探测发现，青藏高原下存在神秘地下空间

“青藏高原是空心的，在它的地表层下存在一个极为广缈的地下世界。” 这一胆大而又离奇的学说发表后，引起了科学界的震惊。多国科学家探测发现，青藏高原下存在神秘地下空间。

自1995年始，一个国际科学小组在喜马拉雅山地区沿东西方向布置了4条超宽频带大地电磁深探测剖面，对青藏高原的地壳结构进行了研究。研究表明，在青藏高原阿尼玛卿山之下，存在一个面积约10－15万平方公里的巨大地下空间。

研究青藏高原是一门显学
两大板块“碰撞”出新疑问

　　大陆形成的板块学说是地球科学界的主流观点。1915年德国气象学家魏格纳在《大陆与海洋的起源》一书中曾提出过大陆漂移的学说，却因缺少证据而未能让人信服。到上世纪60年代初，美国普林斯顿大学教授赫斯提出了海底扩张的概念，并得到古地磁学、地球年代学、海洋地质学等一系列学科新证据的支持。地学界普遍接受了活动论的观点，并逐渐形成了板块运动学说。
　　
　　青藏高原是大陆中颇为突出的构造体，因而也是研究板块碰撞的最理想地域。参与此次电磁探测的中方学者，中国地质大学地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室魏文博教授表示，青藏高原有其独特性，海拔高、范围广，因此，青藏高原的形成、演化和新构造发展是我国和亚洲，乃至全球新生代最重要的地质事件。
　　
　　在这门显学中，解释青藏高原的地壳增厚、高原隆升是破解青藏高原演变的第一道门槛。
　　
　　根据主流观点，在7000万年前，欧亚大陆和印度次大陆的碰撞形成了青藏高原。关于这一演变过程，至今已有多种学说。魏文博介绍了其中主要的几种。
　　
　　第一种假说认为，印度大陆俯冲到欧亚大陆下面，把青藏高原抬了起来，既为大陆俯冲说。在大陆俯冲的作用下，青藏高原地壳的厚度比一般的厚。青藏高原南部地壳厚度为70至80公里，而一般为30-40公里，科学家认为这种“超厚”完全是因为西藏地壳和印度地壳累加而成。延迟俯冲说与第一种假说类似，认为印度大陆冲到了雅鲁藏布江后，到一定程度后就呈现下陡趋势，一直深入到了地幔。第三种是大陆贯入说，认为印度大陆和欧亚大陆分属刚、软两种特质。由于是软物质，印度大陆贯入到欧亚大陆。
　　
　　无论是哪种假说，两大板块碰撞了，青藏高原隆起了。但科学家在对碰撞前后的物质核算中，却有一个惊人的发现：物质不守恒了。这引发了新的疑问。
　　
　　美国学者勒.皮雄等人早在上世纪70年代，就估算出了自印度板块和欧亚大陆碰撞以来地壳缩短造成的地表损失量可能在57×105至62×105平方公里之间，而将这一数据与地壳的增厚量进行了比较之后，有18×105至30×105平方公里的短缩，即二分之一或三分之一的短缩量不能被青藏高原的地壳增厚解释。
　　
　　学者推论，这部分未对地壳增厚做出贡献的地壳物质必然横向挤出或由下地壳进入地幔而损失。
　　
　　电磁学探测地球内部信号
　　青藏高原下有神秘地下空间
　　
　　然而真正要解开这个谜，必须潜入“地下”世界。魏文博表示，只有在地球内部，才能找到能回答陆地内部造山、青藏高原物质流向等本源问题的正确信号。
　　
　　于是，在1995年，一支由来自加拿大、爱尔兰、中国、法国等国的学者组成的国际联合小组运用了电磁学方法，布置了四条超宽频带大地电磁深探测剖面，希望能找到地球内部反馈出的信息。
　　
　　之所以运用电磁学原理去探究地壳、地幔，是因为地球内部本身存在电磁场信号。魏文博解释，这一原理很简单，频率越高的信号，了解不同深度的地层结构。
　　
　　通过这些信号的收集可以更清楚了解高原底下的“活动”。当然这种信号也受到很多因素的制约，如太阳黑子、太阳风等等。
　　
　　四条超宽频带大地电磁深探测剖面，由西向东，分布在雅鲁藏布江，代表了青藏高原南部由西向东的整个态势：最西的一条电阻率高，导电性差，而东面的三条电阻率低，导电性好。这一条线东西方向绵延1000多公里，越往东测得的电阻率越低。
　　
　　这一从地球内部发出的信号吸引了科学家，“这是一种很不寻常的地壳结构。”魏文博教授解释说，青藏高原100公里深度范围内陆壳的电导高达0.3万至2万西门子，是典型稳定大陆地壳的10至100倍。而更为显著的特征是，青藏高原南部，自西向东，其导电性越来越好，说明其地下有一种电阻小的神秘物质，且越往东，这一物质的规模越大。
　　
　　魏文博一行科学家分析了几种可能性。“通常来说，固体岩石的导电性差，高导体物质一般为金属、石墨、水等。”一开始，科学家们认为是地下金属成分增多了，但探测结果却表明没有如此富足的矿藏，而石墨层在青藏高原的分布也被排除。或者地下有一些类似于水的液态物质，并溶解了很多盐分，但这一点也很难得到观测的证据。
　　
　　最后，科学家们判断，在深层的地壳下，水一般以形态特殊的水分子存在于岩层中，出现如此集中的高导电性则证明,青藏高原东部有可能存在广阔的地下海洋。
　　
　　关于青藏高原的隆升机制，有多种不同的假说。延迟俯冲假说（1987）又被称为“千斤顶模型”。专家认为，印度板块以每年50mm的速度插入到青藏高温粘性的（牛顿体）下地壳中，产生的抬升力作用于脆性的上地壳底部，使青藏隆升。这一过程类似于液压千斤顶，印度板块相当于插入欧亚板块的活塞，把力传递到整个青藏地区使其上升。(图:7-15 印度板块与欧亚板块的软碰撞（左）和硬碰撞（右））。
　　
　　与假说一最大的不同是，大陆块体并非俯冲于青藏地壳底部或上地幔软流层内，而是插入到了青藏下地壳中。“这就像撑起的帐篷，俯冲地壳之下的刚性地幔很可能与俯冲地壳发生折离，并且构成了广阔的地下空间。青藏高原东部表现出高导电性，即是地下空间内的海洋造成的。”
　　
　　“地下海洋沿青藏高原东侧的地壳弧形构造分布，位于青海的阿尼玛卿山之下存在着一个广阔的地下空间，初步估算面积约在10－15万平方公里之间。”赵铭博士称，“柴达木盆地原本是高原，其下也存在地下空间，后来坍塌就构成了柴达木盆地。
　　
　　
　　

青藏高原存在地下水深循环？
　　
　　科技日报
　　原文链接：http://www.stdaily.com/kjrb/content/2009-06/24/content_75146.htm
　　
　　
　　传统的水文地质理论认为，地下水仅限于在上地壳循环。前苏联和德国进行的深钻发现，地下水的循环深度至少达到了15公里，已经超出了上地壳的范围。
　　
　　　　“我们在我国北方的沙漠中发现可能存在着深循环的水，而且速度非常快。我们在鄂尔多斯、内蒙古高原和华北平原发现，很多地下水不是来自当地的降水，可能来自外源的远程补给，根据氘、氧、氚等同位素判断，远程补给源区应该是纬度很高或者高程很高的寒冷地区，地表渗漏水通过深循环补给到了鄂尔多斯、内蒙古高原与华北平原等地。”在日前中国科协第30期新观点新学说学术沙龙上，河海大学科学研究院副院长陈建生表示，青藏高原地下水深循环的观点是首次提出的。
　　
　　　　“根据前人的地球物理探测与地球化学分析结果，我们提出了西藏内流区冰雪融水渗漏方式与渗漏通道的时空关系，地下水在北羌塘渗漏到了中地壳以下。”陈建生说。
　　
　　　　陈建生认为，西藏内流区的渗漏水不少于500亿立方米，循环的深度大概在122公里到200公里。从羌塘到鄂尔多斯盆地上地幔有一个低速带，深循环的地下水可能就是沿着这个低速带由西向东补给的。地下水到了鄂尔多斯盆地之后，继续向东补给到了内蒙古高原与华北平原，但渗漏通道的深度已经从100多公里上升到了20～30公里的中地壳。
　　
　　　　为此，陈建生提供了三大重要证据。首先，青藏高原地表水严重渗漏。青藏高原中的西藏高原面积为120万平方公里，分为外流区与内流区两部分，其面积分别约为59万平方公里和61万平方公里，分别占49%和51%。但科学家发现，外流区的径流量有4280亿立方米，而内流区的径流量只有202亿立方米，二者相差20多倍。“在北羌塘的卫星遥感图上可以发现，很多的河流是来自于冰川融雪的补给，河流的宽度超过了1000米，但是河流没走多远就消失了，并没有形成湖泊，这表明河水渗漏到了地下。”陈建生说。
　　
　　　　其次，地下有大规模溶洞。陈建生的第二个证据来自于北羌塘钻孔中发现的大规模溶洞。国家地调局成都矿产研究所在南羌塘与北羌塘各钻了一个钻孔，他们要在这里找石油，在北羌塘打了一个钻孔很不顺，打到200多米的时候就出现了大溶洞，这个孔就废掉了，他们就移动了孔位，在100多米远的地方又打了一个孔。“钻孔发现，北羌塘地区曾经是一个含油气很高的盆地，而且石油经历过成熟的过程，但是后来遭到了地下水渗漏的侵入，油气也随着地下水流走。”陈建生说。
　　
　　　　第三，西藏纳木错湖水位降低。纳木错湖是我国的第二大湖泊，总面积约1980平方公里，虽然是咸水湖，但含盐量很低，每升水中的含盐量只有1.7克，湖水主要靠唐古拉山的冰雪融化补给。监测得知，2007年下半年，纳木错湖水位降低很多，从12月17日到25日，这8天的时间湖水水位竟降低了10厘米，那段时间纳木错湖是有河流入湖补给的，而即便没有入湖补给，当地蒸发也不可能这么大。可以肯定，这段时间内，湖水是漏的。测算表明，9月至12月期间，纳木错湖不算入湖水量补给，至少有3.5亿方水下渗到地表以下。实际的渗漏量还要大，从这点来说，还是支持青藏高原水有渗漏观点的。
　　
　　　　陈建生提出这一观点之后，也有不同的声音。对于水究竟是从哪里来的，南京水科院教授顾慰祖就有不同看法。顾慰祖认为，鄂尔多斯地下水补给资源总量每年为105亿立方米，渭河补给黄河的水量每年为100亿立方米，问题是其补给源至今并未查明，并没有找到这200多亿立方米究竟是哪儿来的，如果是降水补给，还没有确实的依据，而且整体水量并不平衡。
　　
　　　　地下水是不是广为连通？南京师范大学地理学院教授汪永进认为，青藏高原存在地下水深循环这一理论思想比较新，其实质就是两个介质，一个是地下水，一个是岩石圈中的空洞。汪永进说：“但是我们首先要搞清楚，地下空洞和地下水是不是广为连通？这是一个基础问题。”

　　图7-15 印度板块与欧亚板块的软碰撞（左）和硬碰撞（右）