亞洲季風自熱帶印度大陸一直延伸到溫帶東亞，是地球上獨特的、最強大的徑向大氣環流系統。印度季風是亞洲季風的重要組成部分，也是其主要水汽來源（圖1），對亞洲季風的變化形成有重要影響。目前，有關印度季風的形成演化及其驅動機制的認識尚無定論，一定程度限制了我們對未來全球變暖情景下亞洲季風變化趨勢、過程和機制的理解。近年研究表明，印度季風開始于始新世甚至古新世，研究使用古氣候記錄多位于北緯20o以南的熱帶季風地區?，F代氣象資料和數值模擬表明，熱帶季風變化由熱帶輻合帶（ITCZ）季節性擺動造成（圖1a），與青藏高原隆起無關。數值模擬表明，始新世亞洲季風可能因當時較高的大氣CO2濃度造成。但進一步模擬不支持此種推測，認為始新世亞洲季風受大氣CO2濃度增加的影響很小。因此，尋找熱帶以外地區的古氣候記錄對于揭示熱帶印度季風如何向亞熱帶和溫帶擴展以及理解與之相關的驅動因素和機制至關重要。

云南中部（~26°N）位于青藏高原東南部的亞熱帶地區，有許多堆積了厚層連續沉積物的狹長新生代盆地?？蒲袌F隊發現，沉積物下部為古近紀紅層，主要由紫棕紅色細礫巖、砂巖和泥巖組成，其中某些層序含有蒸發巖（鹽和石膏）；上部為新近紀-第四紀灰色層，伴有煤層和灰巖、泥灰巖層及多層火山凝灰巖。這種巖性的鮮明變化被認為是早中新世亞洲季風爆發的證據，記錄青藏高原東南部隆起和氣候環境變化歷史。

云南中部相距500多公里的劍川和曲靖盆地巖性變化最為典型，該研究針對兩個盆地的雙河剖面（SH）和蔡家沖剖面（CJC）開展了詳細的年代學和季風氣候記錄研究。通過兩個剖面地層中的火山凝灰巖U-Pb絕對年齡限定，首次建立了劍川盆地和曲靖盆地早新生代連續高精度磁性地層年代序列；在此基礎上，通過巖相、孢粉學、紅度、鹽度、巖石磁學、碳酸鹽和腹足類碳、氧同位素等研究，結合大型哺乳動物化石生態意義分析，精細限定云南中部地區上述兩套巖性的突變年代均約為4100萬年前，古氣候環境由其之前的干熱轉變為之后的季節性暖濕，因而是一個區域性氣候事件，揭示印度季風在此時向北擴展到亞洲亞熱帶約26oN地區（圖2）。

通過開展晚始新世青藏高原的構造演化與古地理格局的集成研究（圖3），約4100萬年前印度板塊漂移速率急劇下降和俯沖型洋殼熔融巖漿活動結束等可能指示印度板塊與亞洲板塊全面碰撞，導致此時新特提斯?？焖訇P閉、副特提斯海急劇后退、青藏高原南界快速北移和中部唐古拉山地區快速抬升，耦合全球海平面快速下降和南極降溫，共同導致了亞洲陸地面積急速擴大，強化了海陸熱力對比，可能導致熱帶印度季風在約4100萬年前顯著增強，快速從南亞熱帶地區向北擴展進入亞熱帶云南地區。

該項工作系首次確定印度季風從熱帶擴展進入亞熱帶的準確年代和可能的驅動機制，對進一步深入理解印度季風向北擴展路徑、過程和驅動機制，以及與東亞季風形成演化的關系等諸多重要前沿科學問題具有重要意義。

以上研究成果以“Paleogeography control of Indian monsoon intensification and expansion at 41 Ma”為題，在Science Bulletin發表，“高原生長與演化”任務“高原風化剝蝕歷史及氣候環境效應”專題中科院青藏高原研究所方小敏研究員為第一作者和通訊作者。中科院A類戰略性先導科技專項“泛第三極環境變化與綠色絲綢之路建設”（XDA20070201）是本研究的第一資助項目。