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聖母峰為何成為世界第一高峰?陸最新研究大揭密

  • 中時即時 李文輝
珠穆朗瑪峰何以成世界第一高峰?王成善院士團隊發表最新研究。圖為珠穆朗瑪峰與科西河上游河谷,右上角為喜馬拉雅山脈7500米以上山峰高程排名與海拔關係圖。(中國地質大學(北京)微信公號)
珠穆朗瑪峰何以成世界第一高峰?王成善院士團隊發表最新研究。圖為珠穆朗瑪峰與科西河上游河谷,右上角為喜馬拉雅山脈7500米以上山峰高程排名與海拔關係圖。(中國地質大學(北京)微信公號)

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澎湃新聞2日報導中國地質大學(北京)地球科學與資源學院王成善院士團隊近日在國際知名學術期刊《Nature Geoscience》線上發表創新性研究成果,題目為〈Recent uplift of Chomolungma enhanced by river drainage piracy〉〈河流襲奪加劇了珠穆朗瑪峰(聖母峰)近期的隆升〉)。

1852年,珠穆朗瑪峰被公認為世界第一高峰;1953年,人類首次被記錄成功攀登這座高峰;2020年,中國科學家完成最新測量--海拔8848.86米。每位登山家都想征服珠峰,地質學家們卻想探尋更深層的奧祕,它為什麼如此高?

全球科學家多年研究證實,印度板塊與歐亞板塊碰撞,是喜馬拉雅山脈中一系列高峰形成的主要原因。然而,板塊碰撞本身,無法完全解釋,珠峰為何有如此異常高度,它與世界第二高峰喬戈里峰的高度差接近250米,而喬戈里峰與第三高峰干城章嘉峰、第四高峰洛子峰之間的高度差卻僅為幾十米,這一顯著的高度差表明,珠峰的進一步隆升可能受到了某種獨特機制的影響。

為了闡釋上述問題,王成善院士團隊與國際合作者通過多年的野外科學考察,發現珠峰地區存在獨特的科西河(Kosi River)流域。該流域的上游河段朋曲位於青藏高原,呈東西走向,而下游河段阿潤河則切穿喜馬拉雅山脈,呈南北走向。

對現代科西河水系的上下游河道特徵對比研究表明,該河流處於不穩定狀態,極有可能是古阿潤河襲奪(指一條河流通過侵蝕「搶走」另一條河流的水流)古朋曲的結果。

為此,研究團隊根據野外考察的結果,結合水力侵蝕模型與非線性反演方法,重建了古阿潤河襲奪古朋曲的過程。最佳模擬結果很好地擬合了現今的河道剖面,表明襲奪事件發生在距今約8萬9000年前。襲奪發生後,襲奪點下游的河流因上游流域面積與流量增加而開始快速下切,最高下切速率可達12 mm/yr。

這種下切不僅降低了河道的高程,還導致周圍區域的岩石因均衡反彈而隆起。河流襲奪引發的均衡反彈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米的異常高度。這一過程不僅影響了珠峰還波及了周圍山峰,如洛子峰和馬卡魯峰,二者隆升幅度與珠峰相似,促使它們在高峰排名中上升。

盡管構造活動仍然是控制珠峰高度的主要因素,該研究揭示了河流襲奪導致山峰隆升的新機制。河流襲奪在喜馬拉雅造山帶及其他造山帶中普遍存在,考慮其對山峰隆升的貢獻,有助於科研人員更全面地理解造山帶演變與高峰形成過程。

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