視覺中國供圖
喜馬拉雅山的演化過程（中國科學院青藏高原研究所供圖）
珠穆朗瑪峰的地下結構與地表隆升（中國科學院青藏高原研究所供圖）
喜馬拉雅山脈是世界上最雄偉高大而又最年輕的山系，它逶迤綿延在青藏高原的南緣，猶如一道巨大的生態安全屏障，守護著我國的西南邊陲。
屹立於喜馬拉雅山脈中段的世界最高峰——珠穆朗瑪峰，因其獨特的自然環境和強烈的構造運動，長期以來備受各方關注。
珠穆朗瑪峰的形成是印度和歐亞大陸發生強烈碰撞擠壓的產物。在地球的演化歷史上，曾經發生過多次大洋關閉以及大陸碰撞，而這裡的碰撞所引起的地表隆起是最顯著的。它塑造了高聳而廣闊的喜馬拉雅山，還引起了全球海陸格局、地形地貌、生物演化和氣候環境的巨大變化。
我國第三次珠峰高程測量結果公布在即。珠穆朗瑪峰的前世今生究竟是怎樣的？一起來看8000米高峰背後的神秘歷史與美麗風景。
第三極隆起
大陸碰撞改變海陸格局
喜馬拉雅山脈長2500千米，平均海拔約6000米，總面積約40萬平方千米，是高原隆升和大型山地的典型代表。人們通常將青藏高原和南極、北極相提並論，稱為地球的「第三極」。
作為整個山系的最高地段，珠穆朗瑪峰四周地形十分險峻，氣象環境瞬息萬變。
1960年，中國登山隊首次從北坡徵服珠峰，揭開了現代青藏高原研究的新篇章。60年來，我國對珠峰進行了三次較為系統的科學考察，提出了青藏高原的板塊構造模型，但以珠峰為代表的喜馬拉雅山脈的隆升過程，還沒有完全建立相關模型。
2017年，我國第二次青藏高原綜合科學考察研究啟動，對珠穆朗瑪峰地區進行了更為系統的多學科綜合考察，詳細給出了大陸碰撞對海陸格局改變、大陸俯衝對高原生長制約等過程的形成機制，揭示了高原隆升對氣候環境的影響，取得了豐碩的成果。
珠峰的形成經歷了一個漫長的過程，見證了地球演化歷史上滄海桑田的巨變。它包括新特提斯洋的俯衝、印度和歐亞大陸的相互碰撞、印度大陸板塊的深俯衝三個階段。
在距今約3.6億年前的遠古時期，地球上僅存在兩個超級大陸：一個是位於北半球的勞亞大陸，由現今北美大陸、格陵蘭島及歐亞大陸的北部組成；另一個是位於南半球的岡瓦納大陸，包括今天的南美洲、非洲、印度、澳大利亞、阿拉伯和南極等大陸。珠峰今天的所在地曾經是廣闊的大洋，類似於今天的太平洋。
當時的喜馬拉雅部分，則位於印度次大陸最北緣。在恐龍稱霸地球的時代（侏羅紀晚期，距今約1.5億年），印度次大陸開始從岡瓦納大陸分離，並持續不斷地向北快速漂移。當它漂移了近1億年後，終於成功「靠岸」，喜馬拉雅部分把先期從岡瓦納大陸分離的羌塘和拉薩地塊緊緊地擠壓在歐亞大陸南部，組成了青藏高原的核心（圖1）。
經過20年的研究，科學家確認，印度—歐亞大陸的相互碰撞首先發生在喜馬拉雅山中部珠穆朗瑪峰附近，初始碰撞時間約為6500萬年前，此後逐漸向東西兩側擴展，在緬甸和帕米爾一帶的碰撞時間為5500-5000萬年前。這一發現改變了之前關於初始碰撞 「首先在西構造結髮生，而後向東擴展」的認識。
揭秘深部結構
大陸俯衝控制高原生長
高山地貌的形成涉及到很多地球內部的驅動力，很大程度上取決於地下斷層的性質和幾何形態。
從南到北，喜馬拉雅山脈被出露地表的斷層分為四條不同寬度的構造單元：次喜馬拉雅（海拔1000-1500米的丘陵地帶，氣候溫暖，森林茂密）、低喜馬拉雅（海拔3500-4000米，山巒重疊，青山綠水）、高喜馬拉雅（海拔6000米以上，山壁聳立，冰雪覆蓋）、特提斯喜馬拉雅（海拔4000-5000米，山脈縱橫，降雨稀少）（圖2）。
人們過去普遍認為，隨著印度板塊像推土機一樣向喜馬拉雅下方不斷推進，二者之間的邊界斷裂（主喜馬拉雅逆衝斷裂）在地下均勻地向北傾斜。通過進一步觀測，科學家發現，喜馬拉雅山脈沿著自西到東的弧形走向分布並非是均勻的，在東西方向上，邊界斷裂的形態和物質成分存在著明顯的橫向變化。不過，這些認識還只是基於相當有限的觀測資料。
在印度—歐亞板塊持續不斷的擠壓過程中，不斷蘊育和爆發著大大小小的地震。科學家通過地震臺站收集信息，逐步揭開了珠峰深部結構的神秘面紗。
2015年4月25日，在珠峰以西約150千米的尼泊爾首都加德滿都附近發生了8.1級地震，此後餘震活動持續不斷。五年來，科學家在震源區共記錄到了千餘次3.5級以上的餘震。得益於近距離的觀測（以中國科學院青藏高原研究所和中國地震局地球物理研究所為主），使人們「看」到了更加清晰的地下深部結構圖像。
在印度板塊向北俯衝的擠壓作用下，作為邊界斷裂的主喜馬拉雅逆衝斷裂，從南端的平緩斜坡（約5°傾角）向北逐漸過渡到更加陡峭的斜坡（約10°傾角），形成了低喜馬拉雅斜坡構造。擠壓作用所積累的應力在地震中得到了釋放，造成加德滿都盆地附近的地表發生了近1米的抬升。
不僅如此，隨著俯衝深度的增加，斜坡構造的傾角向北繼續增大，形成了高喜馬拉雅斜坡構造（約15°-40°傾角）。俯衝傾角的增大，加快了板片向下的拖拽速率，促進了高喜馬拉雅的快速隆升。
這些發現在很大程度上填補了以往觀測的空白。未來的地球物理學研究將解決整個2500米板塊匯聚邊界不同部位的深部結構，以便更好地完善板塊構造理論，揭示未來地震將在何處發生、可能有多大震級。
迫西風繞流
高原隆升改變氣候環境
喜馬拉雅山的隆升始於印度-歐亞板塊碰撞之後，那麼它是如何從汪洋大海到達現今高度的呢？最新研究結果表明，碰撞帶海相地層的消失和陸相地層的出現，意味著喜馬拉雅開始大幅度隆升。
在4000萬-5000萬年前，珠峰地區已經成為海拔高度接近海平面的陸地，達到約1000米的高度；之後緩慢生長至早中新世，達到約2300米的高度；此後在500萬年內快速隆升，迅速達到了現今高度。
喜馬拉雅山的高度在短時間內迅速增加並超過了整個青藏高原，這一過程改變了亞洲的地貌格局，塑造了現今南亞季風的氣候模式。
隆升使高原升入對流層中部，西風發生繞流，並通過「放大」海陸熱力差異，使得亞洲夏季風增強，避免了亞洲東部和南部出現荒漠景觀，成為我國及東南亞地區氣候系統穩定的重要屏障。
隆升之後的青藏高原發育有面積廣闊的地表冰凍圈，以及十多條大江大河和眾多湖泊，是亞洲大部分地區主要水系的發源地。消融的冰雪從喜馬拉雅山源源不斷地向外流淌，蘊育了古老的中華文明和印度文明。
隆起的高原對生物圈的演化也有極其重要的影響，為物種的起源、分化與全球擴散創造了條件，使青藏高原成為全球山地物種形成、分化與集散的重要中心之一。
青藏高原的隆升歷史是聯繫地球深部動力學、地表抬升和氣候變化三者之間耦合關係的紐帶。在這裡，巖石圈、水圈、冰凍圈、大氣圈、生物圈和人類圈相互作用，冰川、雪山、森林、湖泊、寺廟與村莊和諧共處。
（作者：白玲，系中國科學院青藏高原研究所研究員）