青藏高原隆升过程及其环境效应是地球科学研究中的重要前沿问题。沉积盆地作为地表过程、构造变形和古环境演化的直接载体，可为恢复高原隆升历史提供关键约束。青藏高原中部羌塘地体长期被认为在始新世至渐新世已达到接近现今的海拔，并对早期季风形成和亚洲内陆干旱化产生重要影响。然而，以往支持羌塘新生代隆升的证据多来自火山岩和低温热年代学，基于沉积记录的数据匮乏，且在盆地时代、沉积过程和成岩改造等方面存在诸多不确定性。
近日，bw必威西汉姆联官网胡修棉教授、马安林助理教授团队联合国内外多位合作者，先后在《GSA Bulletin》和《Earth and Planetary Science Letters》发表论文，系统重建了先遣盆地的形成、沉积、埋藏、成岩和剥露历史，提出了岩石圈滴落控制盆地构造演化并推动高原向南隆升扩展的新模型，揭示了浅埋藏过程中白云岩化作用及其导致碳酸盐氧同位素古高程计失效的机制。
厘定：“一分为二”的红层实为同一套始新世地层
通过系统野外填图、实测剖面、沉积相分析、古生物鉴定、碎屑物源分析和年代学工作，厘定了先遣地区陆相红层的空间范围、构造特征、时代和沉积演化。该地区大面积出露的红层除小部分在1∶25万地质图中被厘定为新生代康托组外，大部分长期被划归为白垩纪阿布山组。本次填图和地层对比工作表明，此前分别划归康托组和阿布山组的红层实为先遣盆地的同一套地层。
先遣盆地东西长约100 km、南北宽约50 km，平面上呈椭圆形，具有"北断南超"的构造特征：盆地北部以逆冲断层为界，红层被古生代—中生代地层逆冲覆盖，盆地边界发育同沉积构造。盆地内红层自下而上由冲积扇—河流相砾岩、河流相砂泥岩、浅湖相泥质岩—碳酸盐岩、三角洲—深湖相砂岩及冲积扇相砾岩五个单元组成，总厚度近2 km，构成垂向剖面上"两端粗、中间细"的湖相三明治式结构。火山灰锆石和碳酸盐U-Pb定年结果将红层沉积时代厘定为始新世50–43 Ma。鉴于该套地层在时代、岩性组合和沉积特征等方面均不同于前人定义的康托组、唢呐湖组或丁青湖组等地层，团队以当地村名将其命名为"玛尔果组"。
机制：岩石圈滴落驱动羌塘快速隆升与向南扩展
先遣盆地的椭圆形分布、短寿命、同沉积构造缩短、丰富的火山碎屑沉积、干旱气候、内流水系特征，以及先慢后快的构造沉降历史，均指向造山带高原内部由岩石圈滴落控制的盆地类型，也符合地球动力学数值模拟的预测。据此，研究提出羌塘地体在印度—亚洲碰撞后快速响应，经历了岩石圈滴落及相关地壳缩短和增厚，从而推动了高原地貌的形成及向南扩展。
追问：湖相碳酸盐岩能否用于古高程重建？
始新世羌塘盆地古高程是科学界关注的热点问题。利用先遣盆地湖相碳酸盐岩恢复羌塘地体古高程，必须首先回答一个关键问题：这些碳酸盐岩是否保存了原始湖水或大气降水的氧同位素信号？针对这一问题，团队进一步开展了埋藏史和成岩作用研究。
不同层位的16件湖相泥晶白云岩样品获得的碳酸盐团簇同位素温度为47–77℃，明显高于地表温度。厘清团簇同位素温度升高的原因，是判断碳酸盐氧同位素能否可靠用于古高程重建的关键。在无流体参与的情况下，升温可导致团簇同位素发生固态重排，使团簇同位素温度升高，而氧同位素保持不变。为验证这一可能性，团队开展了低温热年代学工作。结果显示，先遣盆地底部磷灰石（U-Th）/He年龄被完全重置，而其磷灰石裂变径迹发生部分退火。热历史模拟表明，盆地在约42 Ma达到最高埋藏温度（约106 ℃），随后快速剥露，并在约34 Ma达到近地表条件。
定论：流体参与下的白云岩化改造，氧同位素不可直接用于古高程重建
进一步的数值模拟表明，埋藏温度不足以通过固态键重排来解释团簇同位素温度升高。岩相学、矿物学和地球化学进一步研究表明，先遣盆地湖相碳酸盐岩经历了浅埋藏阶段流体参与的白云岩化作用。基于团簇同位素温度和碳酸盐氧同位素计算得到的流体δ¹⁸O值（+1‰至+ 6‰），反映的是成岩流体而非原始湖水或大气降水的信号。这个结果表明，先遣盆地湖相碳酸盐岩氧同位素不能直接用于古高程重建。
启示：成岩改造在青藏高原新生代湖相碳酸盐中具有普遍性
通过与林周、改则、尼玛、伦坡拉、黑虎岭、贡觉、囊谦等古近纪陆相盆地的对比，研究团队进一步指出，湖相碳酸盐成岩改造在青藏高原陆相沉积记录中具有普遍性：湖相碳酸盐岩即使在岩相和显微结构上仍保留层理、泥晶结构等看似原生的沉积特征，实际上也经历了隐蔽的流体改造和白云岩化作用。未来利用湖相碳酸盐约束青藏高原古高程时，必须结合盆地热历史、团簇同位素、岩相学、矿物学和元素地球化学等证据开展成岩作用评估；对于碳酸盐成岩改造明显的盆地，需要寻找和发展其他独立的古高程代理指标。
上述成果的第一作者和共同通讯作者为bw必威西汉姆联官网的马安林助理教授，共同通讯作者为胡修棉教授。研究得到国家自然科学基金、关键地球物质循环与成矿全国重点实验室、中央高校基本科研业务费等项目的资助。
图1 青藏高原中部先遣盆地构造位置及简化地质图
图2 先遣盆地始新世地层格架、年龄-深度模型、构造沉降曲线
图3 青藏高原中部50–43 Ma地貌及构造演化过程
XB：先遣盆地；GB：改则盆地；QT：羌塘；LS：拉萨；HFB：喜马拉雅前陆盆地。
图4 先遣盆地白云石含量，碳酸盐碳、氧同位素，团簇同位素温度，成岩流体氧同位素随地层的变化
论文信息：
Ma, A., Li, L., Li, G., He, J.J.Y., Kapp, P., Lu, C., Zhang, H., Lin, C., Wang, J.W., Zheng, B., Li, K., and Hu, X., 2026. History of burial, carbonate diagenesis, and exhumation of the Eocene Xianqian Basin in western central Tibet. Earth and Planetary Science Letters, 695, 120328.https://doi.org/10.1016/j.epsl.2026.120328.
Ma, A., He, J.J.Y., Hu, X., Kapp, P., Wang, Y., Wang, J.W., Li, L., Liang, W., Wang, X., and Li, K., 2026. Early to middle Eocene (50–43 Ma) Xianqian Basin in central Tibet: Archives of arid paleoenvironments and a southward plateau uplift trend. GSA Bulletin, 138, 1867–1892.https://doi.org/10.1130/B38437.1.
撰稿人：马安林、胡修棉
审核：曾罡