东昆仑山是青藏高原东北部一条近东-西向延伸超过1000 km的大型山脉，其南-北两侧的地貌、气候、构造变形样式和地壳结构都存在显著差异(图1a-b)。于是，研究东昆仑山新生代构造变形时间和样式对于重建整个高原生长过程、探讨其背后的动力学机制和环境效应有着重要的意义。前人在东昆仑山地区开展了多方法研究，但是得到的新生代构造变形时间和样式都不尽相同。为了有效地约束东昆仑山新生代构造演化历史，中国地震局地质研究所博士研究生李朝鹏(现为中国科学院广州地球化学研究所博士后)在导师郑德文研究员的指导下分别在诺木洪地区、香日德地区和格尔木地区开展了系统的低温热年代学研究(图1c)。

图1.东昆仑山地理位置和磷灰石(U-Th)/He样品分布

诺木洪地区，我们在地貌侵蚀面发育的部位采集了一个高程剖面(图1c)。以地貌侵蚀面为新生代构造变形的参考面，建立了年龄-古深度曲线(图2)。新的年龄-古深度曲线揭示了晚渐新世(~25 Ma)加速剥露(图2)，并被解释为东昆仑山北缘逆冲作用开始的时间。该研究把东昆仑山北缘逆冲作用的时间由40-35 Ma修订为25 Ma。

图.2 诺木洪地区磷灰石(U-Th)/He年龄-高程剖面和年龄-古深度剖面。

在香日德地区和格尔木地区，我们由北向南横穿东昆仑山采集了一系列样品(图1c)。磷灰石(U-Th)/He年龄-水平距离剖面揭示出由北向南山体剥露程度逐渐增加，并且剥露程度最大的部位在昆仑断裂附近(图3e和4c)。高程剖面揭示出东昆仑山和昆仑断裂挤压阶区加速剥露的时间均为晚渐新世(27-25 Ma, 图3b-d, 4a)。密集的磷灰石(U-Th)/He年龄还限定了向北低角度(~5°)倾斜的He部分保留带(HePRZ, 图5b-c)。上述剥露特征支持东昆仑山晚渐新世经历了低角度 “掀斜”隆升，与此同时沿昆仑断裂的走滑运动启动。结合东昆仑山两侧盆地新生代沉积特征(地层厚度均向山体减薄)和深部结构，我们提出了新的构造几何模型：下地壳“构造楔”和上地壳以昆仑断裂为核部的正花状构造共同控制了山体的隆升过程(图5a)。在新的模型中，东昆仑山两侧逆冲作用是沿昆仑断裂压扭作用的体现，很好地解释了昆仑断裂启动与东昆仑山两侧逆冲作用的同时性。

图.3 香日德地区磷灰石(U-Th)/He数据揭示的山体剥露历史。

图.4格尔木地区磷灰石(U-Th)/He数据揭示的山体剥露历史。

图.5东昆仑山构造隆升动力学模型。

东昆仑山以低角度“掀斜”变形实现隆升，地表缩短变形十分有限(<4%)，暗示下地壳的“楔入”可能是地表隆升和地壳增厚的主要动力(图6b-c)。在青藏高原的东北部(西秦岭地区)，中-下地壳软弱层向北的水平挤入被认为是山体隆升的驱动力(图6b, Zhao et al., 2021)。在青藏高原东部(岷山和龙门山地区)，山前逆冲作用被认为是软弱下地壳向上顶推的结果(图6e-f, Sun et al., 2020; Zhao et al., 2013)。在高原北部和东部，虽然下地壳塑性变形的样式存在差异(图.6)，但是均在地表隆升和地壳增厚过程中发挥着重要作用(图6)。这些观测暗示了在整个青藏高原与前陆的过渡带，下地壳塑性变形主导的地表隆升和地壳增厚可能是一个普遍现象。

图.6青藏高原北部和东部均显示中-下地壳塑性变形是地表隆升和地壳增厚的重要动力。

各种地质记录显示在晚渐新世-早中新世，青藏高原东北部的前缘出现了大范围的风成沉积物(Garzione et al., 2005; Guo et al., 2002; Zhang et al., 2014)，中国东部季风区经历了由亚热带地区到温带地区的扩张(Wu et al., 2022)。气候模拟结果认为上述气候重组可能是由青藏高原北部隆升造成的(Li et al., 2021)。综合青藏高原隆升历史的研究，我们发现在晚渐新世-早中新世，除了东昆仑山，西秦岭、龙门山和可可西里盆地都经历了强烈的构造隆升(图7)。此外，中国气候南北分界线秦岭也在该时期隆升(图7, Yu et al., 2022)。这就意味着东亚大陆横贯东西近2200 km的地形屏障在晚渐新世-早中新世形成了，与中国西北地区和东部地区气候转变的时间相当。因此，我们推测晚渐新世-早中新世青藏高原的扩展是东亚新生代气候重组的重要驱动力。

图.7晚渐新世-早中新世青藏高原东北部构造隆升与中国东部-西北地区气候事件的空间关系。

相关研究发表在国际期刊Geophysical Research Letters(两篇)和Global and Planetary Change，本研究受到了国家自然基金委(41888101, 41972221)和第二次青藏高原科学考察项目(2019QZKK0703)的支持。

论文信息如下：

Chaopeng Li, Dewen Zheng, Renjie Zhou, Jingyu Yu, Yizhou Wang, Jianzhang Pang, Ying Wang, Yuqi Hao, Youjuan Li, 2020. Late Oligocene tectonic uplift of the East Kunlun Shan: Expansion of the northeastern Tibetan Plateau. Geophysical Research Letters, 48, e2020GL091281.

Chaopeng Li, Dewen Zheng, Jingyu Yu, Renjie Zhou, Yizhou Wang, Jianzhang Pang, Ying Wang, Yuqi Hao, Yi-Gang Xu, 2023. Late Oligocene mountain building of the East Kunlun Shan in northeastern Tibet: Impact on the Cenozoic climate evolution in East Asia. Global and Planetary Change, 104114.

Chaopeng Li, Dewen Zheng, Jingyu Yu, Yizhou Wang, Jianzhang Pang, Ying Wang, Yan Ma, Yuqi Hao, Yi-Gang Xu，2023. Late Oligocene Orogen-Scale Tilting in Northern Tibet: A Response to Northward Injection of the Tibetan Lower Crust?. Geophysical Research Letters, 50, e2022GL102700.