“古老的三叶虫化石, 镶嵌在喜马拉雅山巅。这是在告诉人们, 那里曾是汪洋一片”。稚嫩的童音道出了人们对海陆变迁的朴素认识。青藏高原经历了由陆到洋以及从洋到陆的复杂变迁，这里保留了曾经消失的大洋（特提斯洋）的证据；高大巍峨的山脉，壮观幽静的峡谷，星罗棋布的湖泊吸引着全世界科学家的目光，这里也被誉为天然地质实验室。

图1  青藏高原上巍峨的高山曾经汪洋一片（来源：pixabay）

特提斯洋在青藏高原何时消亡？青藏高原腹地何时隆升？《科学通报》2019年第15期封面文章发表南京大学胡修棉课题组撰写的“革吉最高海相层约束班怒残留海消亡时间(~94 Ma)”，介绍了晚白垩世早期青藏高原腹地西藏阿里革吉地区发现的由海向陆转变的过程，复原了关于特提斯洋在该地区的最后消亡故事的片段。

海陆变迁朴素的思想早在唐代颜真卿《麻姑仙坛记》就有记载：“江西抚州麻姑山‘高石中有螺蚌壳，或以为桑田所变’”。宋代沈括也曾在《梦溪笔谈》中提到太行山崖间有螺蚌壳，据此认为这一带过去曾是滨海。古人论证海陆变迁往往通过零碎的线索进行推测，显得殊为不易。如今，借助现代科学分析方法，通过野外环境分析、成分统计、化石定年、物源分析等手段，对青藏高原腹地晚白垩世地层进行研究，精确限定了西藏阿里地区革吉地区最后一次由海变陆发生在九千四百万年前（~94 Ma）。

图2  阿里地区革吉县古老的地层记录海陆变迁。远景山峰展示革吉地区海相地层（郎山组），此时该地区仍处于一片类似于现今大堡礁的浅海环境；近景展示一套海陆过渡环境的地层（唐杂组），中景低山红色地貌展示了革吉地区快速隆升的冲积扇地层（竟柱山组），由此揭开了青藏高原腹地隆升的序幕

通常认为，大陆之间洋壳俯冲消失，陆壳与陆壳开始接触代表着大洋的消亡，也代表着大陆的初始碰撞。显然洋壳消亡后，陆壳之上还残存着海水，这部分残留的海域称之为残留海。残留海消亡过程中受到构造作用，会产生一系列诸如环境、成分和物源的转变。科学家利用这些保留在岩石中的线索来反推残留海消亡的过程。

第一个线索是沉积环境的变化。通过野外对沉积环境进行识别，发现革吉地区晚白垩世早先的环境类似于现今长江三角洲的入海口。但是好景不长，一次全球海平面上升事件波及到这里，导致海水淹没大片的区域。这个时期繁殖了大量的圆笠虫—一种只生活在浅海里小不点。别看它的个头不过1~2 mm，却能帮助科学家推算出当时它们生活的海水深度。后来随着海水逐渐消退，这里又“重见天日”成为陆地。

图3  海洋底栖有孔虫的生活模拟图（来源：framsticks.com）。左上角为研究剖面发现的圆笠虫类化石，精确限定了地层的时代

第二个线索是碎屑成分和物源的变化。通过薄片鉴定发现海陆变化前后物质成分的改变，而这种成分的改变，正是由于物源的变化所引起的。地势高的地方岩石容易被风吹日晒剥蚀成小块的砂砾，这些砂砾被流水冲刷搬运到地势低洼的地方。这个提供碎屑砂砾物质的地方叫做物源区。海水退出前，物源主要来自北方，那里地势较高，早先火山喷发频繁，带来了大量的火山物质，海水退出后，由于受到构造作用南方发生隆升剥蚀，提供了大量的碎屑。

图4  革吉地区晚白垩世海陆变迁示意图

至此，我们对海陆变迁的过程有了一定的了解，自然而然也会产生一个重要的问题：

海陆变迁是什么时候发生的？

研究者请出了“古生物”这件法宝。生物化石作为地质历史中的经历者，一些特定的生物化石具有很强的时代性，可以用于精确的生物地层定年。通过对这套地层中特殊的有孔虫——圆笠虫类（Orbitolininids）的研究，精确限定它们生活的时代距今约9800万年，直到约9400万年前海水退出才最终消失。圆笠虫类是一类砂质胶结壳类型的底栖大有孔虫。因其外形类似斗笠而得中文名。这种生物生活于温暖近岸的浅海环境仅见于白垩纪中期12000~9000万年前左右。它地理分布广、演化迅速，是极其良好的地层划分对比的“金钥匙”。

随着海水的退出，紧接着便揭开了青藏高原腹地轰轰烈烈隆升的序幕。当然，这就是另外的故事了……

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叶加鹏, 胡修棉, 孙高远, 等. 革吉最高海相层约束班怒残留海消亡时间(~94 Ma). 科学通报, 2019, 64(15): 1620-1637.

http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/CSB/64/15/10.1360/N972018-01092?slug=fulltext