“羌塘高原”在藏语里是指“北方高平地”，其南接冈底斯—念青唐古拉山脉，北抵昆仑山—可可西里山脉，幅员辽阔，平均海拔5 000 米以上，素有“世界屋脊的屋脊”之称。这片高原神秘而空旷，星罗棋布的湖泊宛若遗落大地的明珠散落其间；规模仅次于南、北极冰盖的普若岗日现代冰川，犹如硕大的银碗倒扣于高原之上；藏羚羊、野牦牛、藏野驴等珍稀野生动物自由奔跑，恰似礼赞生命的精灵；孕育中华民族文明的“三江源”亦在此处，蜿蜒交错的河流，仿佛飘落在人间的银丝带。

特提斯洋远古时期横亘于南方冈瓦纳大陆和北方欧亚大陆之间，西起阿尔卑斯山脉，东至东南亚系列山脉，绵延逾10 000 千米。现今的地中海则是特提斯洋数亿年生命历程中最后的倔强，仿佛它消失时落下的一滴泪水。1893年，奥地利地质学家爱德华·休斯以古希腊神话中河海之神妻子的名字为这片远古海洋命名，美丽而尊贵的特提斯女神就此与地质学结下了不解之缘。现今的羌塘高原（盆地）曾是特提斯洋的一部分，位于其东部区域。在常人眼中，也许很难相信耸入云霄的羌塘高原曾经是一片广阔的海洋，而地质学家自有破译之法，那就是通过远古岩石里面记录的信息去甄别一个地区在远古时期是湖泊还是海洋，抑或是河流还是三角洲。数亿年的地质演化，在羌塘高原这个看似贫瘠的地区埋藏了丰富的自然资源与地球科学奥秘，无数地质人在此默默耕耘、奉献青春，这里同样是旅行者、探险者及摄影爱好者们心向往之的胜地。

红层是以红色为主色调的沉积地层，颜色醒目，在野外易于鉴别。从遥远的前寒武纪，到生命大爆发的早古生代，再到恐龙称霸的中生代，全球范围内均有广泛分布的红层。根据沉积环境的不同，学者们将红层分为陆相红层和海相红层，它们是两个截然不同的沉积体系。陆相红层多出现在非海洋环境中，如湖泊、河流、河漫滩、三角洲及沙漠等环境；而海相红层（又称大洋红层）是指地质历史时期及现代海洋中的红色沉积物，沉积环境涵盖浅水至超深水区域，其红色可能源于沉积期和早期成岩阶段，由古海洋和古气候等因素引起海水化学性质变化而形成。此外，根据形成原因的不同，还可将红层分为原生红层和次生红层。原生红层是沉积物在沉积期或准同生期，因沉积环境的变化而氧化成红色的地层；次生红层则是在漫长的成岩作用阶段或风化过程中，由于后期流体等的改造作用，导致原生组分发生次生变化，进而转变为红色的地层。前人研究表明，红层的发育与其古地理位置密切相关，越靠近古陆，物源供应就越充足，红层发育就越粗越厚；远离古陆时，物源接受较少，红层相对较薄且连续性差。

在侏罗纪时期，羌塘盆地内沉积的地层总体具有海相特征，而在侏罗纪早期，北羌塘地区却沉积了一套广泛分布的陆相红层，如北边的弯弯梁、西边的咸水河、南边的方湖、中间的半岛湖，以及东边的雀莫错等地区，前人将其划归为雀莫错组一段。该红层岩性主要为紫红色砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩及泥岩等，垂向上呈现出多个向上变细的沉积序列。羌塘中生代盆地演化的关键时期是晚三叠世，一方面受龙木措和金沙江古特提斯洋关闭的影响，发育的北羌塘弧背前陆盆地逐渐萎缩；另一方面受多地块碰撞后伸展至南部班公措—怒江新特提斯洋的快速扩张，开启了新一轮盆地的演化。该套红层是羌塘中生代新一轮盆地早期演化的充填产物，分析其形成的沉积环境对恢复羌塘中生代新一轮盆地早期充填过程具有重要意义。

2.5亿年以来，羌塘盆地沉积了数千米厚的地层，宛如一本厚厚的“石书”，见证着特提斯洋的消亡，为地质学家解密原始沉积环境提供了证据，在沉积地质学中将其称为“相标志”。其中，原生沉积构造信息在恢复远古时期沉积环境的过程中起着关键作用。沉积环境即海洋、湖泊、河流及三角洲等环境，而沉积构造通常是指水体中的沉积物在沉积过程中或沉积后，由于物理、化学及生物作用的影响，在沉积岩表面或内部形成的各类构造，这些构造如同加密的“记号”一般，等待地质学家们去破译。笔者近年来在方湖、胜利河及那底岗日等地区雀莫错组一段的红层中发现了许多典型的原生沉积构造类型，如交错层理、粒序层理、波痕、底冲刷、叠瓦状构造、板状交错层理、槽状交错层理、楔状交错层理、平行层理及虫孔等相标志。

交错层理由一系列斜交层系界面的纹层组成，主要是在水和风等流动介质作用下形成，常见于碎屑岩地层中。根据纹层形状、纹层与层系界面以及层系的组合特征，可将交错层理分为板状、楔状及槽状等多种类型，它们对沉积环境具有指示意义。方湖及胜利河等地区雀莫错组红层中发育大量板状交错层理及槽状交错层理，这些交错层理多见于砂岩中，细层厚度通常为1 ~ 3厘米，层系厚度为10 ~ 25厘米，规模中等，多指示水体浅而动荡的河流环境。古流向为15° ~ 25°，指示沉积物源主要来自南部。

粒序层理指沉积物粒度呈垂向递变的层理构造，多由浊流沉积形成，但在河流、海滩及潮坪等牵引流中也可发育。研究区细砾石、砂和粉砂构成多个向上变细的粒序层理，单个递变层的厚度为数厘米到数十厘米，反映水动力强弱的周期性变化。

波痕在我们日常生活中较为常见，洪水、潮水退去后，在沉积物表面往往会形成现代波痕。波痕构造的形成与交错层理类似，只不过波痕保留在沉积物的层面上，可分为不对称波痕和对称波痕，前者多见于河流三角洲及沙漠，后者多见于海洋。不对称波痕可以反映沉积介质的流动方向，研究区雀莫错组一段波痕构造主要发育于中粗砂岩中，古流向同样指示物源来自南部。

底冲刷指水等流动介质的流速突然增大，侵蚀下伏疏松沉积物而形成起伏不平的侵蚀面。侵蚀后能量释放，流水携带的砂质颗粒重新沉积充填在凹坑内。这种现象常见于河流及冲积扇等沉积环境中。在研究区剖面上，底冲刷表现为下部泥岩与上部砾岩直接接触，接触界面多呈起伏不平的不规则状。

叠瓦状构造主要是指扁平砾石在流水的作用下向同一方向倾斜排列的现象。通常砾石的最大扁平面倾斜方向与水流方向相反，在研究区主要见于雀莫错组一段砾石层中，砾石具有两个最大扁平面，可能反映了双向水流的特征。

岩石中除了上述“记号”外，还保留着矿物、化学元素及岩石组合序列等其他方面的相标志信息。例如，研究区雀莫错组一段的红层中发育多套砾岩和含砾砂岩，砾石成分复杂，多呈次棱角状—次圆状，磨圆度和分选性属于差—中等。上部砂岩和粉砂岩中长石、石英矿物和岩石碎屑颗粒整体上也多为次圆状—次棱角状，具有中等—差的磨圆度和分选性。这些信息充分表明，无论是砾岩、砂岩抑或是粉砂岩，整体均具有较低的成分分异度和结构分异度，物质来源相对较近，未经过长距离搬运。从岩石垂向分布来看，砾岩多位于下部或底部，含砾砂岩常沉积于砾岩之上，砂岩常见于砾岩或含砾砂岩之上，粉砂岩或泥岩多位于砂岩之间或上部，构成单个或多个向上变细的沉积序列，这种现象被称为河流沉积过程中形成的“二元结构”。

笔者破译了1.9亿年前雀莫错组红层中的地质信息，揭开了羌塘远古河流的神秘面纱。通过分析方湖、胜利河及那底岗日等地区雀莫错组红层段岩相、岩石组合及原生沉积构造特征等相标志，笔者认为研究区雀莫错组红层形成于辫状河流环境中，且进一步识别出河道和河漫滩两种沉积亚相，以及河床滞留、心滩和泛滥平原三种沉积微相。河床滞留沉积特征为：充填紫红色或杂色砾岩和含砾粗砂岩，发育底冲刷构造、粒序层理、平行层理、韵律层理和叠瓦状构造；心滩特征为：充填紫红色长石岩屑砂岩和岩屑砂岩，发育槽状交错层理、低角度板状交错层理、平行层理、波痕和斜层理；泛滥平原特征为：充填紫红色粉砂岩和泥质粉砂岩，发育钙质结核、虫孔构造和韵律层理，在研究区厚度较小。研究区雀莫错红层发育多个向上变细的沉积旋回，且底冲刷构造发育，可能与河流改道、河道侧向迁移有关。河流主要是从南东向北西流淌，同时发育一些分支河道。结合沉积岩中微量元素及碎屑锆石信息，笔者认为河水从中央隆起带携带晚三叠世、二叠纪、早奥陶世、寒武纪及前寒武纪长英质物源进入盆地，在中央隆起带北缘卸载沉积。研究区雀莫错组红层中发育钙质结核，可见含量较高的长石和赤铁矿，且具有较低的化学风化程度，反映了羌塘盆地侏罗纪早期气候炎热干旱，这可能是受到南部新特提斯洋快速扩张的影响，扩张过程中释放大量的二氧化碳，导致气候变得炎热干旱。

由此可见，侏罗纪早期，方湖、胜利河及那底岗日地区是在气候炎热干旱条件下，受中央隆起带影响的山区辫状河流沉积古环境。在干旱或半干旱的气候条件下，降水为河流补给主要水源，而降水的季节性和不稳定性可能导致河流在短时间内出现流量剧增或剧减的情况，这种不稳定的水流状态，使得河流在流动过程中不断侵蚀和堆积，形成辫状河流的形态，与现今沱沱河红色辫状河体系相似。河流相沉积砂体是油气储集的良好场所，研究区雀莫错组长石岩屑砂岩和岩屑砂岩储层物性较好，结合下部上三叠统巴贡组优质烃源岩及上部雀莫错组二段巨厚膏盐岩盖层可构成有利的“下生上储”型含油气系统。

大约2.2 ~ 2.0亿年前的远古时代，按照最新国际地层年代表来划分，属于晚三叠世诺利期—瑞替期。这时期，中央隆起带和北羌塘坳陷南缘地区受南、北羌塘碰撞后伸展作用的影响，而北羌塘北缘则受昆仑地块与北羌塘地块碰撞后伸展作用的影响，使得中央隆起带和北羌塘地块发生了大规模的火山喷发—火山沉积作用，这一作用在地质历史上持续了近0.2亿年。前人研究表明，这一时期形成的火山岩主体为与伸展作用有关的双峰式火山岩组合（也就是我们常说的基性和酸性火山岩端元组合，缺少中性火山岩），并认为该火山岩可能代表了羌塘中生代新一轮盆地的演化，也就是盆地性质在这个时期发生了转变，转变的时间可能为距今2.21亿年。羌塘中生代新一轮盆地的形成与演化过程异常复杂，可能是晚三叠世班公措—怒江新特提斯洋快速扩张，南、北羌塘碰撞形成的造山带垮塌及金沙江古特提斯洋俯冲—回撤相互作用的结果。

随着新一轮盆地演化的开启，地壳受到强烈的拉张作用，当应力超过了岩石所能承受的程度时，岩层发生破裂，并沿断裂面两侧发生明显位移，在空间上组合形成凹凸相间的地貌单元，即“地垒—地堑”式构造。中间岩块相对于两侧岩块下降的为地堑，地貌上常形成谷地或低地，如现今渭河平原和汾河谷地；中间岩块相对于两侧岩块上升的为地垒，地貌上多体现为山地或高地，如巍峨的庐山和泰山。“地垒—地堑”构造发育初期，往往伴随着盆地可容纳空间的快速增加。侏罗纪早期，北羌塘裂陷区物源供应小于可容空间增加的速率，整体处于饥饿沉积状态，周缘高地（如半岛湖隆起区、普若岗日隆起区和中央隆起带）的剥蚀和夷平作用提供了主要的物源，河流的搬运作用将物源从源区搬运到盆地中沉积下来，在这个过程中形成了成分分异度和结构分异度均较低的雀莫错组红层。随着盆地演化的进行，海水侵漫及火山作用引起深部热液涌入，使得大量钙、锶及硫酸根离子进入裂陷区；而裂陷区沉积环境相对局限，加之当时炎热干旱的气候条件，不难想象，局限环境和干旱气候促使海水快速蒸发，从而在红层上部形成数百米厚的硬石膏层。

地球上的各类岩石记录，是地球46亿年演化历史留下的重要“物证”，也是认识过去的钥匙。从岩石的蛛丝马迹中，反推和重建地质历史长河中发生过的地质作用，并回答其地球动力学机制及其对资源、环境的冲击效应，进而服务人类认知地球、获取资源并预测未来，是地球科学的重要使命。