第七届青年地学论坛

    青藏高原隆升、亚洲季风演化和新生代全球变冷的关系是构造-气候领域最引人注目的科学问题之一。自上世纪八十年代末Raymo等提出“构造-风化”假说后，普遍认为青藏高原隆升主要通过加强印度-亚洲板块碰撞带的硅酸盐风化和有机碳在南亚孟加拉扇的有效埋藏影响全球碳循环。然而，喜马拉雅-青藏高原隆升也可以通过强化东亚季风来增加季风降水从而促进东亚地区硅酸盐风化和/或有机碳埋藏，进而影响全球变化。
    基于此青藏高原隆升对全球变化影响的季风视角，发生在渐新世-中新世之交的亚洲气候重组伴随着东亚季风北向推进到中国亚热带地区将是一个重要的大气CO₂消耗过程。本研究计算了这次气候重组通过加强中国亚热带地区硅酸盐化学风化导致的长期大气CO₂消耗为0.06~0.87×10¹²mol yr^-1，并且其中约50%的贡献来自于Mg硅酸盐风化。有机碳埋藏导致的大气CO₂消耗约为同时期硅酸盐风化的25%。结果强调了中国东部富Mg上部大陆地壳风化对于渐新世全球大气CO₂含量下降和新近纪海水Mg含量增加的显著影响。本研究进一步针对晚中新世约7百万年前全球海表温度开始快速下降，但代用指标重建的大气CO₂含量却未同时降低的争议难题，在位于东亚季风区的临夏盆地和黄土高原东部获取了两条陆源沉积的粘土矿物记录，重建了约一千两百万年以来的季风区硅酸盐风化历史。结果揭示了约7-9百万年东亚季风区存在季风降水驱动的硅酸盐风化加强，导致长期大气CO₂净消耗介于0.18-1.8×10¹¹mol yr^-1之间，并可能驱动了约7百万年开始的全球快速降温和北半球冰川作用。
    如果上述发生在东亚季风区的气候转型主要与青藏高原隆升有关，那么有别于前人对构造活跃的印度-亚洲板块碰撞带的关注，本研究揭示了喜马拉雅-青藏高原的生长也通过改变构造欠活跃的东亚地区水循环格局对全球变化施加重要影响。该机制凸显了东亚季风区硅酸盐风化作为驱动全球变化的主要碳消耗过程，为深入认识青藏高原隆升、亚洲季风环流和全球变化的内在耦合过程提供了新视角。
 

青藏高原,东亚季风,碳循环,化学风化,全球变化