大青山冰臼发现记

2022-04-09 16:08侯锡文
大自然探索 2022年2期
关键词:大青山冰川教授

被报纸提醒

1997年11月8日,我与往日一样很早去上班。进了办公室在整理当天报纸时,我被《赤峰日报》刊登的《神秘的 “冰臼群”》文章吸引。文章内容是:巴林左旗花加拉嘎乡平顶山发现了目前我国最大的冰臼群,为我国北方第四纪冰川的存在提供了有力的证据。看着报纸,突然联想到大青山上被称为“九缸十八锅”的石穴。11月9日,在得到老乡张文林拍回的大青山“九缸十八锅”的图片后,我们联系上赤峰日报社,拉开了克旗大青山发现冰臼群的帷幕。

大青山,是克旗一座名山,在原新井乡境内;大青山有“九缸十八锅,藏着宝贝多,要问宝贝在哪里,不在前坡在后坡”的民谣。我出生在新井乡,又在那里参加工作。每次到耗来大队下乡总想登大青山。一来登高远望西拉沐沦河,二来专看“九缸十八锅”。

地质科学院来信

1998年1月8日,我收到了一封从中国地质科学院发来的信,打开后我才知道,这封信是林景星教授写给地科院院长的。在信的左上角,用圆珠笔注写一行“请转侯锡文同志” 字样。与其说是封信,倒不如说是篇简短的学术文章,其大致内容如下:

照片中所示花岗岩上的“锅形穴” 是一奇特的地貌景观,其规模之大可能是世界第一。我曾考察过北欧、北美、日本的第四纪冰川地形,均未曾见过如此奇特、如此规模的地貌景观。目前对此“锅形穴” 的解释有两种:

风成说

风蚀岩石

风成说可能难以解释其成因,因为风是以水平移动和平旋为主,没有向下的压力,不可能在坚硬的花岗岩上旋钻成如此锅状凹穴,必须同时具两种力:①平旋力;②向下的压力,如同钻机向下钻进时的力一样。

冰川说

冰臼很可能是冰川的杰作

冰川说似乎较有说服力,因为巨原冰川底下的溶冰水,一旦受阻,其水平式移动就会变成旋转式涡流,加上其上所覆盖巨厚冰川的压力,即形成一股向下旋磨的力量,地久天长便形成上述凹坑。但冰川说也存在着许多致命的问题,首先是巨厚的冰川是否曾经在当地存在过?这涉及古环境问题,其次是凹坑的四壁是否还残留有旋磨的痕迹?坑底有没有被磨圆的砾石?在坑中沉积物中能否发現寒冷的生物化石?等等。总之,还有许多深入细致的研究工作必须要做,因为我们这个世界上“异质同像”“形似并非神似” 的自然现象还是有的。

走进冰臼群

1997年12月10日,中国地质科学院地质研究所韩同林、劳雄两位教授在巴林左旗考察,得知克旗也发现了冰臼,急忙赶到克旗。两位教授在旗委、旗政府及宣传部领导陪同下,对大青山冰臼进行第一次实地考察。

韩教授在看到冰臼后激动地说:“这才是真正的冰臼群,大大小小近千个。”面对这庞大的冰臼家族,劳雄研究员惊呼:“中国之最,世界奇观。”韩教授在观察和思考后,对冰臼成因做了概述:大青山冰臼形成于距今200万年前的第四纪冰川期,冰川裂隙的滴水携带着冰碎屑和岩屑,在长年累月冲击和研磨的双重作用下,岩石上被开出了一个个“冰臼”。冰臼的存在,是大青山存在古冰川运动的有力证据。

1998年9月18日,韩同林、钱方和何培元三位教授再次来克旗。我和当地干部陪几位教授再次走进大青山实地考察。大青山险峻雄奇,其山峰东西两侧似刀削斧劈,绝壁之下如临万丈深渊,即使是能攀岩的青羊也不敢踏绝壁半步。只有南面山谷有一小径可供人攀爬。

大青山上形形色色的冰臼

山顶,是个方圆几千米的平坦草甸。大青山山顶有数百个冰臼,何教授非常兴奋,一个劲地说:“太美了,太美了。”韩教授手拿小锤不时地这敲敲那看看,一会儿站在上面拍照,一会儿钻进冰臼里抚摸观察,钱方教授也不时地讲述周边冰川地貌。

下午1点多,考察基本结束,我们这才找个背风处野餐。吃完饭,韩教授又发现了一个断裂的冰臼,让我站在中间拍照,并讲起错断的原因:“这是一个冰川漂砾。冰川漂砾上是怎么产生冰臼的呢?显然,一般的流水及风的侵蚀作用是无法形成的,因为流水不会在漂砾顶面产生,‘急流漩涡风的吹蚀也不可能在冰臼顶面产生回旋风。漂砾只有在冰层中,其顶面正好有冰川裂隙发育,冰川融水沿冰川裂隙冲蚀漂砾,顶面形成冰臼。冰漂砾冰臼形成后,随着整个冰川被搬运,一些冰川裂隙通过漂砾,并将其错断,冰川消融后,就见到漂砾冰臼被分成两半并被移动的现象。”

大家下山了,在往南坡走时,我不经意地说:“从这往下二三百米还有一群冰臼,因坡陡路滑,很少有人下去。”韩教授听说下边还有,就执意让我领他去看个究竟。我说今天风大,很危险,韩教授不肯,说:“来一次不容易,多看一点是一点。”他让钱方、何培元两位教授按原路先走,让我陪他下去。

冰臼形成过程模拟

因荆棘丛生,岩石陡峭,我搀扶着韩教授往下挪。终于看到一个巨大的冰臼,口径三米多,深约三米,里面存有雨水,长着青苔。韩教授说:“这里的冰臼很有特点,山顶的冰臼长在平缓的岩石上,而这里的冰臼长在绝壁上。”再往下,又发现一个二十多米长的穿透石洞,他说:“这是‘穿透冰臼。”韩教授让我爬到对面洞口进行拍照。后来我们又在冰洞右侧的岩石上发现了一个直径不到7厘米,有一米深的窟窿,韩教授说这是“冰管”。总之,大青山的每块岩石似乎都与“冰” 有关。

各方观点

中国地质科学院矿产资源研究所研究员赵元艺谈到,大青山冰臼群与格陵兰岛西南部大量分布的异霞正长岩形成过程类似,主要是在盐风化作用下形成的,或者盐风化作用至少起着重要作用。岩石缝隙中的含盐积水逐渐干燥,其中的盐形成结晶,这个过程会逐渐撑大岩缝,破坏岩体,这就是盐风化作用。

中国地质大学田明中教授认为,大青山冰臼形成于物理风化。花岗岩的矿物颗粒多数比较粗大,尤其在干旱、半干旱地区,遭受风吹日晒即物理风化是最强烈的,所以时间一长,花岗岩的颗粒就会一点点往下掉,久而久之,就形成了这种奇特的现象。

水蚀

盐蚀

风蚀

北京大学的崔之久教授则认为,克什克腾旗地区虽然发育过第四紀冰川,但其规模达不到形成“冰臼”所需要的水平。因此他认为,大青山的花岗岩石臼是由于风蚀作用加上水蚀作用共同形成的。

第四纪冰期

中国第四纪冰川,是李四光于1922年首先在太行山东麓及山西大同盆地发现的,原始人类正是在第四纪冰期和间冰期的气候变化中,发展成为现代人的。

我们说如今正处在第四纪大冰期中,其实,第四纪大冰期中的气候也有很大的变化,曾经出现过几次亚冰期和亚间冰期,变化的时间短则几千年,长则几万年或十几万年。

地球形成以来至少出现过5次大冰期,第四纪冰期始于200万~300万年前。只要地球两极存在冰盖(比如今天的北冰洋和冰封的南极洲),那么地球就处于冰期,大冰期指冰盖的范围变得十分巨大。在第四纪冰期时期,北美洲的冰盖遗址延伸到北纬40°,南极洲的冰盖也比今天大得多。

冰期对生物分布和物种的影响是显著的。在冰期期间,大量海水形成冰盖,全球海平面明显下降。这样一来,今天被海水覆盖的许多地方就成了陆地,这种沧海桑田的事件在地球历史上反复上演。冰期也会改变全球气候带的分布,一些适宜温带、亚热带或热带气候的动植物很可能面临灭顶之灾。

冰川构造地形在国内有哪些

我国首次发现冰臼是在20世纪70年代,黄山、庐山和西藏等地都有过零星记录。内蒙古大青山冰臼群是世界上目前最大的冰臼群。而全世界已发现的最大的单体冰臼是位于北京延庆区大庄科乡的白龙潭冰臼。该冰臼深17.5米,最大孔径1820米,为完整的花岗岩深潭。

大冰期时的冰盖范围(模拟图)

冰臼在中国大量被发现是自1997年开始的,自高纬度区到低纬度、低海拔的海南岛、广东等地,均有冰臼广泛分布。中国地质科学家在福安市白云山省级风景名胜区发现史上罕见的千古冰臼奇观,位于福建福安穆云乡与晓阳镇交接处。

中源冰臼位于江西省靖安县中源乡境内,一条延绵5千米长的古河道上分布500多个冰臼。数量如此之多、规模之大的冰臼群较为罕见。当地有关部门通过比对相关资料后认为,该冰臼符合资料记载的冰臼特征,推测是两三百万年前冰川运动遗迹。

箭板古镇冰臼位于四川省乐山市沐川县箭板古镇,位于宜宾、沐川、犍为三县交界处。冰臼石坑,有圆形、半圆形、椭圆形、弯月形、葫芦形、马蹄形,等等,该冰臼群占地面积大、数量多、形状美。

罗田冰臼群

冰川地形有哪些?

①冰斗:山岳冰川源头由雪蚀和冰川挖掘共同营造的围椅状盆地。典型的冰斗,由岩盘、岩壁和岩槛组成。

②角峰:角峰是指由几个冰斗所围成的山峰,因冰斗后壁不断后退,使所围山峰成为高耸尖锐的山峰。世界第一高峰珠穆朗玛峰就是一座冰川角峰。

③U形谷:又称冰蚀谷。U形谷山壁陡峭,谷底平缓,横剖面呈抛物线形,类似字母U。当冰川顺着倾斜的山坡向下移动,山谷就会被冲刷、侵蚀。等到冰川融化或解冻,就留下一个U形谷,其中常常散落着被冰川运来的小石块。

冰蚀湖:冰川在重力和压力作用下向下游移动,同时侵蚀地表使其成为洼地,冰川融化后洼地内积水成湖。

峡湾:是由于冰川侵蚀河谷所形成的地形。冰川由高山向下滑时,不仅从河谷流入,还将山壁磨蚀,成为峡谷,当这些接近海岸的峡谷被海水倒灌时,便形成峡湾。

冰川地形

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