印度板块与欧亚板块碰撞形成青藏高原是新生代最重要的地质事件之一，对此后全球范围内的气候演化、欧亚大陆内部的地形地貌、植被生态演化等表生地球系统都产生了重大影响。20Ma以来，青藏高原内部累积的能量推动地壳和上地幔向东移动，青藏高原地壳物质向其东南缘发生大规模运移，导致多期次隆升，但构造隆升具体细节以及与区域内表生沉积系统缺乏隆升过程的沉积记录。

图1 研究区构造背景及本工作煤沉积剖面及样品位置。

 针对以上问题，中国科学院广州地球化学研究所深地过程与战略矿产资源全国重点实验室博士生黄敏在导师廖泽文研究员的指导下，以藏东南小龙潭、先锋盆地等耦合青藏高原幕式隆升期间发育的煤层剖面为研究对象（图1），重点解剖剖面上煤及煤分子结构中甲氧基的稳定碳氢同位素演化特征，探讨青藏高原隆升的地球化学过程。

 青藏高原东南缘以其活跃的构造变动、独特的气候变化、多样的生态环境演化成为目前研究的热点区域，广泛发育富含有机质的煤层沉积。剖面煤的有机质稳定氢同位素主要受控于大气降水，并且木质素分子中所含的甲氧基含量会随沉积煤化过程的加深而逐渐减少，碳氧键（-O-CH₃）断键的同时伴随一定程度的稳定碳同位素分馏，在构造变动背景下变化明显。

 古地磁定年研究结果显示小龙潭煤层剖面的年龄范围为约11.6-12.6Ma。图2中结果显示在12.1Ma左右，剖面上煤的稳定氢同位素比值、煤分子结构中甲氧基含量及其稳定碳同位素比值发生了协同的漂移。由于剖面上煤的稳定氢同位素比值主要受控于区域大气降水比值的约束，在纬度相同、海陆距离不变的情况下，大气降水稳定氢同位素演变具有明显的海拔效应。推测该时期小龙潭盆地经历了一次显著的隆升过程。煤层剖面甲氧基含量与甲氧基稳定碳同位素相关性在抬升前后差异明显，抬升前受到沉积热演化的约束，二者呈现协同演化，抬升后甲氧基碳同位素的变化不再受控于甲氧基含量，其演变机制有待更深入的研究以及更多古环境、古生态学参数的对比讨论。

图2小龙潭剖面煤层中煤的稳定碳/氢同位素及甲氧基相关参数。a:煤层总碳同位素；b; 煤层总氢同位素；c;甲氧基碳分数；d;甲氧基稳定碳同位素；e;甲氧基稳定氢同位素。 

晚中新世青藏高原周缘构造变动活跃，地层差异性隆升，伴随区域季风的增强，青藏高原东南缘形成多个以温带高山植物群为主的小型盆地。通过与同层位先锋剖面的地球化学数据对比简要计算出此次小龙潭剖面区域在80ka内抬升幅度大约为500m（6.25mm/y）。该工作表明煤层剖面的精细地球化学解剖能为探讨青藏高原东南缘富有机质沉积盆地的抬升与其地球化学演化过程研究提供新的视角。

本工作得到国家自然科学基金重大研究计划项目（编号：92479101）和 “多圈层作用油气富集理论项目（THEMSIE04010104）”的联合资助，相关研究成果近期发表于Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology期刊上。

论文信息：Huang, M. (黄敏), Zhao, G.(赵冠宇), Wang, Q.(王强), Cheng, B.(程斌), Liao, Z. *(廖泽文), 2025. An uplift of the southeastern Tibetan Plateau around 12.1 Ma encoded in coal seam. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 679, 113300. DOI: 10.1016/j.palaeo.2025.113300

论文链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031018225005851?via%3Dihub