蒙古國中部的杭愛山，如今仍是中亞乾旱區與西風帶水汽的關鍵屏障，直接塑造了蒙古國“南旱北濕”的氣候格局。然而，這座最高海拔超過4000米的穹窿狀山脈，既不像喜馬拉雅山那樣呈條帶狀延伸，內部也幾乎看不到強烈的構造變形——它究竟是如何隆起的？近日，中國科學院廣州地球化學研究所李鵬飛研究員團隊在國際期刊《地質學》上發表最新研究成果，揭示了杭愛山形成的動力過程：山彎構造→岩石圈加厚→岩石圈拆沉→岩漿活動→地表隆升。

一個反常現象，引出一場科學偵查。杭愛山下，地殼厚達60公里（遠超正常大陸的30-40公里），而它底部的岩石圈卻僅厚約70公里（遠薄於全球大陸平均150200公里）。這種“厚地殼、薄岩石圈”的怪異組合暗示：杭愛山下曾有一塊厚重的岩石圈“根”，後來神秘消失了。團隊大膽推測：消失的部分發生了“拆沉”——就像卸掉船底過重的壓艙石，船身自然上浮。然而，猜想終究需要證據。如何證明？他們巧妙地借用了“岩石探針”，從岩漿演化的視角，反向追蹤地球深處的故事。

經過多年野外工作，團隊首次在杭愛山腹地發現了早白堊世火山岩。地球化學分析顯示，其中粗玄巖來自岩石圈地幔，並且具有高的(Gd/Yb)PM比值——這是岩漿源區殘留石榴子石的標誌，意味着岩漿的熔融深度超過80公里。

一個關鍵矛盾就此浮出水面：如果岩漿來自80公里以下的深部，而今天這裏的岩石圈只有70公里厚，那麼當初一定存在更厚的岩石圈，並且後來被“拆沉”帶走了。“結合火山岩的年齡，我們精準鎖定：早白堊世，杭愛山下方那塊過重的岩石圈根部斷裂、墜入地幔深處，相當於卸掉了一塊巨大的‘壓艙石’。地殼因浮力均衡而整體擡升，最終形成了今天穹窿狀的杭愛山脈。”李鵬飛介紹。

那麼，岩石圈為什麼會在這個時候拆沉？答案藏在更早的地質歷史裡。二疊紀到三疊紀，蒙古鄂霍茨克俯衝帶逐漸彎曲，形成了一個巨大的U形構造——這就是“蒙古山彎構造”。在U形最為彎曲的內側，地殼受到強烈擠壓，導致岩石圈顯著加厚。三疊紀末期，洋盆西段閉合，杭愛山地區進入陸內平靜期，岩漿活動幾乎停止。直到早白堊世晚期，先前加厚的岩石圈終於因重力失穩而發生拆沉。李鵬飛表示，這一事件觸發了岩石圈地幔的部分熔融，形成了早白堊世火山岩；同時，岩石圈根部的移除導致地殼均衡反彈，向上隆起，最終造就了杭愛山的穹窿狀地貌。

這項研究構建了“造山帶彎曲→岩石圈加厚→岩石圈拆沉→岩漿活動→地表隆升”的完整邏輯鏈條，不僅解開了杭愛山的隆升之謎，還提出了一種全新的陸內造山動力學模式——造山帶彎曲之後，進入陸內階段，加厚的岩石圈可以再次發生拆沉，驅動山脈隆升。這一發現為理解全球弧形造山帶如何向造山後或陸內階段轉換提供了重要參考，也為地球深部過程與淺表地貌的耦合研究打開了新的視角。