安第斯山脉在数千万年间缓慢而稳定地隆起

一次巨大的火山喷发，其规模堪比维苏威火山，却覆盖了整个安第斯山脉的一片广阔区域，将地表彻底掩埋，并保存了那些本会因侵蚀和变形而消逝的信息。

近日，研究人员对这片由智利北部劳卡破火山口在2190万年前喷发形成的巨大火山岩沉积进行了研究。破火山口是在大规模火山喷发过程中形成的大型火山洼地。

大量被称为凝灰岩的火山物质覆盖了面积达智利首都圣地亚哥六倍之广的区域（或接近大伦敦地区的三倍），局部厚度甚至达到一公里。

研究团队利用河流塑造山系的模型，模拟了数百种可能的古地貌，以检验哪些地貌能够合理地被该火山沉积物所掩埋。他们发现，只有相对低起伏的地貌——类似于平缓的山麓地带——才有可能被完全覆盖。

由此，研究团队推断，安第斯山脉这一地区的隆升过程十分缓慢，岩石每百万年仅被抬升不超过四分之一公里（0.26公里），相当于每百年抬升约2.5厘米，即一英寸左右。

如果该地区的岩石抬升速度更快，地貌很可能形成更为陡峭的坡度，从而无法被如此巨厚的火山沉积物所覆盖。

这一发现支持了这样一种观点：安第斯山脉是在数千万年间缓慢而持续地隆升的，而非在最近几百万年内突然崛起。

与一些活跃造山带中快速隆升的地区相比，这一速率显得相当缓慢，例如喜马拉雅山脉的部分区域，那里的隆升与侵蚀速率可达每年几毫米至几厘米。

安第斯山脉地貌的“隐秘庞贝城”

论文第一作者、伦敦大学学院地球科学系的拜伦·亚当斯博士表示：“这片地貌被一次巨大的火山喷发所掩埋——有点像庞贝城，但规模要宏大得多。不同于仅仅覆盖一座城镇，炽热的火山灰、岩屑和气体混合物席卷了整片大地，将地表彻底吞没。”

“庞贝城展示了火山喷发如何定格人类历史的某一瞬间。而这项研究表明，规模更大的火山喷发同样能够冻结地球历史中的片段，将整个地貌埋藏于火山沉积之下，并保存下关于喷发前山脉演化过程的线索。”

“我们无法直接挖掘出被掩埋的地貌，但可以借助火山覆盖层的形态以及我们对河流塑造山脉机制的了解，推断其下方隐藏的面貌。”

重构地质历史的新方法

论文作者指出，他们估算的岩石抬升速率与先前基于岩石中矿物记录的温度变化得出的结果相一致；这些温度变化反映了岩石在地壳中向上运移时的冷却过程。

亚当斯博士补充道：“这种方法为我们提供了一种回溯地球历史的新途径。目前用于估算山脉隆升速率的方法主要依赖岩石中的‘化学时钟’，但这些方法只能反映特定时间点的情况。而我们的方法则能估算更长时间尺度内的岩石抬升速率。”

“在本例中，我们推测，形成喷发前那种低起伏地貌的过程可能历时数百万年。”

“关于安第斯山脉是经历了四、五千万年的缓慢稳定隆升，还是先以极低速率缓慢上升、随后在最近六到一千万年间突然崛起，学术界一直存在争议。我们的研究结果涵盖了这段历史的中期阶段，支持了缓慢而持续的假说。”

共同作者、同样来自伦敦大学学院地球科学系的弗朗西斯·库珀博士表示：“我们多年来一直在安第斯山脉这一地区开展工作，试图揭示山脉的演化历程。安第斯山脉对区域乃至全球气候有着重要影响，因此重建其历史对于理解长期气候变化至关重要。”

“这项研究尤其令人振奋之处在于，它为我们提供了一种全新的方法来拼接这段历史。同样的思路也可以应用于世界其他地区的火山沉积，帮助我们重建那些被掩埋了数百万年的地貌。”

参考文献

1. Byron A. Adams 等 (2026) 大体积凝灰岩覆盖下的地貌揭示喷发前的抬升速率 Sci. Adv. doi:10.1126/sciadv.aee5374

文章安第斯山脉在数千万年间缓慢而稳定地发展首发于无知地图。