塔里木盆地的沙漠是什么時(shí)候形成的？形成沙漠之前那片廣袤地區(qū)是什么樣的？一直是公眾和科學(xué)家關(guān)注的問(wèn)題�！睹绹�(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）近日在其線上版刊登了中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所等學(xué)者的最新研究成果。在題為《晚中新世時(shí)間歇性的廣大湖泊群出現(xiàn)于現(xiàn)今極度干旱的塔里木盆地》(Late Miocene episodic lakes in the arid Tarim Basin, Western China)的論文中，研究團(tuán)隊(duì)第一次重現(xiàn)了在塔克拉瑪干大沙漠出現(xiàn)之前塔里木盆地羅布泊地區(qū)的環(huán)境狀況，并探討了發(fā)生如此重大水文事件的決定性因素。此項(xiàng)工作是在地球環(huán)境所安芷生院士領(lǐng)導(dǎo)下的中國(guó)大陸環(huán)境鉆探項(xiàng)目，繼云南鶴慶（發(fā)表于Science)、青海湖（發(fā)表于Scientific Report）工作之后的又一重要科研成果，由中科院地球環(huán)境研究所、中科院地質(zhì)和地球物理研究所和香港大學(xué)合作完成。
研究者一般認(rèn)為始新世（34-55百萬(wàn)年）以來(lái)的青藏高原及其周?chē)襟w的抬升和長(zhǎng)趨勢(shì)下的全球變冷是導(dǎo)致亞洲內(nèi)陸干旱化加劇的兩大決定性因素，但通常很難分開(kāi)這兩個(gè)因素的相對(duì)貢獻(xiàn)。其中的一個(gè)重要原因是缺乏重建亞洲內(nèi)陸干旱化歷史的準(zhǔn)確記錄。此次研究團(tuán)隊(duì)對(duì)由中國(guó)大陸環(huán)境鉆探項(xiàng)目在塔里木盆地羅布泊附近獲得的1000多米沉積巖心進(jìn)行了精細(xì)的多種地球化學(xué)替代指標(biāo)的分析工作，進(jìn)而完整地恢復(fù)了七百萬(wàn)年以來(lái)塔里木盆地的環(huán)境變化狀況。通過(guò)對(duì)2000多個(gè)樣品進(jìn)行相關(guān)的地球化學(xué)（包括沉積物中碳酸鹽的硼、氧和碳同位素，以及碳酸鹽和有機(jī)碳含量），以及粒度和介形蟲(chóng)分析顯示，氣候干旱區(qū)湖泊自生碳酸鹽的硼和氧同位素值和其它環(huán)境形成的碳酸鹽差別顯著，因此它們可以很好地應(yīng)用于指示湖泊的消亡過(guò)程。
此次的研究結(jié)果顯示，塔里木盆地在晚中新世時(shí)期（距今約四百九十萬(wàn)年）曾出現(xiàn)了大規(guī)模的湖泊群，這些湖泊群有可能相互聯(lián)通而形成大湖，說(shuō)明當(dāng)時(shí)的氣候環(huán)境和現(xiàn)在的沙漠環(huán)境截然不同。大約從四百九十萬(wàn)年前開(kāi)始，大規(guī)模的沙漠化/干旱化才開(kāi)始，最終演變成了現(xiàn)代的沙漠環(huán)境。此演變過(guò)程是永久的和不可逆的。研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)在四百九十萬(wàn)年以前，大規(guī)模的湖泊群是間歇性的。湖相環(huán)境和風(fēng)成/河流相環(huán)境交替存在，而這種環(huán)境交替和地球的軌道變化緊密相關(guān)。塔里木盆地的湖相環(huán)境對(duì)應(yīng)由地球軌道變化所引起的氣候暖期，而風(fēng)成/河流相環(huán)境對(duì)應(yīng)氣候冷期�；诖�，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為在晚中新世時(shí)期，塔里木盆地的水文狀況在始新世以來(lái)的構(gòu)造抬升和長(zhǎng)趨勢(shì)的全球變冷共同作用下達(dá)到了臨界狀態(tài)，在軌道時(shí)間尺度下，氣候適宜期（暖期）時(shí)湖泊出現(xiàn)，而氣候冷期時(shí)湖泊短暫消失。因此，晚中新世是塔里木盆地（有可能更廣泛的亞洲內(nèi)陸干旱區(qū)）水文變化的關(guān)鍵時(shí)期，應(yīng)該引起今后研究的更多關(guān)注。最后，研究團(tuán)隊(duì)基于六百萬(wàn)年以來(lái)塔里木周?chē)襟w的構(gòu)造抬升活動(dòng)加劇而全球溫度在四百萬(wàn)年—七百萬(wàn)年間相對(duì)穩(wěn)定，提出周?chē)襟w的抬升，特別是帕米爾高原的北移及抬升，有效地阻止了水汽進(jìn)入盆地，是導(dǎo)致四百九十萬(wàn)年前湖泊的永久性消亡進(jìn)而沙漠化的原始動(dòng)因。
此項(xiàng)研究得到國(guó)家“973”計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)科學(xué)院的項(xiàng)目資助。
