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哪些岩石造就了地球之巅?

2020-06-05 11:41:34    来源: 中国自然资源报    作者:刘小驰

在距今5亿年前的远古时代,喜马拉雅地区曾是浩瀚海洋。奥地利地质学家爱德华·修斯以希腊神话中海神妻子的名字将这片海洋命名为“特提斯”。直至6000万年前的古新世晚期,由南方运动而来的印度板块同北方的欧亚板块发生碰撞,导致了剧烈的地壳构造运动,沉浸于特提斯海之下的岩石昂然上升,最终造就了苍茫无际的喜马拉雅群山,使之成了地球上最年轻、最高大的山系,并在这绵延2500 千米的巨大弧形山系中孕育了世界之巅——珠穆朗玛峰。

印度—欧亚板块碰撞的过程中,释放出地球内部的巨大能量,喜马拉雅山出现了很多平行于山脉走向的断层,其中称为藏南拆离系的断层系统贯穿了整个喜马拉雅山。以藏南拆离系为界,地质上可将喜马拉雅山一分为二,断层上方称为特提斯喜马拉雅,主要是以灰岩、砂岩、泥岩等沉积岩组成;断层下方称为高喜马拉雅,主要是以片岩、片麻岩、混合岩、大理岩等变质岩以及深部岩石熔融形成的花岗岩组成。

从珠峰北坡的绒布寺远眺地球之巅,我们可以见到珠峰山体中部有一条浅黄色岩石层环绕山腰,形如腰带,故被命名为“黄带”。黄带层由灰岩变质形成的浅土黄色—浅棕褐色钙硅酸盐岩组成,分布在海拔8200米~8660米。由于黄带大致处于藏南拆离系的位置,因而此带之上为特提斯喜马拉雅,此带及之下过渡为高喜马拉雅。珠峰峰顶灰岩是什么时候形成的,曾经是国际地质界长期争论不休的问题。有些外国学者断定峰顶岩石形成于距今约3亿年的石炭—二叠纪,也有些人推测是距今约5.5亿年的早古生代,但均没有确凿的证据。在我国同位素地球化学奠基人李璞的带领下,中国科学院科研人员于1972年首次测定珠峰峰顶灰岩年龄约为4.7亿年,这一结果也被该区域灰岩中发现的奥陶纪海相化石所印证,自此也证明了珠峰以及喜马拉雅山远古时代曾处于特提斯海之下。

那么,珠峰是什么时候、如何从特提斯海中“脱颖而出”的呢?我们可以从珠峰底部的变质岩和岩浆岩中一探究竟,这些岩石记录了喜马拉雅山形成过程所经历的温度、压力等条件。珠峰底部的岩石在大于约650摄氏度的高温下于距今约3200万年时开始发生变质、熔融,这一过程一直持续到1500万年前。在这漫长的历程中,板块的汇聚推挤,加之熔融形成岩浆的顶托,使得珠峰不断达至新的巅峰。深部形成的岩浆在距今2400万年至1500万年之间注入珠峰底部的变质岩当中,最终冷却结晶形成了暗色矿物较少的岩浆岩——淡色花岗岩。由于岩浆沿着藏南拆离系这个薄弱带长时间、长距离的流动,使得淡色花岗岩充分演化而结晶出了一些特殊矿物,如绿柱石、锂辉石等,这些矿物不仅能够提炼出稀有金属,同样也是珍贵的宝玉石原石。

(作者系中国科学院地质与地球物理研究所副研究员)

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关键词: 珠峰测量
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