喜马拉雅山脉从 6000 多万年前开始隆起？新研究将喜马拉雅山脉的形成时间提前 1000 万年以上

本文来自微信公众号：SF 中文 （ID：kexuejiaodian），作者：SF

很多人都认同一个观点：喜马拉雅山脉之所以那么高，是因为亚欧板块和印度板块之间的剧烈碰撞。但是，新研究显示，在碰撞前，喜马拉雅山脉就已经相当高了。也就是说在碰撞前的地史时期，喜马拉雅山脉比我们预想的高。这是根据气候因素造成的氧同位素分馏得出的结论，同时，这个新观点的提出又势必会影响我们对古气候的认知。

文 | 诺亚・利奇（Noa Leach）

编 | 闻静

喜马拉雅山脉被称为"世界屋脊"，平均海拔为 6000 米左右。主峰珠穆朗玛峰海拔 8848.86 米，是世界第一高峰。一直到现在，我们也不是很了解喜马拉雅山，即使是在领域前沿的那些科学家们。新研究显示，这座雄伟的"世界屋脊"并不是以我们曾经以为的那种形式，到达了现在的高度。

相关研究发表在学术期刊《自然・地球科学》（Nature Geoscience）上，署名为由来自中国地质大学的科学家和美国斯坦福大学的科学家组成的联合团队。

在碰撞前喜马拉雅山就已经很高了

此前的观点认为，是 4500 万至 5900 万年前，印度板块与亚欧板块碰撞，印度板块海洋部分向下俯冲，导致了这座山脉的高度急剧增大。而在新研究中，科学家认为，虽然板块碰撞促进了喜马拉雅山脉高度提升，但是在碰撞前，喜马拉雅山脉就已经很高了。而这座山脉开始抬升的时间，要比之前认为的早很多，大约在 6100 万至 6300 万年前。

"专家们长期以来一直认为，需要大规模的构造碰撞，例如板块与板块之间的碰撞，才能产生具有足够能量的抬升，以形成喜马拉雅山脉这样规模的山脉，"该研究的共同第一作者丹尼尔・E・伊瓦拉（Daniel E. Ibarra）说，"这项研究反驳了这一点，并将该领域推向了一些有趣的新方向。"

在新研究中，科学家发现，位于构造板块边缘的喜马拉雅山脉在碰撞发生之前已经很高，大约 3500 米高。这比曾经科学界公认的高度要高得多，整体高度已经超过了现在的 60%。

这种最初的隆起可能是由印度板块的海洋部分引起的，当时这一部分以低角度俯冲斜插到亚欧板块下方，迫使上方的板块向上隆起。在两大板块正式碰撞前的这些"小摩擦"可能就已经提供了相当大的能量和物质，让喜马拉雅山脉隆起到现在的 60% 的高度。

"新研究将改写关于过去气候和生物多样性的所有理论。"伊瓦拉说。

新发现或将改写地球历史

联合团队采用了一种新的方法来测定山脉的古高度。这个新方法的灵感来自用于分析陨石的现有技术 -- 氧同位素分析法。研究人员利用新方法重建了喜马拉雅山脉周围的古气候，并以此测定了山脉的古海拔。

暖湿空气在山脉的迎风坡攀升，会冷却并凝结成雨雪。而随着暖空气的上升，雨水的化学成分会发生变化。较重的氧同位素（含有更多中子）会首先从云中掉落。与此同时，降落在山顶附近的雨水含有更多较轻的氧同位素。这种造成物质中氧元素的各同位素占比不同的情况，就叫做氧同位素分馏。

这样的同位素占比差异会记录在沉积岩中：联合团队测定了喜马拉雅山脉上沉积岩中氧元素的各同位素占比，以反推岩石所处的古高度。

对山脉高度的重新评估会"牵连"整个古气候的研究，因为当时的天气，以及当时生活在那里的动植物，都会根据山脉的高度变化、形状变化等发生改变。这势必会吸引从事气候建模的科学家的注意。他们会对喜马拉雅山脉周围的古气候模型需要重新校准 -- 也许会因此诞生出关于西藏南部古气候的新理论。

"世界上有 8 个实验室具有进行这种分析的条件。"地球和行星科学教授、该研究的资深作者佩奇・张伯伦（Page Chamberlain）说。未来还可以开展更多的研究，对更多的山脉古高度进行重新评估，比如安第斯山脉、内华达山脉。

参考文献：

• https://www.sciencefocus.com/news/scientists-dont-know-how-himalayas-got-so-tall

• https://www.nature.com/articles/s41561-023-01243-x