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中国国家地理:“壶”与“臼”之争(图)(2)

王朝探索·作者佚名  2010-05-10

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崂山曾经披冰挂雪,冰川纵横?

我在想这位我早已熟悉,却未曾谋面的人是怎样的一个人呢?可以说我是带着一系列问题来的,这些问题都带有挑战的味道。

尽管全球气候变暖的看法占据了主流,但今年的中国突然变冷,渤海结冰,新疆大雪。大自然总是不给一些专家面子,专家说暖,它偏冷,北京的3月也比往年冷得多。我们开车来到了韩同林居住的地方。

韩同林已经出来站在小区的门口迎接我们。一进家门,刚一落座,我就看到了茶几上一本精装的厚厚的书《崂山地质与古冰川遗迹》。啊?青岛美丽的崂山也曾披冰挂雪、冰川纵横?

“崂山也曾发育过冰川吗?”我问。

“这有什么奇怪的,崂山的冰川曾经直流入海,在海中可以看到巨大的冰川漂砾。海岸一带冰川推出来的石砾到处可见。”韩教授说。

我知道关于这个问题,也就是在第四纪以来中国东部中低海拔的地区是否发育过冰川,存在激烈的争论。我可不想陷在这里面,马上转变了话题。

“你画出了一张大冰盖的图,画的是第四纪早期,也就是距今200万—300万年,中国在大冰期的时候地表的状况。看你画的图,中国几乎都覆盖在冰下面了,仅有像塔克拉玛干、四川盆地、江汉平原少部分地方露出来,那人和动植物岂不灭绝了?”我抛出了第一个问题。

“不会的。虽然大部分地方都覆盖了冰,但海平面下降了一百多米,沿海的大陆架和浅海地区都露出来了,成了陆地。人和生物都向这些新露出的土地迁徙。”韩同林说。

他说的使我感觉人类和动植物就像上帝驱赶的羔羊,气候变暖,我们就被驱赶到高处,气候变冷,我们就被赶到低海拔处,甚至是原来的海底。

这又使我想起冰期、间冰期、海平面上升和下降都是研究冰川的科学家创造的新概念,这些概念很好地解释了人和动物的迁徙,以及人和动物是怎样布满大地的。在大冰期的时候,许多降水形成了冰盖、冰川被留在了陆地上,没有返回大海,因此海平面大大地下降,使得一些原来淹没在海水下面的陆桥露了出来,成了生物迁徙的通道,像白令海峡、台湾海峡等。

接下来韩同林给我详细地说明了他的观点:在距今约二三百万年的第四纪早期,全球气候曾发生过一次人类尚未完全意识到的惊人的降温事件,全球3/4的陆地被一片白茫茫的冰雪覆盖,在中国最南界直抵亚热带、热带的广东等地。

冰臼的大量发现,不但填补了距今约二三百万年第四纪早期的古环境、古气候的空白,同时还可以依据冰臼的特征和分布,重建古冰川作用的性质和规模。

许多科学家并不认同韩同林的这种观点,更有些科学家认为这是没有根据的猜测。

北方高原上花岗岩的挑战

1997年7月,北京酷热,韩同林和家人去“京北第一草原”——坝上避暑度假,来到了河北丰宁满族自治县喇嘛山风景区的佛珠洞。当他听说山顶上有9个传说中仙女沐浴的“天露池”时,一下子触动了他的心思,那会不会是冰川作用形成的冰臼呢?他爬上了山顶,果然那正是他心目中的冰臼。

媒体的报道,招来了更多的发现。随后在河北坝上、内蒙古赤峰市的几个地方都发现了所谓的“冰臼”,这些所谓的“冰臼”有一个特点,就是都在花岗岩的山脊和山顶上。

本以为这些在山顶上的所谓“冰臼”比在河谷里的“冰臼”运气会好些,不会招来更多的质疑,但不是这样。对于这些“岩臼”形成的原因,赞同冰川说的很少。我在专业论文网上搜索,结果找到了十多篇论文,支持韩同林“冰川说”的仅一篇,来自于中国石油大学(华东)的吕洪波教授等。

即使是支持“冰川说”的这篇论文,观点也与韩同林大不一样。韩同林认为冰川融水是从上面近乎垂直地落下,而吕洪波却认为水流来自冰下。他是这样说的:冰臼是冰川下的基岩被冰下融水流动时受到阻挡所形成的夹带着砾石碎屑的漩涡水流磨蚀而成。

我来到了中国地质大学,见到了田明中教授。他对克什克腾旗青山上的石臼提出了另外的形成原因。

“花岗岩很容易风化。如果由于某种原因,花岗岩上出现了一个小的凹处,这个凹处会因为积水等加速风化的速度,使凹处不断扩大。因为花岗岩内部的节理特殊,所以风化按圆形扩展。花岗岩中的主要成分是石英、长石和云母,石英虽然很坚硬,但是这三者组合在一起热胀冷缩的时候,各自的膨胀率不同,因此很容易就瓦解了。”

因此他对北方高原上那些“岩臼”(他称之为壶穴)的形成原因是这样说的:壶穴是花岗岩在受到水侵、冻融、风蚀、缩胀等外营力作用下,引起差异风化而形成的。

北京大学的崔之久教授也认为岩臼(他也称之为壶穴)是风化而成。不过风化的主要力量不是物理的,而是化学的,是盐风化。花岗岩中的盐不断析出,结晶、融化反复进行,瓦解了花岗岩内部的结构,使风化速度加快,造就了岩臼。

韩同林把冰臼的存在看作是证明大冰盖存在的最有力证据,但许多科学家根本就不相信冰臼今天还能存在。

大部分科学家都认为即使冰川在山顶造成了“冰臼”,但是经过200万—300万年的时间(韩同林认为在距今200万—300万年的第四纪早期形成了大冰盖),那些冰川覆盖过的山顶早就被侵蚀剥蚀平了。

我记得著名的地理学家黄秉维先生写过一篇《自述》,在这篇文章中,他回顾自己从事地理研究60年的经验时曾说过这样一段话:“大的地势起伏往往决定于内营力的作用,但这应当是上新世以后发生的。以地史来衡量,剥蚀作用相当迅速,中新世以前,内营力所造成的地形,不应当到今天仍然存在。目前的起伏应当是晚得多的内营力的结果。”

我想虽然黄先生所说的上新世比韩同林说的第四纪早期早,但道理相同,即二三百万年前即使有大冰盖,到今天大冰盖所在的大山应该早被夷平了,地上的所谓冰臼还会存在吗?冰臼一定是离现在不远的过去形成的。

但是韩同林对剥蚀的速率等有他自己的一套看法,因此得出不同的结论。

他讲了在办公室做实验的故事

如果韩同林所说的冰臼,就是出现在北方寒冷地区的山顶上,相信人们很难反驳他。因为至少河流派主张岩臼是由流水造就的,但那些岩臼在高处,水怎么能到山上。

但是韩同林不满足于此,他又把他的冰臼发现推广到了河谷里。在全国各地的一些河谷里,韩同林陆续发现了一些冰臼。这立即引发了不同的意见,不仅仅是专家,就连普通的百姓也觉得他说得离谱。持不同看法的人认为那些河谷里的岩臼,就是河水中的漩涡夹杂着砾石磨出来的。

但是韩同林不惧众说。

我说:“河流中的瀑布和跌水下面都有一个深潭,这说明河流能够造就岩臼。”

他说:“我不否认瀑布和跌水能造就岩臼,因为那也是垂直下落的水流,与冰川中从裂隙中下落的水流一样。但是我说的冰臼都是在河谷的平坦之处,没见上面有高坎和陡壁,也没有垂直下落的瀑布,为什么会有一些岩臼呢?”他问道。

“河中的流水受到阻挡,会改变流向形成漩涡。漩涡夹杂砾石泥沙旋转,对河床下基岩研磨造就了岩臼。”我说。

他说漩涡不可能研磨出岩臼。他站了起来,激动地拿起一个玻璃杯子做起了实验。水冲下去,茶叶飞舞,但水流不是绕着杯壁旋转,而是像倒置的礼花从下向上连续不断地翻起。

“看到了吗?这就是滚流,不是涡流。只有滚流才能不断地向下冲击侵蚀底下的基岩,只有向下的冲击力,才能造就越来越深的洞。”他边倒水边说。忽然他好像想起了什么,原来是一个例子。“与滴水穿石一样,但不是一滴水而是一股从高处跌下来的水流,那力量很大,考虑到加速度,力量更大,还夹杂着冰块、砾石等碎屑物。”

“而河流的漩涡产生的涡流是循着水平方向旋转着,这样只产生水平方向的离心力,就像你用一根绳子拴着一块石头旋转,你能感受到一股离心力让石头要沿着水平方向飞出去,但没有感到向下的力。同样在水里,涡流不产生向下的力,漩涡的中心是堆积区,不是侵蚀区,漩涡怎么能侵蚀出一个岩臼呢?”

我忽然想起了黄河壶口段曾经干涸,露出河床,河床上面有很多岩臼,也想起了李世杰教授的话。因此我问韩同林:“黄河壶口瀑布曾经断过水,河底露出来了,那上面也有许多岩臼。你怎么解释,难道说冰川曾经覆盖过壶口瀑布?”我以为这是致命的一击。

“当然,那些岩臼就是冰臼,是冰川造成的。我去过黄河壶口瀑布那里,看到了那些壶穴都在瀑布下面主河道的两侧,那不可能是水冲击而成。”

我紧接着又抛出一个问题:“既然冰臼是冰川造就的,那么为什么在现代冰川地区没有发现冰臼?”

韩同林说:“现代冰川正在运动,这不能造就冰臼,我说的冰川造就冰臼,是在冰川的退缩阶段,在退缩阶段,冰川运动极其缓慢。还有现代冰川退缩以后基岩被大量的冰川融化后留下的冰碛物掩盖,因此不容易找到冰臼。但并不是绝对找不到,国外就有一些在现代冰川区发现的冰臼。”

我问:“即使那些冰臼是冰川造就的,但是河谷那些冰臼为什么没有被河流侵蚀削平?”我觉得这是一个他很难回答的问题。

“前面已经说了,冰川消退后,河谷里堆满了冰川留下的冰碛物,掩埋了冰臼,也保护了冰臼。只有到后来间冰期气候变暖,河流发育,河流的侵蚀力量把这些覆盖在冰臼上面的物质慢慢地不断地剥蚀送走,才能使冰臼露出来。”没想到他很容易地就回答了我。

“为什么他们不去做做实验,哪怕用个杯子做个试验也好。”他说,“我是做过实验的,我在办公室用了两个水桶和澡盆,再用一个水泵抽水,还用石膏代替岩石,先模仿冰川融水从高处落下,结果第二天就出来了,就像我预料的那样,石膏做的岩石上出现了一个‘岩臼’,我接着模仿河流中的漩涡,但是怎么也冲不出一个‘岩臼’。”他讲了在办公室做实验的故事。

我对此还是不相信,因为毕竟他用作实验的材料和实验的过程与实际的过程差别太大。但是我真的希望有人做一个严谨的实验,看一看河水中的漩涡到底能不能冲出“岩臼”来。

 
 
 
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