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揭板塊擠壓非聖母峰「長高」唯一原因 科學家估河流侵蝕助推升高度

(圖/美聯社)
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近期研究指出,聖母峰的高度可能不僅源自板塊擠壓,還受到河川襲奪作用的影響。由於河川侵蝕導致聖母峰的泥土流失、重量減輕,受壓彎曲的地殼在重量減輕後緩緩回彈。科學家預估,在該作用的影響下,聖母峰與周圍山峰都因此增高15至50公尺不等。

喜馬拉雅山脈中的聖母峰是世界最高峰,過往研究認為,聖母峰的形成原因主要來自印度板塊和歐亞大陸板塊數千萬年來不斷地碰撞、擠壓而成。

根據近期的GPS測量顯示,聖母峰正以每年2公分的速度持續增長,比原本預期的每年1公分還高;且若聖母峰僅依靠板塊擠壓長高,那麼高度應該與其它喜馬拉雅山脈的山峰相差不多,但事實上聖母峰8849公尺的高度,比鄰近的世界第二高峰K2還高近250公尺。

近期《自然地球科學》刊登的一項研究認為,導致聖母峰「長更高」的原因,可能是來自周遭河川的襲奪作用。

河川襲奪指的是原本以分水嶺相隔的2條鄰近河流,位居較低位的河流不斷向源頭的方向侵蝕,最終越過分水嶺,與高位河連通並將高位河的河水奪走。

該研究的主要作者徐瀚(Xu Han)透過建模模擬喜馬拉雅山戈西河(Kosi River)的演變,並與現有地形進行比較,發現聖母峰「高人一等」的原因,與大約8.9萬年前戈西河產生襲奪作用,奪走其東方75公里處的阿倫河(Arun River)河水有關。

由於戈西河在發生襲奪後產生的下蝕力更強,進而導致聖母峰的山谷崩塌,數十億噸的泥土被沖走,產生「地殼均衡回彈」(isostatic rebound)作用,也就是高達8千多公尺的山峰本身重量,會讓地殼向地函凹陷、彎曲,當河水的侵蝕帶走數十億噸的重量後,承受壓力減輕的地殼就會回彈、上升,研究團隊預估,該作用使聖母峰與鄰近的洛子峰與馬卡魯峰增加15至50公尺不等的高度。

該論文的合著者史密斯(Adam Smith)形容,「有點像從船上扔掉貨物,船重量變輕後會浮得更高,地殼的回彈也是同理。」

美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)則形容,原理像是躺在床墊上的人起身後,床墊會留下人形凹痕,但凹痕會隨著時間慢慢恢復到原先平坦的形狀。

對地殼來說,將其下壓的重量來源就是聖母峰,當聖母峰因為河水的侵蝕而重量變輕後,地殼就會緩慢上抬。

另一位合著者戴金根(Jin-Gen Dai)指出,估計這個作用使聖母峰每年上升0.16至0.53公分,但「這種影響不會無限期持續下去,會一直持續到河流系統達成新的平衡狀態。」

不過未參與此研究的地質學家塞爾(Mike Searle)對此研究感到懷疑,認為這份研究更依賴假設而不是觀察,他曾對聖母峰與馬卡魯峰進行地質研究,認為難以對河流的沉積與侵蝕速率進行年代測定,且河流襲奪作用在部分山脈很常見,很難與地形抬升聯繫起來。

同樣未參與此研究的愛丁堡大學地球科學學院教授辛克萊(Hugh Sinclair)則認為,這份研究結果完全合理,但河流侵蝕對山峰抬升的程度仍存在很大的不確定性,「然而,即使考慮到這些不確定性,聖母峰的高度與河流作用有關的發現,也是一種令人興奮的見解」。

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