圣母峰为何成为世界第一高峰?陆最新研究大揭密

珠穆朗玛峰何以成世界第一高峰?王成善院士团队发表最新研究。图为珠穆朗玛峰与科西河上游河谷,右上角为喜马拉雅山脉7500米以上山峰高程排名与海拔关系图。(中国地质大学(北京)微信公号)

澎湃新闻2日报导中国地质大学(北京)地球科学与资源学院王成善院士团队近日在国际知名学术期刊《Nature Geoscience》线上发表创新性研究成果,题目为〈Recent uplift of Chomolungma enhanced by river drainage piracy〉〈河流袭夺加剧了珠穆朗玛峰(圣母峰)近期的隆升〉)。

1852年,珠穆朗玛峰被公认为世界第一高峰;1953年,人类首次被记录成功攀登这座高峰;2020年,中国科学家完成最新测量--海拔8848.86米。每位登山家都想征服珠峰,地质学家们却想探寻更深层的奥秘,它为什么如此高?

全球科学家多年研究证实,印度板块与欧亚板块碰撞,是喜马拉雅山脉中一系列高峰形成的主要原因。然而,板块碰撞本身,无法完全解释,珠峰为何有如此异常高度,它与世界第二高峰乔戈里峰的高度差接近250米,而乔戈里峰与第三高峰干城章嘉峰、第四高峰洛子峰之间的高度差却仅为几十米,这一显著的高度差表明,珠峰的进一步隆升可能受到了某种独特机制的影响。

为了阐释上述问题,王成善院士团队与国际合作者通过多年的野外科学考察,发现珠峰地区存在独特的科西河(Kosi River)流域。该流域的上游河段朋曲位于青藏高原,呈东西走向,而下游河段阿润河则切穿喜马拉雅山脉,呈南北走向。

对现代科西河水系的上下游河道特征对比研究表明,该河流处于不稳定状态,极有可能是古阿润河袭夺(指一条河流通过侵蚀「抢走」另一条河流的水流)古朋曲的结果。

为此,研究团队根据野外考察的结果,结合水力侵蚀模型与非线性反演方法,重建了古阿润河袭夺古朋曲的过程。最佳模拟结果很好地拟合了现今的河道剖面,表明袭夺事件发生在距今约8万9000年前。袭夺发生后,袭夺点下游的河流因上游流域面积与流量增加而开始快速下切,最高下切速率可达12 mm/yr。

这种下切不仅降低了河道的高程,还导致周围区域的岩石因均衡反弹而隆起。河流袭夺引发的均衡反弹可使珠峰的隆升速率增加0.2-0.5 mm/yr,使珠峰增加了15-50米的异常高度。这一过程不仅影响了珠峰还波及了周围山峰,如洛子峰和马卡鲁峰,二者隆升幅度与珠峰相似,促使它们在高峰排名中上升。

尽管构造活动仍然是控制珠峰高度的主要因素,该研究揭示了河流袭夺导致山峰隆升的新机制。河流袭夺在喜马拉雅造山带及其他造山带中普遍存在,考虑其对山峰隆升的贡献,有助于科研人员更全面地理解造山带演变与高峰形成过程。