珠峰“长个”，河流“战争”功不可没

在“世界屋脊”青藏高原，珠穆朗玛峰（以下简称珠峰）这根“擎天柱”直逼苍穹。这座海拔高度8849米的世界第一高峰比排名其后的乔戈里峰高出约250米，远超过其他相邻高峰之间通常只有几十米的高度差。不止如此，珠峰近期仍在以每年2毫米的速度长高，超过喜马拉雅山脉长期的隆升速度。

珠峰缘何能以如此悬殊的身高差俯瞰世界，并不断“蹿个”？

公认的主要成因是印度—欧亚板块之间长期的碰撞挤压。不过，事实或许不止如此。中国科学院院士、中国地质大学(北京)教授王成善及其团队教授戴紧根与英国合作者发现，珠峰雄伟的身高还与数万年前一次河流“战争”有关。相关研究近日发表于《自然—地球科学》期刊。

珠穆朗玛峰和阿润河。图片来自：戴紧根

野外考察带来的新视角

王成善团队长期关注珠峰及其周围水系的演化，2018年，戴紧根与英国伦敦大学学院地质学博士Matthew Fox一起到珠峰地区考察，在对珠峰的雄姿感叹之余，他们对珠峰北侧的朋曲产生了浓厚兴趣。

这是一条跨境河流，属于科西河流域，在我国境内称为“朋曲”，在尼泊尔境内称为“阿润河”。“其流向十分独特，先在喜马拉雅北坡呈东西向流动，然后突然转向南北，切过珠峰一带的山脊。”论文通讯作者戴紧根向《中国科学报》介绍。

值得注意的是，朋曲流域还存在大量湖相沉积。具有丰富地质学经验的戴紧根一行据此判断：这里可能发生过一些不平常的事件——河流袭夺。

通俗地说，河流袭夺就像两条河流之间的“战争”：一条河流通过河床下切或侵蚀作用，切穿与其相邻的另一条河流之间的分水岭，从而“抢走”其部分河段及水流的现象。

朋曲流域的河流袭夺会对区域地貌演化产生哪些影响？河流快速下切是否会引起区域隆升？甚至是影响珠峰的高度？考察过程中，这些问题不断萦绕在戴紧根的脑海中,他与合作者就此展开研究。

重建8.9万年前“古河之战”

朋曲流域历史上究竟发生了怎样的河流袭夺？基于实地考察获得的基础数据，戴紧根与团队把相关研究搬进了计算机，他们通过水力侵蚀模型与非线性反演方法，尝试重建曾经的河流袭夺过程。

如何才能准确模拟河流袭夺过程？面对这个难题，研究团队先后比较了袭夺前后的河流剖面变化、估算了被带走的物质量、计算物质移除引起的均衡反弹……最终重建了历史上惊心动魄的“古河之战”。

研究结果显示：约8.9万年前，下游的阿润河袭夺了上游的朋曲，导致下游阿润河流域快速下切，继而引发区域均衡隆升。由于周围山峰未受到河流直接侵蚀，它们获得了净隆升。

研究团队最终估算认为，自河流袭夺发生以来，珠峰可能因此额外隆升了15至50米。“这很好地解释了珠峰异常高海拔的部分原因，填补了单纯依靠板块运动难以解释的部分。”论文第一作者韩续说。

戴紧根表示，在这项研究中，实地考察和模型研究相辅相成。实地观察为模型提供了真实约束，而模型则帮助解释和预测实地观察难以直接得出的长期变化。综合运用这两种方法才能够更全面地理解复杂的地质过程。

为珠峰身高演化添“拼图”

多位国际同行高度评价了这项研究，认为它为理解珠峰的隆升机制提供了新的拼图。挪威卑尔根大学的Ritske Huismans博士和Sebastian Wolf博士在该刊同期的研究速递中指出，这项研究采用新颖且有效的方法量化河流侵蚀与地壳均衡之间的相互作用，触及了更广泛的主题，即山脉及其山峰在走向和高度上的差异性，对理解其他山脉的形成和演化也具有潜在应用价值。

戴紧根表示，结合地貌学和构造地质学是这项研究的关键，它为未来的跨学科研究提供了新的思路和方法。同时，研究珠峰高度变化对理解地貌演化、预测未来变化以及评估气候变化对高山区域的长期影响也具有重要意义。“特别是考虑到朋曲河流系统尚未达到稳态，这一过程可能仍在持续。”他说。