它会一直:长下去吗
在很多人的印象中,珠穆朗玛峰早已是地球之巅。但你可能不知道,这座世界最高峰并不是静止不变的,它至今仍在缓慢“生长”。每过一年,珠峰都可能再长高几毫米。那么,究竟是什么力量在不断把它向天空托举?它会不会有一天高到没完没了?
高峰之始
说起“世界屋脊”,人们第一个想到的就是青藏高原。它拥有巨大的面积和超过4500米的平均海拔,“世界屋脊”当之无愧。
成就这世界最高的,是两个板块持续亿年的冲突。一条条岛链在曾经辽阔的特提斯洋上形成,又被推向大陆。最终在大约6000 万年前,大洋两侧印度大陆和欧亚大陆开撞在一起。这场行星尺度的“车祸”让猛冲的印度板块慢了下来,但并未完全静止。持续的挤压让地壳重叠、变厚,青藏高原开始全面崛起。
而这个“屋脊”最高的“脊线”,毫无疑问是高原南缘的喜马拉雅山脉。在高原的南部边缘,印度板块由此俯冲插入欧亚板块下部,上方的喜马拉雅山脉则高高翘起,成为了一条延伸约 2500千米的巨壁。十座海拔超过8000米的雪峰汇集于此,其中更有世界第一高峰:珠穆朗玛峰。
珠穆朗玛峰成为一座海拔极高的山峰,最主要的原因就是它的位置,这里是印度与欧亚碰撞的前沿地带。根据卫星监测,就在现在,这片区域也在以每年约 2 毫米左右的速度悄无声息地隆起。
那么珠峰也会随着脚下的大地一起不断上升吗?这就不一定了。对于这样的极高山来说,想长高没那么容易,还需要对抗另一种力量。
两股力量的“明争暗斗”
这就是风化作用。坚硬的岩石来到地面以后,风雨就开始一点点将它们敲碎、磨粉。
对于雪山来说,冰劈作用是最明显的一种风化过程。冰雪融化后的水分渗进岩石,遇冷后凝结成冰。体积变大的冰块开始推挤岩石、扩大裂缝,直到把大块岩石从山体上剥离。层层切削虽然塑造出雪山俊朗的外形,但也让雪山增高之路举步维艰。大块的岩石不断从山顶跌落,山就变矮了。
珠穆朗玛峰周围,多条冰川沿着不同方向浩荡而行。冰川表面的黑色条纹就是山石崩落在冰面上形成的冰碛,一个个冰川传送带时刻不停地把大山运走。
板块挤压将大地和大地上的高山抬高,风化作用又把高山一点点碾碎。如今的世界第一高峰,其实身处这两股力量的“明争暗斗”之中。
意想不到的“助攻”
但其实,还有第三种力量暗中助力,让山峰变得更高。这份力量与河流有关。山间河流不断下切、侵蚀着山体,它们看似也属于让山变矮的阵营。但在第三种隐秘的力量的作用下,它反而成了抬高山体的助力。
这个隐秘的力量叫做:地壳回弹。
看似坚固、沉重的地壳,其实比下方的地幔还要轻一些。地壳的平均密度是2.7g/cm³,而地幔则是2.9g/cm³。从某种角度讲,地壳是“漂”在地幔上的,如果地壳上放了太重的东西,下面的地壳就会慢慢下沉。青藏高原就是这样,它拥有4000多米的平均海拔,而它下方的地壳厚度也将近70千米,比大陆地壳33 千米的平均厚度厚多了。
如果从表面挖掉一部分地壳,这片地区就变轻了。在浮力的作用下,这里就会回弹,就像从船上卸货船就会上升一样。河流的作用这时就凸显出来了。
示意图图源:作者绘制河流年复一年地将泥沙带走,减轻了这片地区的压力,地壳和山脉于是变得更高。反过来,抬升的大地让河流变得更陡峭,流速更快,反倒进一步下切,将山区地形雕琢得更加陡峻。于是高山不断上升,峡谷也愈发幽深,与一山之隔、相对平坦的青藏高原形成了鲜明的对比。
珠穆朗玛峰所在的区域,就是从青藏高原延伸出去的高峰“半岛”。这里被密集的沟壑和河流所包围。湍急的河水在雕琢高山深谷的同时,也将这里高山的海拔推向极致。而随着河流溯源侵蚀、河流袭夺等作用的不断进行,这里的山谷还会更深,而高山也会变得更高。
自然规律划出无形“天花板”
那么珠峰能否一直长高呢?根据我们目前对地质学和物理学的了解,这是不可能的。
当山变得越来越高时,它的体积和对下方地壳的压力也会越来越大。在这个尺度上,坚硬的地壳也会像软泥一样被挤压到四周。此时,山就不可能继续长高了。这样的极限虽然没有精确的数字,但不会比珠峰高太多。
如果拿太阳系中另外两个类地行星做对比,就能看出星球本身对最高峰的影响。个头小得多的火星,因为其较弱的引力、稀薄的大气以及持久的火山活动,造就了奥林匹斯火山这一高出周围 20 千米的太阳系最高峰,更与最低处有近30千米的高度差。而体型与地球接近的金星,表面最高处与最低处的差距只有14 千米左右。这与珠峰和海洋中的深海盆地(5000~6000米深)的高度差接近。从这个角度讲,珠峰差不多就是地球高峰的极致了。
高原的最终归宿
一切事物都会有消亡的一天,世界第一高峰也不例外。将它塑造成为高山的力量正岌岌可危:当印度板块俯冲的趋势有所减弱时,青藏高原可能会从上升转为下降。
首先,板块对撞的力量除了将大地推向高处,也在把挤在一起的岩石推向四周。根据观测,除了与印度板块短兵相接的西南边缘之外,青藏高原的其他边缘都在向外“逃跑”。跑得最快的部分当属高原东部,向东移动的地壳碰上了坚固的四川盆地,于是挤出高耸的川西群山和频繁的地震。在未来,当印度板块不再大力挤压欧亚板块时,青藏高原和高原上的那些山峰,便会开始下降。
而冰川与河流还是会继续切削山体,运走沙石。只要抬升的势头减弱,它们会在地球历史上很短时间内将一座座山峰磨平。
不过对于人类来说,这显然太过遥远。在有生之年甚至更远的未来,珠穆朗玛峰应该能一直稳坐世界第一的宝座。
参考文献
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