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成果

近日，中国地质大学（北京）地球科学与资源学院王成善院士团队在国际知名学术期刊《Nature Geoscience》在线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，中国科学家完成了对它的最新测量——海拔8,848.86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？

全球科学家多年的研究已经证实，印度板块与欧亚板块的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的高度，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。

珠穆朗玛峰与科西河上游河谷（图右上角为喜马拉雅山脉7500 m以上山峰高程排名与海拔关系图） 本文图片均为“中国地质大学（北京）”微信公号 图

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89,000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的山峰，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。

【图1】珠穆朗玛峰地区地貌特征图
a. 科西河河网分布
b. 科西河流域χ值图

【图2】科西河流域重建的河流剖面与相关参数
a. 最佳模拟结果残差分布
b. 模拟河流与实际河流剖面对比
c, d. 模拟反演结果，星号显示了最佳模拟结果位置

【图3】科西河下游袭夺导致快速下切和均衡反弹的隆升
a. 下切速率分布图
b. 均衡反弹诱发的隆升速率分布图