吴福元院士:希夏邦马六十年

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希夏邦马六十年

简洁的吴福元院士:希夏邦马六十年的视图

吴福元

希夏邦马,一座彻底坐落我国境内的8000 m以上的顶峰(8027 m)。1964年5月2日,我国爬山队10名爬山健儿成功登顶希夏邦马峰。这是人类榜初次降服该峰的豪举,因而在国际爬山史上留下浓重的一笔。与这次爬山活动相随同的科学调查,也取得丰盛效果。特别是5800 m营地高山栎化石的发现,敞开了我国青藏高原隆升研讨的先例,然后使得希夏邦马成为我国地质学研讨上一座光芒耀眼的丰碑。今恰逢希夏邦马登顶60周年,《岩石学报》刊发专辑,以留念这一重要的前史时刻。该专辑特约修正为我国科学院地质与地球物理研讨所王佳敏副研讨员和成都理工大学苏涛教授,咱们为两位年青科学家的情怀所感动,对他们为组织该专辑而支付的辛勤劳动标明感谢!以下为该专辑目次:

1 希夏邦马科学调查

20世纪50时代,是国际爬山史上最活泼的时代。1953年5月29日,新西兰爬山家Edmund Percival Hillary(爱德蒙·希拉里)和尼泊尔爬山导游Tenzing Norgay(丹增·诺尔盖)成功登顶珠穆朗玛峰。而在此之前,国际上14座8000 m以上的山峰中只要尼泊尔境内的安纳普尔纳峰(Annapurna,8091 m,国际第十顶峰)在1950年被法国爬山队所降服。受珠峰成功登顶的鼓动,国际各国爬山健儿向这些国际最顶峰发起了一次又一次的冲击。截止1960年末,除彻底坐落我国境内的希夏邦马峰外,地球上8000 m以上的山峰均已被人类所降服。受此国际形势的影响,在我国爬山健儿1960年已成功登顶珠穆朗玛峰的根底上,国家体委开端谋划希夏邦马峰登顶事宜。

1964年,我国爬山队攀爬希夏邦马峰。5月2日,我国爬山队10名爬山健儿(许竞、张俊岩、王富洲、邬宗岳、陈三、索南多吉、成天亮、尼玛扎西、多吉、云登)成功登顶希夏邦马峰,标志着地球上一切8000 m以上的顶峰均已被人类所降服。因而,这次爬山活动在其时的我国社会上产生了广泛而火热的影响。

为协作我国爬山队攀爬希夏邦马峰,我国科学院和国家体委组织了以施雅风和刘东生为正副队长的我国希夏邦马峰爬山队科学调查队,分丈量、冰川、地质、地貌及第四纪地质4个专业组。丈量组有周季清、于吉廉、朱德生,冰川组有谢自楚、季之修、黄茂恒,地质组人员有熊洪德、张康富、王新平、张亮堂,地貌及第四纪地质组有崔之久、郑本兴,共14人(还有1名司机)。1964年1月24日,刘东生等人从北京动身,开端希夏邦马科考之行。3月5日,刘东生和科考队地质组4名人员脱离拉萨前往希夏邦马,3月8日抵达定日,3月28日抵达希夏邦马爬山大本营,5月8日脱离大本营沿聂拉木一线翻开调查,5月24日脱离拉萨前往格尔木、兰州和西安,然后回到北京,希夏邦马科考户外作业正式完毕。整个科考户外作业历时两个多月。但假如算上路程的时刻,整个科考历时四月有余。

我国爬山队爬山期间,科考队地质组对定日-聂拉木沿线和希夏邦马5800 m营地以北(朋曲-那克多拉河-野博康加勒冰川)区域作了许多道路调查,取得了许多的榜首手材料。材料总结期间宣布的相关效果(施雅风和刘东生,1964;李璞等,1965),遭到学术界广泛重视。这次调查取得的首要效果可概括如下(我国希夏邦马峰爬山队科学调查队,1982):

(1)清晰了希夏邦马峰区域及周围的地质格架。将区域上蜕变的岩石归类为希夏邦马群,时代为前石炭纪(AnC)。该群可进一步区分为上下两组,下组坐落5800 m营地以南至珠峰一带,岩石蜕变程度较高,首要由下部的片麻岩、眼球状混合岩和上部的变粒岩组成,有较多花岗岩脉贯入;而上组坐落5800 m营地以北,岩石蜕变程度较浅,首要为片岩,板状表面清楚。详细岩性包含角闪石英片岩、黑云石英片岩、千枚岩、蜕变钙质粉砂岩等,顶部呈现大理岩,少数花岗岩脉贯入。本文后边将会介绍,上述两套岩石别离对应如今区分的高喜马拉雅结晶岩系和肉切村群/北坳浅蜕变岩系。

(2)树立了石炭纪以来的地层体系,包含上古生界港门穹群、中生界土隆群和雪拉群及新生界野博康加勒群等,未发现下古生界地层。特别值得提及的是,调查队别离在定日(今岗嘎镇)南苏铁山和聂拉木土隆区域发现晚三叠世巨型鱼龙化石,并命名为定日西藏鱼龙。后来土隆区域的进一步发现,将其命名为喜马拉雅鱼龙(董枝明,1973),这是现在已知的最巨大的海生爬虫类。

(3)在5800 m营地的野博康加勒群下部砂砾岩中发现了植物化石。该化石后经我国科学院植物研讨所徐仁先生断定为高山栎,日子时代大约在3 Ma左右的上新世中晚期,成长的高度应在2500 m左右,然后标明自3 Ma今后该地抬升了约3000 m,这便是我国学者关于青藏高原隆升的最早、最切当的描绘。

(4)取得了一批同位素年纪数据。对采自5800 m一带的眼球状片麻岩及侵入其间的花岗岩-伟晶岩脉进行K-Ar法定年,取得13~15 Ma的年纪;而眼球状片麻岩自身的年纪为19~35 Ma。这些年纪尽管出其不意地年青,但为希夏邦马峰的成因研讨供给了重要材料。

(5)清晰希夏邦马峰顶的岩石为希夏邦马群下组上部的变粒岩,从前国外学者将希夏邦马峰划为花岗岩侵入体的知道是过错的,应予以纠正。

从上述概括能够看出,希夏邦马科学调查取得了许多名贵的科学知道,特别是高山栎化石的发现和断定(徐仁等,1973),创始了我国地学界关于青藏高原隆升的研讨。受此次调查的鼓动,我国学者很快在吉隆沃玛盆地发现中新世三趾马化石(黄万波和计宏祥,1979),成为我国青藏高原隆升研讨上的又一项重要发现。更为重要的是,希夏邦马调查创始了我国爬山和科考亲近结合的最佳先例。可是,这次调查也留下了少许惋惜:榜首,爬山完毕后完结的调查陈述在即将出书之前被“文化大革命”所摧残,现已排成的文版竟遭拆毁(孙鸿烈,1984)。“文革”完毕后的1982年,该陈述才得以从头排版印刷,严重影响了这次调查学术效果的传达。第二,希夏邦马调查的学术效果首要是以中文方式宣布的,因而其在国际学术界的影响较为有限。即便是1964和1965年宣布在《科学通报》上的文章,也无英文版向国外传达。因为处于特别的时代,1964年8月在北京举行的关于希夏邦马调查效果的国际性“北京科学评论会”上,也没有约请北美和欧洲等国外学者的参加(张九辰,2007)。1982年出书的调查陈述,也只要一页书名和章节的英文翻译。即便是徐仁等(1973)宣布的高山栎化石一文,也只要半页的英文摘要可供国外学者阅览。假如咱们检索后来国际上宣布的文献,国外学者很少引证希夏邦马的调查效果,实为惋惜。但不管怎么,希夏邦马科学调查为我国青藏高原和喜马拉雅的研讨供给了成功的典范。

2 从希夏邦马到珠穆朗玛

山是地质学家最了解的地貌景象。乃至能够说,山便是地质学的代名词。因而,山脉的构成是地质学研讨的根本任务。喜马拉雅是地球上最高的山脉,全球14座8000 m以上的顶峰悉数坐落在此山脉,或更广义的喜马拉雅-喀喇昆仑山脉内,这也就决议了喜马拉雅是全球地质学家研讨山脉构成演化的天然实验室。

2.1 国外学者的珠峰探险

14座8000 m以上的顶峰中,有9座坐落喜马拉雅山中部,其间与我国相关的有5座(图1),自东向西别离是马卡鲁峰、洛子峰、珠穆朗玛峰、卓奥友峰和希夏邦马峰。其间前4座坐落我国-尼泊尔的边境上,后者彻底坐落我国境内。对这些山脉的地质研讨新近是由外国学者完结的。1904年,英国侵略我国西藏后,曾组织了屡次针对珠穆朗玛峰的探险,其间包含地质学的重要调查有:1921年榜初次、1924年第三次(G. Mallory和A. Irvine在此次探险中罹难)、1933年第四次和1938年第七次等。特别值得指出的是,Ruttledge(1934)的文章中榜初次呈现了“Yellow band”(黄带层)一词。据称,该词在1921年的榜初次探险中就得到使用。这套特征的黄色大理岩不只仅珠峰爬山的重要标志,也是后来地质学家区分地层的重要标志层。

图1喜马拉雅中部地质图(a)及中尼边境区域8000 m以上顶峰散布图(b)

(相片来自网络①)

这一阶段的珠峰探险首要环绕峰顶的岩石组成翻开。1921年的榜初次探险就发现,珠峰一带岩石可区分为西藏堆积岩系和喜马拉雅结晶岩系,前者首要包含各类页岩、灰岩和砂岩,东西向褶皱显着,显现由北向南的揉捏效果;而后者首要由下部面理程度不等的石榴石黑云母片麻岩和上部低视点向北歪斜的钙质片麻岩组成,含许多侵入成因的电气石花岗岩(Heron,1922),这一知道根本得到后来调查的支撑(Odell,1925)。1924年第三次调查中,Odell还在8200 m海拔处采得灰岩样品,然后标明珠峰峰顶或许是由灰岩构成的(Odell,1967)。这一结论也得到1933年第四次探险的证明(Ruttledge,1934)。在这次探险中,L.R. Wager在8570 m海拔收集了灰岩样品(Wager,1933b,1934),将珠峰的岩石称之为Everest Series(珠峰岩系),并进一步细分为上部的Everest limestone(珠峰灰岩)和下部的Everest pelite(珠峰泥质岩),其间Everest limestone的底部即为闻名的黄带层。根据与珠峰南坡的地层比照,珠峰峰顶的这套灰岩或许是石炭-二叠纪的堆积。下部的Everest pelite稍有蜕变,其间发育较多侵入的花岗岩席或许岩脉,估测构成于早古生代。二十世纪五、六十时代,国外学者对珠峰南坡调查收集的样品不只证明了峰顶灰岩的存在,并且还在灰岩中发现了棘皮化石碎屑,但其准确地质时代仍未能确认。趁便提及,1933年的那次调查,Wager根据河流的切开特征提出了喜马拉雅山隆升的概念(Wager,1933a)。

除这些调查外,闻名地质学家Augusto Gansser对喜马拉雅进行了长时刻的研讨(Gansser,1964),并提出区域内如下的地质单元区分方案(图2):(1)Sub-Himalaya(外喜马拉雅),首要由喜马拉雅山前风化剥蚀而成的西瓦里克(Siwalik)砾岩组成,属前陆盆地磨拉石制作。它的南北别离以主前锋断层(MFT,Main Frontal Thrust)、主鸿沟逆冲断层(MBT,Main Boundary Thrust)与北面的Lower-Himalaya(低喜马拉雅,又称小喜马拉雅-Lesser Himalaya)相邻;(2)低喜马拉雅:为一套古-中元古代的浅蜕变岩石,并显现自下而上蜕变程度增高的特征,即反转蜕变带。此套岩系以主中心逆冲断层(MCT,Main Central Thrust)与北部的Higher Himalaya(高喜马拉雅,又称大喜马拉雅-Greater Himalaya)触摸;(3)高喜马拉雅:首要是一套阅历角闪岩相蜕变的堆积岩系,内有许多眼球状花岗片麻岩(5亿年左右侵入的花岗岩)。此套岩系的蜕变自下而上逐步下降,然后一向过渡到上部的Tethys or Tibetan-Himalayan(特提斯喜马拉雅或西藏喜马拉雅);(4)特提斯喜马拉雅:首要坐落喜马拉雅山北坡,归于印度大陆北缘的被逼陆缘堆积,由寒武纪-始新世的未蜕变地层组成。在喜马拉雅南坡的尼泊尔和不丹境内,也散布有若干此类岩石组成的推覆体。在Gansser(1964)的总结中,特提斯喜马拉雅和高喜马拉雅之间在蜕变程度上呈骤变过渡联络,因而暗示两者为整合堆积触摸。

图2 喜马拉雅造山带结构剖面图

(据Zhang et al., 2012修正)

2.2 国内学者的前期作业

我国科学家对喜马拉雅山的研讨是重新我国树立今后才开端的。1951年随同西藏平和解放,中心文化教育委员会组织了以李璞为队长的西藏作业队,其间以李璞为组长的地质组对川藏沿线的地质作了道路调查(李璞,1955;我国科学院西藏作业队地质组,1959)。因为初度进藏,调查队对喜马拉雅的调查较为有限。

为协作我国爬山队攀爬珠穆朗玛峰,我国科学院1959年组织了珠穆朗玛峰科学调查,这是我国学者榜初次对珠峰进行全面的科考研讨。科考队地质组由北京地质学院刘肇昌等3名教师组成(学院一同派王富洲等8名师生参加爬山队)。他们将喜马拉雅区域的深蜕变岩系命名为珠穆朗玛杂岩,并细分为龙堆群、卡达群和绒布群,其时代归属为邃古宙;将区内蜕变较浅的板状大理岩及混合花岗片麻岩归属元古代,以为其与下伏珠穆朗玛杂岩之间为微视点不整合联络。此两套岩石一同构成本区的结晶基底,其上不整合掩盖晚古生代-中、新生代堆积,早古生代地层缺失(我国珠穆朗玛峰爬山队科学调查队,1962)。显着,此次调查仍保持国外学者以为的珠穆朗玛峰是由晚二叠世灰岩组成的知道。

1960年5月25日,我国爬山队王富洲、贡布和屈银华3人登上珠穆朗玛峰,这是人类从北坡成功登顶珠峰的豪举。但惋惜的是,因为时刻的原因,爬山队未留下证明成功登顶的印象材料。为消除国外对我国这次成功登顶的疑虑,国家科委拟于1967年前后第2次攀爬珠穆朗玛峰。为协作这次爬山活动,我国科学院树立了以刘东生、施雅风为正副队长的西藏科学调查队,并在1966-1968年间翻开了户外调查。调查队地质组由常承法任组长,调查的规划东到亚东、西至吉隆,涵盖了1964年调查的希夏邦马峰规划,其间以绒布河谷、聂拉木沟、吉隆沟的调查较为详细。但因为受“文化大革命”的影响,本次调查效果的总结遭到很大影响,终究效果于1974年才得以出书(我国科学院西藏科学调查队,1974)。但这次调查就珠峰及附近区域地质问题取得多项重要发展:榜首,本次调查初次选用板块结构观念将青藏高原区分为若干板块,其间被昆仑、金沙江、怒江、雅鲁藏布江等多条缝合带所切割(常承法和郑锡澜,1973),这是我国学者运用板块结构理论解说我国地质演化的榜首篇论文。因为论文作者常承法先生在户外常常提及板块结构,人们就赠与他“常板块”的美名。“常板块”也就和“高山栎”、“三趾马”等一同,成为我国青藏高原前期研讨的标志性效果。第二,本次调查将聂拉木区域的岩石分为三大类:即深蜕变的邃古宙蜕变岩系(珠穆朗玛群)、浅蜕变的寒武-奥陶系(肉切村群)和未蜕变的特提斯喜马拉雅堆积岩系(穆恩之等,1973),并在未蜕变堆积岩系底部厘定出早古生代地层(奥陶纪甲村群,后多称甲村组)。这一层序也被使用于珠峰北坡(尹集祥,1974),然后树立了我国西藏境内喜马拉雅区域无缺的显生宙地层层序。第三,肉切村群可根据岩性进一步区分为下组和上组,两者之间呈整合触摸。下组首要为透辉石石英片岩夹二云母片岩,间夹混合岩、糜棱岩;上组为结晶灰岩。除方解石外,下组岩石中还含有石英、斜长石、黑云母、透辉石、绿帘石等矿藏,其间方解石和石英显现显着的拉长变形,并定向摆放。即总体上看,下组泥质岩为主,蜕变变形稍强;而上组钙质成分为主,蜕变变形程度相对较弱。调查还进一步指出,肉切村群与深蜕变的邃古宙岩系之间存在逆掩断层,但与上覆的未蜕变地层间为整合触摸(常承法和郑锡澜,1973)。从上述介绍能够看出,1966-1968年调查的一项重要成便是,以为高喜马拉雅与特提斯喜马拉雅之间存在断层,两者之间应为结构触摸,而不是前人以为的整合触摸,这一知道对国内喜马拉雅山的研讨具有重要学术价值和推进效果。

关于珠峰峰顶岩石的组成,此次调查仍保持上部钙质岩系(8300 m至峰顶,厚约300~500 m)、下部泥质岩系(8300 m以下,厚度超越1200 m)的传统知道(钙质岩系底部的黄带层即为上下两套岩石间的标志层)。下部泥质岩系经过强变形的白云母花岗片麻岩(即淡色花岗岩席)与深蜕变的高喜马拉雅结晶岩系触摸,上部的钙质岩系可向下向北延伸至查雅山一带,且这一带的灰岩与聂拉木的甲村群根本一起。尽管在查雅山一带的灰岩中未发现可证明其切当时代的化石,但根据区域比照,珠峰峰顶的灰岩应该与聂拉木一带的甲村群灰岩构成一同,即大约在早奥陶世中晚期。1960年,我国爬山队登顶珠峰时,别离在峰顶和8500 m处收集了岩石样品,它们均是结晶灰岩。此次调查室内总结期间,对这两处岩石样品进行了同位素测定,取得的U-Pb同位素年纪改变在410~515 Ma之间,验证了上述估测。值得指出的是,本次调查在珠峰北部的查雅山测制了地层剖面,将此处发育的泥质岩系命名为肉切村群下组,并发现肉切村群与甲村组群之间为断层触摸,但对这一断层的含义,以及它是否有区域代表性,其时并未做进一步研讨。

进入20世纪70时代,青藏高原科学调查得到国家层面的高度重视。1973年,我国科学院树立了以孙鸿烈为队长的青藏高原概括科学调查队。这是新我国树立以来时刻最长、规划最大、触及专业最多的一次科学调查。调查效果会集表现在数十部出书的调查陈述上。本次科考完毕后,我国科学院于1980年5月在北京掌管举行了青藏高原科学评论会。时任我国科学院副院长钱三强任该会议组织委员会主席,秘书长由刘东生担任。会后,60余位国外学者还赴西藏翻开为期两周的户外游览。这此会议是我国改革开放后举行的首个大型国际会议,得到了中外学术界的高度重视。邓小平在会直接见了与会的部分代表,因而产生了广泛的国际影响。

就喜马拉雅区域而言,本次科考的最大亮点是,为协作我国爬山队第2次攀爬珠穆朗玛峰,科考队树立了由张洪波任分队长的我国爬山队珠穆朗玛峰科学调查分队。这是我国组织的第三次针对珠峰的调查,也是对珠峰进行的最重要的一次调查。该调查分队分地质、大气物理和高山生理三个专业组,其间地质组参加户外调查人员为我国科学院地质研讨所的刘秉光、张洪波、汪一鹏、林传勇、郑锡澜、尹集祥等6人,张洪波任组长。其调查效果1979年现已出书(我国科学院青藏高原概括科学调查队和我国爬山队珠穆朗玛峰科学调查分队,1979)。我国爬山队在1975年的珠峰攀爬进程中,收集了7029~8840 m间45个不同高度的65件岩石样品,这些样品的详细研讨结果现已宣布(尹集吉祥郭师曾,1979)。2022年,作者赴西藏户外作业期间,在拉萨参见了当年登顶并参加样品收集的罗则、贡嘎巴桑和桑珠3位爬山家。他们对当年样品收集的景象浮光掠影。贡嘎巴桑在回想珠峰峰顶样品收集进程时激动地说:“峰顶采样我晕倒3次,拿了3块石头,我自己一个都没留。那时要赠送什么当地,没有二话”。多么朴素的言语!现在,这套样品保存在我国科学院地质与地球物理研讨所,这也是现在全球保存的仅有一套较体系的珠峰岩石样品,具有重要的学术价值。

这次调查中,尹集吉祥郭师曾(1978,1979)对珠峰北坡的肉切村群做了进一步区分。1966-1968年调查时,他们曾发现查雅山区域的肉切村群缺少上组的钙质岩系。本次调查,他们将该地原肉切村群下组泥质岩系命名为北坳组,并从原肉切村群上部辨认出上组钙质岩系,但将此钙质岩系予以新的岩石地层单位名称—黄带层。一同,将从前在此处厘定的甲村群命名为珠穆朗玛组(一同废弃从前命名的珠穆朗玛群,只保存绒布组,用来标明珠峰一带的深蜕变岩系)。这样,聂拉木区域的肉切村群泥质岩系(下组)相当于珠峰区域的北坳组,肉切村群上部钙质岩系(上组)相当于黄带层,而甲村群相当于珠穆朗玛组,两地岩石地层可彻底比照。

关于北坳组与黄带层及与上覆地层的触摸联络,本次调查进程中得到较多重视。1966-1968年查雅山调查时,发现那里的肉切村群与上部的甲村群之间呈断层触摸,但它是否有区域含义难以确认,因而尹集吉祥郭师曾(1978,1979)仍坚持从前的知道,即北坳组与黄带层、黄带层与珠穆朗玛峰组之间均为整合触摸联络,仅仅它们全体上与下伏结晶岩系(绒布组)呈断层触摸。但对更多剖面的测制和研讨发现,北坳组与黄带层、黄带层与珠穆朗玛峰组、以及珠穆朗玛峰组与更上部石炭纪岩石之间均为断层触摸,汪一鹏和郑锡澜(1979)将其别离命名为下断层、中断层和上断层。户外调查期间的结构学研讨还标明,北坳组和黄带层中有许多地层产生褶皱变形的痕迹,这两套岩石全体上可按耐性变形的结构岩系来处理,即陈述中述及的“咱们觉得,被夹于中下断层带之间的,残缺不全的,出露厚度和层位因地而异的这套浅蜕变岩系称之为“群”是不恰当的”。陈述一同还指出,聂拉木肉切村、甲村等地的肉切村群与甲村群之间也为断层触摸,而并不是从前确认的整合触摸。该断层下盘的黄带层变形痕迹显着,上部的灰岩在挨近断层处存在显着的断层角砾岩。两者蜕变程度也存在很大不同,仅仅因为两边产状相同及乱石掩盖,才误以为两者是接连堆积。也便是说,黄带层与珠穆朗玛组之间的断层具有区域含义。这一知道,是喜马拉雅地质研讨中的重大打破。在此根底上,汪一鹏和郑锡澜(1979)提出珠穆朗玛北坡的叠瓦状结构特征;潘裕生(1980)则进一步提出,珠穆朗玛峰或许是由北向南而来的推覆体。尽管有质疑声响呈现(张信宝,1981),但在推覆结构盛行的二十世纪七、八十时代,这一知道是十分契合其时学术思潮的,因为其时国际上关于造山带中扩展结构的厘定还处于初期阶段(Davis and Coney,1979;Crittenden et al.,1980)。但正因为这一传统学术思想的影响,也因为其时耐性变形研讨在国内尚处于起步研讨阶段,然后导致对这些变形运动方向的断定呈现了问题。

此次珠峰科考的另一个重要发现是,在下部深蜕变的绒布组和上部浅蜕变的北坳组之间存在一套特征的“白云母片麻岩”。此套岩石尽管变形激烈,但仍可断定为侵入成因的大型岩席。此外,在这套片麻岩中及其下部存在许多二云母花岗岩、电气石花岗岩及电气石伟晶岩侵入体,偶见少数黑云母花岗岩脉体(刘秉光和张洪波,1979)。这套岩石便是咱们现在了解的喜马拉雅淡色花岗岩。实际上,英国探险队在攀爬珠峰时,就屡次发现过此类花岗岩侵入体的存在(Heron,1922;Wager,1933a,1934)。Wager(1965)更是在后来的研讨中直接将其命名为“贯入的花岗岩席-injected granite sheets”,并确认其时代在14~16 Ma。一同,他还以为这些岩石不是原地混合岩化的产品,而是深部地壳来历的花岗岩浆在差异应力条件下水平侵位而成,这一知道得到后来研讨的支撑(Searle,1999b)。

这次调查还在珠峰北部的行进沟、绒布寺东山、秋哈拉沟等地收集到了丰厚的腕足和三叶虫等不同类别的化石,证明珠峰峰顶的灰岩的确堆积于早奥陶世。但惋惜的是,珠峰峰顶灰岩一向在化石找寻上未取得打破。后来,日本学者在峰顶灰岩中找到了三叶虫化石(Sakai et al.,2005),这是后话。

进入20世纪80时代后,我国科学院将科考的中心移至青藏高原东部的横断山区以及更北、更西的藏北和喀喇昆仑区域,喜马拉雅区域的科考作业暂告一段落。此刻,我国改革开放的大门现已翻开,我国尔后先后组织施行了中法、中英、中德、中美等多项国际协作。

3 从国内到国际

1984年,中法协作法方团队提出,聂拉木区域肉切村群与上覆特提斯喜马拉雅堆积的触摸联络应为正断层(Burg and Chen,1984;Burg et al.,1984)。这一观念的提出,为知道喜马拉雅的地质演化供给了新的视角,它标明或许喜马拉雅的地质演化现已进入扩展结构阶段。同年6月,中法协作总结性的“喜马拉雅地质科学”国际评论会在成都举行,并在会后组织了西藏南部的户外游览。会后,来自美国麻省理工学院(MIT)的Clark Burchfiel提出了中美联合翻开喜马拉雅地质研讨的主意,得到其时地质矿产部的活泼回应。随后,MIT和成都地质矿产研讨地址1986-1988年间环绕喜马拉雅区域的扩展结构进行了深化协作,美方的首要参加人员有Clark Burchfiel、Wiki Royden和Kip Hodges等,中方的首要研讨人员为陈智梁、刘宇平、邓昌蓉、徐建峨、唐文清等。这次调查的重要效果是藏南拆离系(STDS,South Tibetan Detachment System)概念的提出(Burchfiel et al.,1992)。期间,该协作团队还宣布过康马穹隆归于蜕变核杂岩的想象(Chen et al.,1990)。特别值得指出的是,这次协作不只发现扩展结构在喜马拉雅区域普遍存在,并且发现藏南拆离系以南逆冲性质的MCT断层活动时代与STDS一同(Hodges et al.,1992)。这样,扩展为主的上部地壳就和揉捏为主的下部地壳在喜马拉雅区域一同并存,这一知道必定程度上导致了后来Royden et al.(1997)下地壳活动(Lower crustal flow)概念的提出。

1994年,一项大规划、以地球物理勘探为主的中美国际协作开端进行(INDEPTH)。此项协作效果丰盛,协作队中方队长赵文津后来对其进行过体系总结(赵文津等,2008)。此次协作研讨,发现了喜马拉雅之下主拆离断层(Main Himalayan Thrust),然后厘定了喜马拉雅造山带的空间几许结构(图2)。别的一项重要效果是,发现西藏南部深部地壳具有低阻特征,或许暗示其处于熔融状况(Nelson et al.,1996)。受此发现的鼓动,地壳流(channel flow)的概念得到充沛重视(Beaumont et al.,2001)。2004年12月,以地壳流为主题的学术评论会在伦敦举行,会后英国地质学会出书了简直同名的论文集(Law et al.,2006)。至此,喜马拉雅研讨进入一个新的阶段。

作者花了这么长的篇幅来介绍喜马拉雅调查与研讨的经过,一方面是要展现,科学的前进永久都是一点一滴的,都是永久站在前人的膀子上,不存在“从0到1”的骤变之说。另一方面,咱们恭喜西方学者在喜马拉雅研讨上取得的巨大学术效果,但也为咱们的前辈地质作业者感到少许惋惜。1964年出书的“Geology of the Himalays”(Gansser,1964)是其时国际上对喜马拉雅最威望的总结,因而该书作者A. Gansser又被称为“喜马拉雅之父”。该书将喜马拉雅地层区分为下部深蜕变岩系、中部浅蜕变岩系和上部未蜕变岩系3套,其间均为整合堆积触摸联络(图3)。1973年,我国学者将上述3套岩石别离命名为喜马拉雅群、肉切村群和甲村群(及以上地层),一同在聂拉木区域厘定出深蜕变系和上覆地层间存在断层(常承法和郑锡澜,1973;穆恩之等,1973),这是喜马拉雅地质研讨上的榜首个重要打破。可是,J.P. Burg在1984年提出聂拉木正断层时,彻底没有引证我国人的这项研讨效果。就珠峰峰顶的岩石组成,西方学者区分为下部的泥质岩系和上部的钙质岩系。而我国学者则将上部钙质岩系细划为下部遭受变形的黄带层和上部未阅历显着蜕变变形的珠穆朗玛组灰岩,两者的前史和性质极为不同,两者之间为断层触摸,这是喜马拉雅地质研讨上的第二个重要发展,也是对珠峰峰顶岩石组成研讨的要害打破。1979年,我国学者不光已厘定出组成珠峰峰顶的珠穆朗玛组灰岩与下伏地层呈断层触摸,且发现由下部北坳组和上部黄带层组成的浅蜕变岩系(肉切村群)归于一套耐性变形岩系(汪一鹏和郑锡澜,1979),它的结构学含义远大于其地层学含义,这是喜马拉雅研讨的第三个重要发展。在这一知道根底上,Lombardo et al.(1993)及Carosi et al.(1998)将下部绒布组和上部北坳组之间的断层界说为下部耐性扩展断层,而将北坳组与黄带层之间的断层界说为上部低视点正断层。而Searle(1999a)则将绒布组和北坳组之间的下部断层界说为Lhotse拆离断层,而将黄带层与珠穆朗玛灰岩之间的上部断层界说为Qomolangma拆离断层,这两个断层与汪一鹏和郑锡澜(1979)提出的下断层和中断层,或许潘裕生(1980)提出的下断层与上断层方位彻底一起。因而,我国学者在喜马拉雅研讨上曾取得过多项要害打破,但这些效果在后来西方学者的文献中较少得到表现。即便是近年来的总结(Kellett et al.,2019),对我国学者的奉献也是只字未提。固然,我国学者的上述许多知道大多以中文方式宣布的,但作者很难信任,二十世纪八、九十时代的国际协作期间,我国同行就一点也没有向西方学者介绍过自己同胞的作业?莫非是,我国学者对断层运动方向厘定的不同导致了西方学者无视我国同行的作业?

图3 喜马拉雅造山带地层区分方案

作者对1980年前后国外科学家在喜马拉雅的户外调查做了细心的整理。1979年10月,美国“板块结构代表团”拜访我国。这是我国改革开放后榜首支进入西藏调查的外国科学家。代表团要点调查了雅鲁藏布缝合带及红河开裂。代表团尽管知晓穆恩之等(1973)和常承法和郑锡澜(1973)在聂拉木区域树立的地层层序和结构学研讨(因为这两篇文章均已在《我国科学》英文版上宣布)(Bally et al.,1980),但他们未对西藏境内的喜马拉雅作任何实地调查。1980年北京青藏高原科学评论会完毕后,60余位国外科学家在西藏进行了为期两周的户外游览(6月2日-14日)。地质方面的户外调查由刘东生、尹集祥、潘裕生等带领,调查内容包含聂拉木道路的地层、结构与蜕变岩等②。调查指导书清晰将常承法和郑锡澜(1973)本来厘定的断层命名为甲村逆冲断层(Chiatsun thrust),并组织了专门的调查时刻,这在后来的调查总结中都有清晰的记载(Shackleton,1981)。作者没有其时参加户外调查的科学家名单,但Plumb(1980)的陈述显现,调查队外宾约80人(含亲属),与官方报导的数据符合,标明大批国外科学家参加了聂拉木的户外调查。1980年7月,为期三年的中法协作项目“西藏喜马拉雅山地质结构和地壳、上地幔的构成和演化”户外作业正式发动,Jean Burg在此期间调查了喜马拉雅的聂拉木、绒布寺、扎嘎曲、定结、亚东、洛扎等多个区域,并终究以聂拉木为例证明了高喜马拉雅与特提斯喜马拉雅之间存在正断层的主意。与常承法和郑锡澜(1973)不同的是,Burg et al.(1984)将断层置于浅蜕变的肉切村群与未蜕变的甲村群之间,但他在文献中并未对我国学者新近进行的作业予以任何介绍。咱们知道,常承法是②中法协作中方副队长(另一位副队长为李广岑,队长为肖序常),他屡次参加联合户外调查和双方学术沟通,不或许不向法方学者介绍他在聂拉木一带的研讨效果。至于Clark Burchfiel在1984年提出中美协作时,他早现已有了主意或仅仅参加了6月份喜马拉雅户外后才有了主意,咱们就不得而知了。作为国际闻名的地质学家,并最早参加北美西部扩展结构研讨,他对喜马拉雅有一些新的主意实在是太正常不过了。但作者知道,Clark Burchfiel在1982-1985年与邓启东院士一同掌管了海原开裂的中美协作研讨。汪一鹏是该协作队的首要参加人员,与Clark Burchfiel有较多的触摸,这也是汪一鹏和郑锡澜(1979)厘定的三个断层被Burchfiel and Royden(1985)引证的原因,但在后来STDS概念的概括和提出上(Burchfiel et al.,1992),常承法和郑锡澜(1973)以及汪一鹏和郑锡澜(1979)在断层结构方面的作业根本就被忽略了。

因为专业的约束,作者到现在也没想清楚,相同一套蜕变变形岩系,为何前期我国学者以为是向南逆冲,而后来国外学者确认是向北下滑。几十年曩昔了,仍罕见有学者对此问题的精密解读。这一方面反映了问题的复杂性,但也或许遭到了传统观念的捆绑。Burchfiel and Royden(1985)曾估测,STDS在演化的前期或许向南逆冲,而晚期因为喜马拉雅山的拱起而产生向北的垮塌,但后来的研讨并没有发现太多向南逆冲的结构踪迹(Burchfiel et al.,1992;Lombardo et al.,1993;Searle,1999a),现在确认的前期向南逆冲首要仍是根据概念性的揉捏造山模型。喜马拉雅山南坡的尼泊尔也呈现相似的状况:前期以为蜕变与未蜕变岩层之间的开裂向南逆冲,后来提出首要是向北下滑。还有学者提出前期向北下滑,晚期向南逆冲等观念(Kellett et al.,2019及其参考文献)。很显着,这个断层或许并不那么简略,它或许还蕴藏着更多的奥妙等候咱们去揭开,因为后来的研讨发现,该断层的运动方向还存在有东西向(Xu et al.,2013)。走运的是,曩昔的20年,我国学者正成为喜马拉雅研讨的主力。咱们期望,我国学者能够在喜马拉雅研讨上做出更多更原创性的学术奉献。但咱们也期望,我国科学家许多的重要作业能够得到西方同行的重视。

不管怎么,中外科学家数十年的作业,总算理清了喜马拉雅山大体的岩石组成及相互联络,即下部为高喜马拉雅深蜕变岩系,上部为未蜕变的特提斯喜马拉雅堆积岩系,两者之间为遭受激烈耐性变形的结构岩系。详细到珠峰区域,下部深蜕变的高喜马拉雅结晶岩系可命名为绒布杂岩,而上部特提斯喜马拉雅堆积岩系底部地层仍主张称之为珠穆朗玛组,以表现珠峰的特别地舆方位及其岩性上与聂拉木区域甲村群的不同。比较重要的是上述两套岩石之间浅蜕变岩系的命名。这套岩石在聂拉木区域被命名为肉切村群,但根据岩石性质主张今后称肉切村杂岩。在珠峰区域,此套岩石包含北坳组和黄带层两个地层单元。尽管它们的岩性有所区别,但它们都是一致的藏南拆离系演化进程的产品,主张以北坳杂岩统称之(图3)。至于这套杂岩的原岩时代和性质,部分学者将其归入高喜马拉雅结晶岩系,但也不扫除其为前期特提斯喜马拉雅堆积的或许性,即它与高喜马拉雅在前期或许呈不整合触摸,后被藏南拆离系所使用(Wang et al.,2024)。但在喜马拉雅的东部区域(如洛扎),藏南拆离系的层位显着偏高,并将中生代地层卷进其间(Burchfiel et al.,1992)。因而,这套岩石的结构学含义远大于其地层学含义,十分值得未来对其进行区域上的概括研讨。此外,近几年的研讨还发现,喜马拉雅许多出露的淡色花岗岩也是沿该断层就位,并在侵位进程中产生结晶分异和稀有金属成矿,这也是未来喜马拉雅研讨的新课题(吴福元等,2021)。

4 重返希夏邦马

当地质学家将首要目光投向珠穆朗玛峰时,希夏邦马就没有珠穆朗玛那么走运地被人常常提及了。1964年登顶今后,希夏邦马旧日的光环逐步褪去,以至于简直被人忘记。便是连我国地质学家,他们也不再光临这座名噪一时的地质丰碑了。国际闻名学者Peter Molnar教授撰文,清晰对希夏邦马高山栎化石揣度的青藏高原隆升时刻提出置疑(Molnar et al.,1993)。莫非咱们的化石断定和时代厘定有问题吗?1997年,闻名地质学家兼爬山爱好者、牛津大学Mike Searle教授宣布了希夏邦马峰的最新研讨结果(Searle et al.,1997)。他不只标绘了藏南拆离系在希夏邦马的方位,更是收集了峰顶的样品,以为峰顶是由花岗岩组成的。咱们不知道原文作者是否知晓,1964年我国学者现已提出希夏邦马峰顶由蜕变岩组成(刘东生和施雅风,1964),而不是前人以为的花岗岩。莫非这又有问题吗?

出于猎奇,更出于求真,自己开端重视希夏邦马峰峰顶的岩石性质问题。不管从何种视点来说,一座彻底坐落我国境内的8000 m以上的山峰,其峰顶的岩石组成无疑应由我国科学家做出威望答复。当年的科考陈述清晰提出,6900 m以上见有黑云母片麻岩与花岗片麻岩的互层;7500 m处首要是花岗片麻岩,含黑云母片麻岩条带;7700 m营地向上无岩石露头。爬山队员王鸿宝曾在此收集样品,这是这次调查收集的海拔最高的样品了,其岩性为花岗片麻岩与黑云母片麻岩(中有石英脉)互层。可是,Searle et al.(1997)在文献中报导了在7700 m、7730 m、7800 m和8000 m均采得淡色花岗岩样品。因为缺少精密的道路描绘,咱们无法判别Searle et al.(1997)文章样品的收集道路(1994年)与1964年我国爬山队攀爬道路是否相同。但从近年来爬山爱好者所拍照的相片来看(图4),希夏邦马峰顶很或许真的以淡色花岗岩许多呈现为特征,即所说的“贯入杂岩-injected complex”。假如这一推论树立的话,希夏邦马峰顶淡色花岗岩中的深色捕虏体很或许是高喜马拉雅结晶岩系顶部的片麻岩,而不是北坳杂岩。不管怎么,希夏邦马峰峰顶的岩石层位比珠穆朗玛峰要低得多,其隐含的地质含义值得发掘。

图4 希夏邦马峰相片

(a)希夏邦马峰前景(右侧见岗彭庆峰),相片来自网络③;(b)挨近峰顶的花岗岩及或许的深色片岩,相片来自网络④;(c)希夏邦马5800 m大本营(左边即为新生代野博康加勒群地层,相片由苏涛供给)

很显着,找到当年我国爬山队收集的样品,是理清上述对立的可行途径。作者想当然地以为,这些样品应该保存在我国科学院地质与地球物理研讨所,可是找遍研讨所博物馆的一切记载,没有找到任何头绪。我也曾置疑,这些样品曾由李璞先生做过同位素年纪测定,刘东生先生也曾调集至贵阳作业过,青藏高原的科考从前也由我国科学院天然资源概括调查委员会担任过等,那这些样品是否或许会在我国科学院地球化学研讨所或我国科学院广州地球化学研讨所,乃至现在的我国科学院地舆科学与资源研讨所。笔者花了近3年的时刻到这些研讨机构寻觅样品,根本一无所得。但山穷水尽,2022年4月一个偶尔的时机,我得知其时在我国科学院西双版纳热带植物园作业的苏涛博士在北京天然博物馆(现国家天然博物馆)见到了当年的高山栎化石,并且得知他前一年已重返希夏邦马,抵达了5800 m营地(胡珉琦,2021⑤)。我当即联络苏涛,从而了解到当年科考收集的样品或许悉数保存在北京天然博物馆。当后来见到那些曾苦苦寻觅的岩石样品时,我激动的心境可想而知。更令我感到意外的是,这些样品的标签仍是我国科学院地质研讨所,但我的确不知道这些样品是怎么转运到了这儿,但所幸一切样品保存无缺!

可是,细心核对发现,这些样品均采自5800 m大本营及更低海拔区域,更高至峰顶的岩石仍无踪迹。我乃至置疑我国爬山队当年是否真的收集过5800 m营地以上的岩石样品了。检查刘东生先生的户外日记,1964年4月25日有这样的记载:“二线的王宏宝从山上背下三十多块石头,看样子满是半粘土质的岩石,为花岗质物质所侵入的。这和在5800 m所见为一单斜结构相符合”。刘东生先生还在这段文字的边上手绘有希夏邦马峰顶的岩石组成剖面(与他后来宣布的图彻底一起)。尽管对图例没有说明,但能猜得出其下部为花岗片麻岩,上部为变粒岩。因而,5800 m以上收集过岩石样品是不容置疑的。只可惜,这些样品后来均未有正式的研讨报导。或许是样品太小,难以翻开进一步的作业?假如有哪一位读者知晓这些样品的保存地址,请及时联络作者,因为这些样品对咱们研讨希夏邦马峰的组成具有重要含义。趁便提及,这儿说到的王宏宝,实际上应为王鸿宝(有时又被称为王洪宝)。他肄业于北京地质学院,结业后在我国爬山队作业。地质地球所现在保存的珠峰岩石样品,大多是由他在1975年那次闻名的登顶进程中收集的。惋惜的是,他1979年10月在珠峰因雪崩而罹难。和他一同罹难的还有曾成功登顶希夏邦马峰的尼玛扎西,以及另一位我国爬山队员洛朗(罗朗)。

转瞬来到2024年,这已是希夏邦马成功登顶60年。第2次青藏科考曾考虑登顶希峰,收集冰雪与岩石样品。咱们十分等待!因为,我国人应该具有一套乃至数套希夏邦马峰的岩石样品。这样,当咱们再次研讨希夏邦马峰时,就不需求再求助于国外学者了。乃至,咱们能够向他们供给咱们自己收集的样品,以及根据这些样品的研讨效果。但2023年秋季产生的山难,使这一方案暂时停滞。

尽管如此,在曩昔的60年里,我国的地质作业者仍在希夏邦马周边区域进行了许多行之有效的作业,东西两边的樟木沟和吉隆沟是现在我国境内喜马拉雅研讨程度最高的区域。本专辑便是近年来这一作业的会集展现,它总共收录了19篇文章,其间13篇为希夏邦马峰为中心的聂拉木和吉隆沟的研讨作业。其首要效果包含:(1)希夏邦马峰区域三趾马和高山栎等化石的最新研讨发展(邓涛等,2024;李强等,2024;刘佳等,2024;苏涛等,2024);(2)希夏邦马峰山体的蜕变岩和花岗岩等根本岩石组成、及对喜马拉雅造山和隆升进程的含义(刘小驰等,2024;王佳敏等,2024);(3)藏南拆离系在希夏邦马峰周边区域的运动学特征、活动时代和发育进程(褚杨等,2024;闫佳鑫等,2024);(4)希夏邦马峰周边区域淡色花岗岩及相关的稀有金属成矿效果(高利娥等,2024;侯康师等,2024;胡方泱等,2024;谢磊等,2024;杨雷等,2024)等。上述效果充沛显现,希夏邦马峰的科学内涵正在不断扩大,希夏邦马峰的科学调查应仍该继续。

5 再看喜马拉雅

隆升是喜马拉雅和青藏高原研讨的中心主题,因为它改变了亚洲的地貌及大气环流格式,从而影响了咱们的日子(Molnar et al., 1993)。但喜马拉雅和青藏高原是何时隆升到足以影响亚洲的气候,这并不是现在能容易答复的问题(An et al., 2001;Guo et al.,2008)。研讨隆升,实际上便是说明隆升的机制,而机制的处理在很大程度上取决于对隆升时刻和隆升起伏的认知。一般以为,印度与亚洲的磕碰导致了喜马拉雅山和青藏高原的构成,这是科普说法,与严厉的学术界说相差甚远。学术界现在比较认可,喜马拉雅和青藏高原在隆升的前史上未必彻底一起,差异隆升是咱们的一致(Wang et al.,2008)。就喜马拉雅山而言,现在根本清晰,印度与亚洲的磕碰大约在60~65Ma从前就已开端,喜马拉雅的海水大约在40Ma左右退出,而喜马拉雅山的隆升大约产生在15~25Ma左右(Ding et al.,2017,2022)。这一知道与1964年希夏邦马调查的知道相去甚远,这便是要对希夏邦马再次调查的原因地址。

另一方面,现在对喜马拉雅隆升机制存在较大争议。这一争议的焦点,便是关于藏南拆离系(STDS)的构成机理(张进江,2007)。新近以为,STDS是因为喜马拉雅山隆升而产生的重力垮塌(图5a;Burg et al.,1984;Burchfiel and Royden,1985;Burchfiel et al.,1992),但后来一向未发现喜马拉雅山在STDS发育前就已明显拱起的根据。结构楔模型与爬升地道较为相似(图5b),它必定程度上解说了高喜马拉雅系的蜕变效果特征,但对该岩系折返的原因并未评论。因而,现在比较都多的学者支撑,正是向南的地壳活动才导致了喜马拉雅山的隆升(图5c)。这是一种新的造山机制,与传统的造山理论彻底不同。作者对该模型的接收也走了一段弯路,但新的现实不断提示作者,对该模型要加强研讨,只要这样才干有所发现、有所创造。逆冲堆叠模型与地壳流模型有所相似(图5d),均强调了高喜马拉雅岩系新近坐落地壳的深处,但这均与高喜马拉雅岩石具有进蜕变的特征不相符合(张泽明等,2017;王佳敏等,2022)。因而,咱们屡次提出(吴福元等,2017,2021),高喜马拉雅岩石的折返或许是因为印度大陆爬升到青藏高原下部产生板片反转或与板片断离有关。在这一布景下,深部热反常导致爬升前缘的印度大陆地壳产生部分熔融,然后该部分熔融的地壳因为密度差沿前期爬升界面向上运移。部分熔融的熔体沿拆离带向上部集聚,构成岩席状展布的喜马拉雅淡色花岗岩,而折返的印度大陆地壳因为减压效果也产生必定程度的部分熔融,构成高喜马拉雅岩系中的深熔脉体。因而,熔体是导致岩石折返或喜马拉雅山隆升的首要因素。显着,在更大的尺度上,对整个喜马拉雅山翻开概括研讨是我国地质学家在造山效果理论上或许有所建树的重要打破口。

图5 喜马拉雅山隆升和STDS构成方式图

(据He et al.,2015;Kellett et al.,2019)

GHS和TSS别离代表高喜马拉雅和特提斯喜马拉雅

1960年我国人登顶珠峰,其首要缘由是其时中尼鸿沟的区分。尼泊尔一方以为,我国人从未登顶过珠峰,因而对珠峰的归属没有决议权。相同是这一年,地球上8000 m以上的顶峰简直均已被人类所降服,仅仅坐落我国境内的希夏邦马峰是个破例。无法,我国人被逼登顶希夏邦马峰。60年曩昔了,我国的经济、科技等各个方面已今非昔比,专业爬山队现已能够不时光临这些山峰了。即使是业余爬山家,他们在专业人员的指导下,登顶这些山峰也并非高不可攀。除咱们前面评论过的珠峰和希夏邦马峰外,咱们对喜马拉雅山中其他那些8000 m以上的山峰是否有了许多的了解呢,特别是坐落中尼鸿沟上的马卡鲁峰、洛子峰和卓奥友峰?

洛子峰,国际第四顶峰(8516 m),它是珠峰南侧坐落中尼边境上的另一座山峰。珠峰北侧以北坳与章子峰相隔,而其南侧则以南坳与洛子峰相望。根据Searle(1999a)的研讨,洛子峰的岩石组成为浅蜕变的肉切村群,但我国人从未从自己境内一侧登顶过该峰。即使是从尼泊尔境内登顶,也未见过峰顶收集的样品及其研讨报导。走运的是,洛子峰与珠峰相距仅3 km,咱们对它的了解很大程度上可学习珠峰的材料。从拍照的相片来看(图6a),洛子峰峰顶岩石层位上坐落黄带层以下、淡色花岗岩之上。因而,洛子峰的确由北坳杂岩组成。但坐落中尼边境上的另一座山峰——马卡鲁峰就没那么走运了。马卡鲁峰,国际第五顶峰(8463 m),坐落珠峰东南方向约20 km的当地。这是一座峰顶为淡色花岗岩的闻名山峰(图6b),以红基石和堇青石矿藏的呈现为特征。西方学者对此有较多的科学研讨,发现淡色花岗岩呈1~2 km厚的岩席方式存在(Schärer,1984;Streule et al.,2010;Visonà et al.,2012)。但惋惜的是,我国人也从未从境内一侧登顶过该峰。因而,咱们对该峰地质状况的了解只能根据国外学者的材料。

图6 喜马拉雅中部中尼边境区域若干山峰峰顶相片

(a)珠峰-洛子峰;(b)马卡鲁峰;(c)珠穆朗卓峰;(d)卓奥友峰(相片来自网络⑥)

笔者是一名花岗岩石学作业者,对马卡鲁峰的岩石样品很为重视。但国外学者更是提及(Searle et al.,2003),马卡鲁峰北侧有一座彻底坐落我国境内的7804 m的山峰——珠穆朗卓峰,也是由淡色花岗岩组成(图6c)。珠穆朗卓是我国境内仅次于希夏邦马的第二顶峰,这以后才是南迦巴瓦(7782 m)、纳木那尼(7694 m)、公格尔峰(7649 m)、贡嘎山(7556 m)等。珠穆朗卓与珠穆朗玛遥遥相对,它们一同在一同有一个美丽的姓名——卓玛。法国人1954年就登顶过它,日本、俄罗斯、美国的爬山家们后来也都曾光临过这座山峰,但我国人却从未登顶过这座归于自己的山峰。

再到国际第六顶峰(8201 m)的卓奥友峰。它坐落珠峰以西的中尼边境上,其距离有国际第15顶峰——格重康峰(Gyachung Kang,7952 m)。我国人曾屡次登顶过该峰,但咱们能够检索到的对该峰的研讨首要是Mike Searle宣布的文献。正是对这座山峰的研讨,他提出了喜马拉雅淡色花岗岩为大型岩席的观念(Searle,1999b)。2008年,我国地质大学爬山队曾登顶该峰,并收集了5793~6435m的10件岩石样品,为咱们了解卓奥友峰的组成和喜马拉雅山的地质演化供给了重要信息(高成等,2014;杨雷等,2022)。但惋惜的是,这些岩石样品简直没有得到保存。并且,对该山峰上部约1800 m的高度,爬山队没有收集任何样品。Searle(1999b)以为,卓奥友峰峰顶是由和珠峰峰顶相同的奥陶纪灰岩组成。从现在拍照的许多相片来看(图6d),卓奥友峰海拔7700 m的黄带层清晰可见,其下部为巨厚的贯入杂岩,而黄带层之上的灰岩好像又可进一步区分为下部灰色和上部淡色两种类型,但对这些岩石的详细状况,咱们还无法给出更多的信息。第2次青藏科考2023年度翻开了卓奥友峰登顶,咱们走运地取得了部分高海拔地带的岩石样品。咱们期望,这些样品能够协助咱们答复该山峰构成的一些要害问题。但因为冰雪掩盖,咱们对峰顶的岩石组成仍所知甚少。

笔者叙述这些闻名山峰的岩石组成,并不意味着地质学家仅研讨峰顶岩石即可,而是期望经过对峰顶样品的收集带动该地域全体地质的研讨。根据相同的理由,咱们还需求对喜马拉雅山南坡的许多山峰及相关地质问题进行研讨。喜马拉雅是地球上最年青的大陆磕碰造山带,是研讨大陆构成演化的天然实验室。但相同是年青的造山带,喜马拉雅在地质学上的奉献或许仍是要差劲于阿尔卑斯造山带。重新我国树立到青藏高原科学评论会举行的1980年,我国科学家在青藏高原取得了“常板块”、“高山栎”、“三趾马”为代表的研讨效果。国外学者其时在我国的周边也进行了许多作业,取得过许多重要的知道,乃至提出了若干影响未来研讨的主题(Molnar and Tapponnier,1975;Tapponnier and Molnar,1976)。但那个阶段咱们与国际学术界缺少沟通,导致后来必定程度上的不适应。20世纪的后20年,是国际上喜马拉雅研讨最活泼的时代。藏南拆离系及地壳流模型的提出,不只仅提出喜马拉雅新的造山或隆升模型,更重要的是提醒出地壳不同层次间的解耦,一同敞开了地壳深部与浅部及表层体系的概括研讨(Molnar and England,1990;Zhang et al.,2001)。在这一学术思路演化根底上,我国科学院为协作2005年珠峰高度丈量树立了以康世昌为队长的珠峰区域概括调查队,其间地质分队队长由丁林研讨员担任。这也是我国第四次有组织地对珠峰进行概括调查研讨。随后,我国科学院发动了由姚檀栋和吴福元担任首席科学家的“青藏高原古高度研讨”项目群(2009-2012)和“青藏高原多层圈相互用及其资源环境效应”先导专项B(2012-2016)研讨。尽管喜马拉雅山的构成演化不是这些项目的要点,但这些项目的施行,为我国科学家追逐喜马拉雅造山效果研讨的脚步供给了重要根底(Yao et al.,2015;Ding et al.,2017)。此外,现在正在施行由姚檀栋为首席科学家的“泛第三极环境改变与绿色丝绸之路建造”(简称丝路环境)我国科学院先导专项A和“第2次青藏高原概括科学调查研讨”(简称二次科考)国家重大项目研讨,喜马拉雅地质研讨迎来新的起色。共同的地舆方位决议了喜马拉雅研讨有必要要有国家级的长远规划,以保证我国科学家在喜马拉雅研讨上有所作为,对人类有所奉献。

不光名山大川的岩石样品如此,喜马拉雅区域其他方面的研讨也相同需求顶层规划和长时刻坚持。珠穆朗玛峰的海拔高度是一个高度大众化的问题,但也是十分严厉的学术问题。作为地质学家,咱们关怀的是,珠穆朗玛峰的高度是否产生过改变。或许,是怎么改变的。假如从1975年算起,我国对珠穆朗玛峰海拔高度的高精度丈量已有近50年的前史(表1),但咱们现在还不能答复,曩昔的50年里,珠峰究竟是长高了,仍是变矮了。现在的数据显现,珠峰冰雪掩盖层好像增厚了,而岩面高度却下降了。但这些数值是不一起代、用不同办法、选用不同参考系取得的,相互之间是否能够比照,需求专业人士给予解读。或许说,咱们还需求继续的观测才干切当地答复这一问题,而这一问题与喜马拉雅山的构成亲近相关。

表1 珠穆朗玛峰海拔高度丈量

6 结语

希夏邦马、珠穆朗玛、珠穆朗卓……,喜马拉雅群山中美丽的山峰,心旷神往!这些名山峻岭现在已是许多爬山爱好者的打卡地,但地质学家需求到更高的海拔去做调查、收集样品,从而予以研讨。攀爬近8000 m以上的山峰,是对人类生命极限的应战,获取那儿的岩石样品更是不易(赵耀,2019⑦)。但因为技能的前进,完成这种攀爬对许多非工作爬山者来说已不是不或许。因而,假如有哪位爬山者登上了这些顶峰,咱们诚心恭喜你!但也请你在或许的状况下,收集一点岩石样品,转送给你了解或知道的地质学家。咱们需求答复这些山峰的组成,这是地质学家的责任。在科研日益个体户或作坊化的今日,获取任何一件极高海拔山峰岩石样品,对地质学家来说都是极度的奢华,但咱们只能这样。

脚注:

① 相片网址:秋日日子打卡季. 西藏这条国际级大路,能够邂逅9座8000米级顶峰(2023-10-16, www.sohu.com/a/728652704_121119243).

② Organizing Committee, Symposium on Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau. 1980. A scientific guidebook to south Xizang (Tibet). 1-104.

③ 相片网址:老蒙eki8d3tdc9. 阿里,阿里!(2). 个人图书馆 (2021-8-14,www.360doc.com/content/21/0814/15/52773333_991028008.shtml).

④ 相片网址:飞雪静静(BJ). 希夏邦马爬山日记6-顶峰感触日出. 马蜂窝 (2008-11-2,https://www.mafengwo.cn/i/545628.html.

⑤ 胡珉琦. 在“生命禁区”穿越五十年. 我国科学报,2021年6月16日第四版.

⑥相片网址:(a) 珠穆朗玛峰与洛子峰. 摄图·新视界(https://xsj.699pic.com/tupian/0go3yv.html); (b)小A学长. 14座8000级顶峰,你选哪个做座右铭? 新浪新闻中心 (2018-5-24,https://k.sina.com.cn/article_2077491865_7bd402990010061on.html); (c)珠峰东坡· 嘎玛沟·国际十大经典步行线路·12日之旅. 山人行游览(www.sc3rx.com/detail.html?iid=3139&activityId=20034844); (d) https://(刘小驰供给)及https://bbs.8264.com/thread-5522187-1-1.html(插图).

⑦ 赵耀. 你见过14座海拔超越8000米顶峰上的石头长什么样吗?我国西藏网(2019-3-10,media.tibet.cn/wap/photo/content_11845.shtml).

作者简介:

吴福元(我国科学院地质与地球物理研讨所,岩石圈演化国家要点实验室;我国科学院大学地球与行星科学学院):研讨员,从事岩石学研讨。

基金项目:

*本文受国家天然科学基金项目(91755000)和第2次青藏高原概括科学调查项目(2019QZKK0808)联合赞助。

本研讨刊登在《岩石学报》2024年第40卷第5期:

吴福元. 2024. 希夏邦马峰六十年. 岩石学报, 40(5): 1365-1381.

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排版:李馨瑜(我国石油大学(北京)地球科学学院)

校正:邱梓惠(我国科学技能大学地球和空间科学学院)

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