印度-欧亚大陆碰撞之后，持续的板块汇聚运动如何被青藏高原所吸收是认识大陆岩石圈变形动力学机制的热点问题。其中，比较流行的观点认为印度-欧亚大陆之间的汇聚运动主要被青藏高原内部地壳缩短变形所吸收，高原隆升后产生的重力势能是板块汇聚的主要阻力。这一模型意味着板块汇聚速率下降应该与高原的生长相对应，并且现今高原边界的形成明显晚于印度-欧亚大陆碰撞时间。然而，Clark. (2012) 提出了截然不同的观点，认为板块汇聚运动主要由亚洲大陆岩石圈地幔粘性变形来吸收，与青藏高原地形演化无关。该模型主要依赖于两方面地质证据：(1) 高原北部边界形成于大陆碰撞早期；(2) 板块汇聚运动呈指数下降。由此可见，解决上述争议需要高原北部边界演化历史。

西秦岭是青藏高原北部重要的地貌边界 (图1)，但其初始变形时间却备受争议，主要体现在山体剥露过程与盆地沉积记录不一致。西秦岭加速剥露指示大规模挤压变形开始于早始新世 (~50 Ma)，而陇中盆地的挠曲变形、物源和沉积相转变则认为西秦岭构造变形开始于晚渐新世-早中新世 (30-20 Ma)。为了解决上述矛盾，中国地震局地质研究所新构造与年代学实验室李朝鹏博士在郑德文研究员和中国科学院广州地球化学研究所徐义刚院士的指导下，在西秦岭北缘开展了基于地貌分析的低温热年代学研究。新的磷灰石(U-Th)/He高程剖面揭示出山体加速剥露发生于23-22 Ma (图2)。地貌分析显示，西秦岭北缘山顶残留的地貌侵蚀面倾向与山体走向斜交，而不是前人认为的近垂直 (图3)。于是，本研究沿着地貌侵蚀面真实倾向重新投影地貌侵蚀面附近的磷灰石(U-Th)/He样品，得到了新的年龄-古深度关系。新的年龄-古深度剖面揭示出加速剥露发生在25-20 Ma (图3)，与高程剖面结果一致。因此，西秦岭加速剥露的时间应该为23-22 Ma，而不是50-45 Ma。这一结果也与陇中盆地的沉积记录是保持一致的，进一步佐证的本研究的可靠性。

结合整个青藏高原已有的地质记录，本研究发现：在印度-欧亚大陆碰撞后，挤压变形快速传递到羌塘地块和松潘-甘孜地块边界处(风火山逆冲断裂带、甘孜-玉树逆冲断裂带)，并且维持到30-25 Ma；在25-15 Ma，青藏高原边界经历了快速的扩展，扩展幅度占据现今高原面积的近一半。晚渐新世-中中新世青藏高原的快速扩展与大陆碰撞后印度板块汇聚速率最显著的下降过程在时间上几乎重叠，支持高原快速增长的重力势能是板块汇聚运动的重要阻力。

图1. 西秦岭构造位置与采样点位置。(a)印度-欧亚大陆碰撞以来板块汇聚过程。(b)青藏高原东北缘主要构造变形事件。(c) 采样点位置。

图2.新的高程剖面揭示出加速剥露发生在23-22 Ma。

图3.研究区内变形的地貌侵蚀面(a-d)、沿垂直于山体走向(e)和地貌侵蚀面真实倾向(f)组织数据的差异。

以上研究成果发表于国际地学杂志Earth and Planetary Science Letters：Li, C. (李朝鹏), Zheng, D. (郑德文), Yu, J. (俞晶星), Lease, R. O., Wang, Y. (王一舟), Pang, J. (庞建章), Wang, Y. (王英), Hao, Y. (郝宇琦), & Xu, Y. (徐义刚), 2024. Revised timing of rapid exhumation in the West Qinling: Implications for geodynamics of Oligocene-Miocene Tibetan plateau outward expansion. Earth and Planetary Science Letters, 646, 118966. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.118966