科學院青藏高原地球科學卓越創新中心；李震宇 中國科學院青藏高原研究所 大陸碰撞與高原隆升重點實驗室；宋培平 中國科學院青藏高原研究所 大陸碰撞與高原隆升重點實驗室。《中國科學院院刊》供稿）