Constant elevation of southern Tibet over the past 15 million years
The uplift of the Tibetan plateau, an area that is 2,000kmwide, to an altitude of about 5,000m has been shown to modify global climate1–3 and to influence monsoon intensity4–8.Mechanical and thermal models for homogeneous thickening of the lithosphere make specific predictions about uplift rates of the Tibetan plateau9,10, but the precise history of the uplift of the plateau has yet to be confirmed by observations. Here we present wellpreserved fossil leaf assemblages from the Namling basin, southern Tibet, dated to ,15Myr ago, which allow us to reconstruct the temperatures within the basin at that time. Using a numerical general circulation model to estimate moist static energy at the location of the fossil leaves, we reconstruct the elevation of the Namling basin 15Myr ago to be 4,689 6 895mor 4,638 6 847 m, depending on the reference data used. This is comparable to the present-day altitude of 4,600 m. We conclude that the elevation of the southern Tibetan plateau probably has remained unchanged for the past 15Myr.
青藏高原南部维持了15个百年的高程
Robert A. Spicer, Nigel B. W. Harris, Mike Widdowson,
Alexei B. Herman†, Shuangxing Guo, Paul J. Valdes, Jack A. Wolfe
& Simon P. Kelley
青藏高原2000平方千米范围内大约5000米的海拔不仅改变了全球气候，而且影响着季风的强度。尽管岩石圈均匀增厚的力学及热学模型可以准确的预测出青藏高原的上升速率，但高原精确的上升历史已经被观察者所证实。这里将展示青藏高原南部南木林盆地保存完好的15个百万年之前的植物群化石，通过它可以重新构建当时的盆地温度。利用数字大气环流模型估计出在植物群化石存在潮湿稳定的能量，利用参考数据重建了南木林盆地15个百万年前海拔位于4689 6±895米或者4638 6±847米，与现今观测海拔46000米对比得出，青藏高原南部在过去的15个百万年高程并没有发生变化。
现在对青藏高原隆升历史的认识还是十分有限的，并不像可以利用标准化的工具对暴露与侵蚀速率进行测量，岩石圈表面不能利用工具进行直接测量的，古海拔只能利用间接手段进行推测。尤其，在新第三纪青藏高原海拔处于一个很多不确定的因素，也是季风的形成具有争议的时期，与之后的新生代全球变冷之间也可能有所关联。始新世碰撞及其后印度和欧亚板块的不断收缩最终促成了青藏高原的演化。通过板块构造的研究发现，在碰撞前期，青藏高原的海拔已经有了较为明显的高程。
新生代构造变形、岩浆活动及地震结构综合显示了青藏高原在始新世就可能发生了隆升。大陆岩石圈地幔的高K岩浆源的出现被归因于软流圈对流的作用。南北向正断层的明显发育指示了7-9 百万年前由于青藏高原隆升导致的东西向延伸。同时，印度洋有孔虫的数量、喜马拉雅磨拉石沉积物生产力以及晚中新世（~10个百万年前）δ13C特征，均被当作间接证据来证明季风的强度。
其他形成年代更老的正断层（＞13个百万年）、喜马拉雅南部晚中新世（约10个百万年）碳酸盐稳定的古海拔同位素特征，以及通过研究18.3±2.7个百万年前由于东西方向扩张的正边粗玄岩岩浆源在青藏高原南部形成了东西向的岩墙群，进一步证明了青藏高原中南部至少在中中新世就已经形成了地形学特征（例，19）。有研究指出，此时，青藏高原南部已经经历了重要的演化并获得下地幔岩石圈的由于对流运动产生的过量潜能。但是，这些间接的海拔测定证据主要依靠的是高原演化的构造模型。
利用叶片与气候多元分析程序（CLAMP）分析得出植物叶片与海拔环境之间的经验关系。尽管是经验性的，但这种关系可以准确的适用于整个第三系，一部分原因是叶片外貌趋同进化的物理基础，另一部分原因是叶片形态与气候之间的关系并不受成岩改造作用。通过对青藏高原南部渐新统植物群进行CLAMP分析，第一次没有依据构造模型与稳定同位素特征而对青藏高原的古海拔进行了推测。
西藏南部南木林盆地（图1）地层包括晚第三纪时期熔岩流和泥页岩，其中在凝灰岩中夹杂大量富植物层，它们不整合地叠置在上白垩纪/始新世一套火山岩基底上。盆地西面发育一系列大倾角的富灰质湖相沉积物，在这套沉积物中标定了两处树叶化石采样点。下部采样点（A点）位于4300 m处，上部采样点位于4600 m处，其上是位于4800 m以上的熔岩流盖体。两个采样点处，均发现在细粒含水灰色凝灰岩中有丰富的树叶形印痕，这表明该处受到最小化机械破碎作用，且无粒度分异现象出现。我们推测这些树叶来自于生长在最靠近湖边的树木，而不是在盆地远端处经抬升的地方。
两处采样点均发现相近植物群成分的集合。它们都是通常快速腐烂的种类（Alnus, Salix），从而表明无生物降解迹象，进而说明：由于优势物种的衰减，所有种属的成分结果都没有偏差。A点的植物群年龄（15.10 ± 0.49 百万年）受到其下伏火山岩沉积物中透长石的40Ar - 39Ar定年年龄，以及其上覆富钾火山岩地层序列中萃取的金云母年龄（15.03 ± 0.11百万年以前）的约束。由于这两个年龄都在误差范围以内，因此可以认为该含植物地层序列是在大约15个百万年以前沉积的。
