《大自然寻真》
第17章 地球山河谁造就-2
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17.3.4 丹霞山特殊地貌的特别原因
粤北丹霞山景区内有不少奇山怪石,令游客看后十分称奇。其实,只要相信原始地球是由太阳喷射而诞生,是高温液态的,内部又存在着各种性质的物质反应和环流运动的话,那就一切都不难得到合理解释了。
丹霞山红石公园是红色砂岩地形的代表,是世界地质公园。当初,地球表面漂浮到这里的轻浮物正好是一些红色物质,当然就形成了丹霞山的红色岩石。对其组成物质就不去细说它了,我们要具体说的是丹霞山地形的成因。丹霞山的多数地貌主要形成于地壳的硬化后期,而且成因多属于第一种造山方式的综合性质。哪怕尺度高大如彩图17.3.4-1或彩图17.3.4-2那样几百米或上千米以上,或者小似彩图17.3.4-3那样只有28米高度和7米直径,它们的形成其实都道理相同。它们在经历第一种造山方式期间,都没有被明显向上突出地面,而是随着地下核能上推力的间断性作用(如17.2所述),先被原地不动地造就成了整个地层的明显的水平层状结构。后来,在地下核能上推力或其它各种化学反应所产生的气体压力的不断作用下,早期已经被整层硬化了的平坦地层,会像久旱的湿地那样裂开成了很多大小不等的块状。随后,在地下上推力的后续不断作用下,某些地块就会单独鹤立鸡群地被顶托出了地面。由于层状结构是地层裂开之前就已经预先形成好的,所以一旦被顶托出了地面就马上成为了彩图17.3.4-1、17.3.4-2、17.3.4-3那样或大或小的石头山体,而且是层次异样的奇景了。为什么其中的层次厚度不一又质地相异呢?这是因为原始地球虽是全熔融状态,但各种物质之间不可能完全均匀地融合在一起,而只能是不太均匀的相互混合。各层次所经历的静置硬化时间又长短不一,这才造成了各个水平层次之间,既不可能物质都相同,厚度也有差异。
彩图17.3.4-4景观的形成更加典型地体现了多种成山方式的相互结合。一般游客都只注意观赏了岩石的裂开部位,却忽略了岩石的整体。其实,整块岩石的高度只有10.3米,宽4.8米,就像一个尖顶的“窝窝头”,比起阳元石的尺寸还小得多,但它却集中表现了多种成山方式的共同结晶。首先,这个“窝窝头”并不是出现在原始平坦的地面上,而是随着整个山体被顶托升高而出现在离坑底上百米高的陡峭山坡上。再者,细看彩图17.3.4-5可知它也有层状结构,却又不同于其它地貌的层状结构。这种层状结构完全是由自己堆积而成,与整个地层的破裂后被单独顶托出地面的方式无关。具体的过程大概是这样的,在这面山坡的一小片平台上原来有一个朝上的小孔,它不断将地下的气体竖直向上排出孔外。在小孔下面与岩浆之间一般都有一个空腔,岩浆里不断上升的气体将岩浆吹成很多泡泡充满了整个空腔,所以每一次孔内气体压力加大将气体向上吹出小孔的时候,都有少量的熔液随着气体流了出来,铺摊在以小孔为中心约4.8米宽的圆面积上。内气压力减弱使外喷气体缓慢时,熔液也就不再流出来,而已经流出来的那一层熔液便硬化后使这个只有下半截的“窝窝头”长高了一层。由于每次喷流出来的熔液不太多,正好铺满整个圆面又不会往四周流走,于是“窝窝头”不断长高(开头的若干层当然有溢流到边缘外而下垂的明显遗迹)。到后来,气体向上喷的力量逐渐减弱,或者由于小孔周围被一层层地糊上了岩浆并凝固而使孔径逐渐变小了,流出来的熔液也少了,于是“窝窝头”就逐渐向上收缩成了尖顶形,而且最后干脆就堵住了垂直向上的孔口不再喷出气体了。但是,不再喷出气体只说明了内部压力偏小或者小孔堵塞而已,其实“窝窝头”内还是充满了很多高压气体,整个窝窝头是空心的。当没了喷孔的“窝窝头”腔内的气体压力,由于地下各种反应而突然增大到硬化了的外壳抵抗不住的时候,外壳下半截的脆弱方向便被击破了一个长型竖直缺口,从此,气体又朝着水平方向往外喷个不停了。孔内与岩浆泡泡混合在一起的气体垂直往上冲到顶部又折向水平方向外喷出来,夹带着少量熔液沾到了边上便顺着长型缺口的边缘缓流而下和逐渐凝固,于是,最后就塑成了光滑美妙而抢眼的景观了。其实,外壳下半截被击破一个长型竖直缺口的这个“窝窝头”仅是一个特例而已,稍为注意一下就可发现附近还有不少没被击破而完好的“窝窝头”。将它们放在一起看,就会更加觉得上面的分析是合情合理的。
17.4 石钟乳不可能是由滴水形成
以往认为石钟乳、石笋、石柱都是由滴水形成,17.3.2所述显然与传统认识全然不同。对于坚持传统认识的学者,笔者在此想问,有如彩图17.3.2-1那样浅薄而孤立的小山之山洞中,哪来这么多的滴水呢?多数的石钟乳都长年不湿而山洞顶部岩石也紧密无缝,哪有水渗透得下来呀?就算有水滴下来,那么滴水是将水中物质逐渐凝结到石头上,还是将石头的物质逐渐溶解到水里呢?下大雨时,据说彩图17.3.2-6的顶上确有水渗漏下来正好流进盆里,难道“洗手金盆”又是水溶解出来的吗?如果石钟乳真的是滴水而凝成,怎么不像北方春天屋檐的冰凌那样千篇一律的细长笔直,而是像彩图17.4-1那样形状各异又千姿百态,甚至有些还点缀着大量闪闪发光的金属装饰,就如绣上了大量小珠子的绫罗绸缎一样呢?我们敢肯定地说,像彩图17.4-1那样的洞内奇观,只有类似于很稠密的糯米糊样子的岩浆,在滴漏下来的过程中一次性地逐渐被凝固了才可能塑造而成,绝不能由“滴水形成”。像彩图17.3.2-1右和彩图17.4-2那样,顶板上毫无孔隙可以让水渗漏下来,“石钟乳”明显是粘上去的,肯定是洞里爆发时喷出来的岩浆一次性所形成。除了回答好上述各种有关石钟乳、石笋、石柱形成机理的问题之外,如果要确信原来理论的成立,还应该首先回答好山洞是如何形成的问题。没有了山洞,更是无从谈起。所以,要使问题得到完整的回答,就不能割断了历史进行无端地猜测,必须先了解山和山洞的来历,才不至于使认识成了无源之水和无根之树。
在长江小三峡,从它的两岸就可见到很多与岩洞奇观相类似的景象。尽管在外露的两岸石壁而不在岩洞里,石钟乳都照样比比皆是。彩图17.4-3是2002年10月在小三峡游船上拍摄到的照片。为什么外露的崖壁也有石钟乳呢?难道雨水也能凝结出石钟乳来?在小三峡里,什么“龙入”,“虎出”之类的洞口也不少,那些肯定都是自然爆开出来的岩洞喷口,洞口处都同样有不少吊幡,相信都是喷出来的浆液一次性凝结生成。
17.5 长江大三峡是河流冲流出来的
长江大三峡那么雄伟壮观,难道这是河流自己流出来的吗?可以肯定河流是由洪水冲刷而成,问题是如何冲刷,在此我们更重视其过程。从17.2所述可知,一个大的山系,山岭相连,所以初期的山群之中肯定到处都是储水的大湖泊,水可能蓄得满满的,很难流得出去。山,除了很薄的表面层之外,其实都是岩石,按理说应该是很坚固的。可是,由17.2所述的造山运动过程可知,大山底下的上推力将山体外壳的岩石造就成了一层一层的“千层饼”,而且每一层都还被挤得裂痕斑斑。虽然山体深层的裂痕当初不断有岩浆重新填补起来,但填补毕竟没有那么结实。尤其山体外层的岩石层,被挤破之后就再难以得到岩浆填补了,它十分破裂(如彩图17.2-1),遇到洪水就可能不堪一击。我们的长江当初正是被大自然选中的薄弱环节(地势较低矮和岩石层破碎)而让洪水逐渐冲刷造成的。可以肯定地说,三个大峡的位置本来都是山岭相连的山体,是在漫长的岁月里让洪水将它们拦腰切开之后才成了峡谷。显然,原始的四川盆地本来就应该是一个巨大的内海(大湖),正因洪水破开了三条大山岭而排干了湖水,才有了可供人类居住的今日盆地。大自然的神力使长江三个大峡显得十分雄伟壮观。洪水所切割的其实何止是三个大峡呢!整个重庆地区的长江两岸,到处都可见到有如彩图17.2-1那样的岩石结构。而且只要细细观察,就可以发现有很多这种岩石结构,被洪水切开之后明显地分踞在两岸遥相对偶。无论从纹理方向看,还是从位置看,俨然就是一颗花生的两个瓣。被冲垮下来的石块则随着洪水向下游狂奔,互相撞击打磨,最后成了大卵石,小卵石,沙子……,分别堆积到了河滩上,或者流出大海堆积成三角洲平原和海滩。坐在游船上,面对着长江两岸边看边想,笔者的脑海里便不意地浮现出了那些洪水正在切割着岩石的生动画面,似乎正一幅一幅地映入了自己的眼帘。
有人在喜马拉雅山一带发现了贝壳的化石,于是便认为那里原来是海洋。其实也说对了一点,但那并不是现在意义的海洋,而是与大海洋相隔绝的远古高山湖泊而已。不过,在河流形成之前,那里的大小湖泊到处都是,而且很多都彼此相通,也可以说是很大的内陆大海,所以发现一些贝壳化石当然是不奇怪的。
17.6 长江小三峡的形成原因
长江小三峡反而流经了悬崖峭壁,这又是怎么回事呢?长江小三峡的小巧玲珑与大三峡的雄伟壮观,恰好形成了鲜明的对照,这正是由于当初成河情况的不同,才造就了景观的相异。从小三峡两岸的景观来分析,其地形较多是像上述第二种造山运动所形成。正是由于小三峡所属的山岭中本来就有大空洞,洪水破洞而过就易如反掌了,那怕冲力较小也都不在话下,难怪一条小溪流竟然冲刷成了比大三峡更加陡峭的深谷。石钟乳之类本来是封闭在岩洞内部的景观,小三峡的不少岸壁上却能见到石钟乳,这个事实正有力地说明了如今的小三峡有很多地方原来就是山中的大小空洞,后来洪水破洞而过,山顶坍塌,石头流失,才成了如今的模样。当然,小三峡的整条溪流中也同样有不少类似彩图17.2-1那样的岩石结构,这就说明两种造山运动是互相搀杂在一起的,只是不同地区主次的角色有所差异而已。
靠想象谈到了远古洪水塑造成大三峡和小三峡的惊人之举,突然想起三峡水库的安全问题。虽然目前对三峡水库肯定有许多方面的监测,例如对水坝情况、水位高低、泥沙淤积、上游水土流失、水质污染、上游地质灾害等,相信都会进行不间断的认真监测,这是毫无疑问的。这里要特别提起的是,根据17.2~17.6所述的情况,我们必须特别想到沿着三峡大坝之上游的全部长江两岸的地质情况,都应该全面进行监测。要密切注意17.5和17.6这两种天然成河情况的产生,不要以为隔着山岭就安全了,要探测沿岸山体岩石结构的安全情况,防止整个山体泡了水之后发生特殊的大地质灾害问题。
17.7 “太湖石”的真实来历
导游说:太湖水泡过的石头就能变成太湖石,果真如此吗?到华东一带去旅游,可以见到很多像彩图17.7-1那样的千奇百怪的“太湖石”,据说是从太湖里捞起来的。“从太湖里捞起来”是真话,但“太湖水泡过的石头就能变成太湖石”的说法实在荒谬可笑,但这也正说明了目前尚无人知晓太湖石的来历。如果用本书有关地球的诞生和演化的观点进行解释,太湖石的来历是很清楚的。其实,小三峡等处正是太湖石的祖居地。在原来,太湖石就“住”在现在小三峡某些位置的山洞顶上。后来,它们所在的山洞被洪水破洞而过,山顶坍塌了,它们掉到了洞底,就由江水一路搬运,也一路打磨,最后变成了摆在旅游景点里的那些模样,而且来到了太湖等处就暂停了脚步。可是,目前的太湖并不在长江边上,这又是怎么回事呢?这只能说明在后来长江改道了。
用彩图17.7-2可以很清楚地说明了太湖石的来源。从彩图17.7-2的右图就可想象得到,整座这种性质的山都可以破开来由汹涌的河水打造成为“太湖石”。其实,这种山就是17.3所说的,地下气体将岩浆挤出地面堆积而成的,它除了一般都在山体里有大的空洞之外,整个山体的其余部分都在形成过程中与气体混合在一起,就像是蒸制蛋糕那样蒸制出来的一样。这些气体的来源,有可能是当浆液被挤出地面之后,浆液本身也同时到处还在继续进行着某些化学反应,犹如酵母发酵那样产生出了一定数量的气体,又都被逐渐与浆液凝固在一起。彩图17.7-3是岩洞里岩壁照片,就更是游客既见得到又摸得着的“太湖石”样的山体了。
从彩图17.7-2和彩图17.7-3,也从整个17.3的分析中,我们不难想象得到原始地球当初到处都在发泡泡。所以,这种岩石结构肯定是大量的,岩洞也是大量的,不仅存在于山上,也必定存在于平原底下的岩石圈层里。这就是为什么某些田地、房屋、道路会突然下陷的原因,也是地下储存着很多地下水甚至有地下河的原因,又是地下和海底下储存着很多石油和天然气的原因。既然我们的底下如此空虚,人类住在其上面是不是就会很不安全呢?其实,尽管岩石层里孔隙和空洞不少,但毕竟是岩石,还是很坚硬结实的,而且也不是到处都是这样,所以地层突然下陷的情况毕竟不多。不过,既然知道了这些情况,凡是搞大的基本建设工程就必须进行认真地探测并采取相应的对应措施。修建大水库时,不仅要探测周围山体的地质情况,还应探明库底的地质结构。