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山脈作為地球上重要的地貌單位，占據(jù)了全球大約25%的陸地面積。在板塊構(gòu)造作用下，全球各地發(fā)育規(guī)模不等的山脈。

它們不僅構(gòu)成了世界地形的“骨骼”，還為人類創(chuàng)造了美麗的自然財(cái)富，它們以其雄渾多姿的身軀，向世人彰顯著獨(dú)特的魅力，令無(wú)數(shù)人神往。

說(shuō)到山脈，不得不提享譽(yù)全球的喜馬拉雅山脈。它位于青藏高原南緣，平均海拔高達(dá)6000米，是世界海拔最高的山脈，是大自然的杰作。喜馬拉雅山脈西起克什米爾的南迦帕爾巴特峰（海拔8125米），東至雅魯藏布江大拐彎處的南迦巴瓦峰（海拔7782米）。

該山脈發(fā)育大量世界級(jí)的山峰，其中海拔7000米以上的高峰有40座，8000米以上的高峰有10座（全世界8000米以上高峰僅14座），主峰為珠穆朗瑪峰，根據(jù)我國(guó)2020年12月公布的最新海拔數(shù)據(jù)為8848.86米，為當(dāng)之無(wú)愧的世界第一高峰。

山脈的形成離不開(kāi)板塊構(gòu)造的運(yùn)動(dòng)。在板塊俯沖-碰撞過(guò)程中，板塊會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈變形、擠壓彎曲和褶皺疊置而形成一系列規(guī)模不等的山脈。大約6500萬(wàn)年左右以來(lái)，印度板塊與歐亞板塊發(fā)生陸陸碰撞，隨后印度板塊持續(xù)向歐亞板塊下部向北俯沖，兩大板塊持續(xù)擠壓使得地球淺部物質(zhì)不斷上升露出地表，最終在約1500萬(wàn)年-1000萬(wàn)年前形成了如今的喜馬拉雅山脈。

時(shí)至今日，印度板塊仍在以每年5厘米的速度向北運(yùn)動(dòng)，這里的地震活動(dòng)仍然非常強(qiáng)烈，這也是為什么珠峰的高度還有變化的主要原因。例如，有研究提出，2015年尼泊爾8.1級(jí)大地震后，珠峰的高度下降了2~3 毫米。

珠峰到底能長(zhǎng)多高，事實(shí)上，這是關(guān)于高原隆升與生長(zhǎng)機(jī)制的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，這個(gè)有趣而復(fù)雜的問(wèn)題也是當(dāng)前的地球科學(xué)研究前沿，全世界的地質(zhì)學(xué)家在這些方面做了大量的工作。

控制山脈高度的因素很多，主要有構(gòu)造作用力、氣候控制的侵蝕作用以及地殼均衡作用。構(gòu)造作用力作為地球內(nèi)動(dòng)力作用，通過(guò)板塊間的俯沖-碰撞過(guò)程把地殼增厚，使得山脈開(kāi)始抬升。

相比之下，氣候控制的地表侵蝕作用比較專一，就是不停地移除高海拔地區(qū)的物質(zhì)來(lái)限制山脈的高度。最后地殼均衡作用，它使山脈及其之下的巖石圈浮在軟流圈之上，巖石圈的彎曲對(duì)山脈質(zhì)量的增減產(chǎn)生反饋。

地質(zhì)學(xué)家一致認(rèn)為，山脈的高度是上述三個(gè)主要過(guò)程共同作用的結(jié)果。不過(guò)，由于不同的過(guò)程可能會(huì)不同步，所以會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的情況。

最新發(fā)表在Nature雜志研究表明，喜馬拉雅山是非常活躍的造山帶，比起高原周緣較高的河流侵蝕速率來(lái)，板塊間高的匯聚速率占了主導(dǎo)，顯然構(gòu)造作用成為了喜馬拉雅山高度的主要因素。

但是，當(dāng)山脈高度達(dá)到地殼強(qiáng)度能承受的最大海拔后，喜馬拉雅山會(huì)以固定的高度不斷變寬；氣候控制的侵蝕作用控制的不是山脈的高度，而是其寬度。

總之，構(gòu)造作用、氣候作用以及地殼均衡作用共同控制著山脈高度，但哪一種起到主要控制作用，仍然需要科學(xué)家進(jìn)一步的研究，而關(guān)于山脈高度的問(wèn)題，尚需大量的觀測(cè)和理論研究。

本文為科普中國(guó)·星空計(jì)劃扶持作品

作者：董漢文

審核：王立成（中國(guó)科學(xué)院青藏高原所研究員）

出品：中國(guó)科協(xié)科普部

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