1997年11月8日,我與往日一樣很早去上班。進了辦公室在整理當天報紙時,我被《赤峰日報》刊登的《神秘的 “冰臼群”》文章吸引。文章內(nèi)容是:巴林左旗花加拉嘎鄉(xiāng)平頂山發(fā)現(xiàn)了目前我國最大的冰臼群,為我國北方第四紀冰川的存在提供了有力的證據(jù)??粗鴪蠹?,突然聯(lián)想到大青山上被稱為“九缸十八鍋”的石穴。11月9日,在得到老鄉(xiāng)張文林拍回的大青山“九缸十八鍋”的圖片后,我們聯(lián)系上赤峰日報社,拉開了克旗大青山發(fā)現(xiàn)冰臼群的帷幕。
大青山,是克旗一座名山,在原新井鄉(xiāng)境內(nèi);大青山有“九缸十八鍋,藏著寶貝多,要問寶貝在哪里,不在前坡在后坡”的民謠。我出生在新井鄉(xiāng),又在那里參加工作。每次到耗來大隊下鄉(xiāng)總想登大青山。一來登高遠望西拉沐淪河,二來??础熬鸥资隋仭?。
1998年1月8日,我收到了一封從中國地質(zhì)科學院發(fā)來的信,打開后我才知道,這封信是林景星教授寫給地科院院長的。在信的左上角,用圓珠筆注寫一行“請轉侯錫文同志” 字樣。與其說是封信,倒不如說是篇簡短的學術文章,其大致內(nèi)容如下:
照片中所示花崗巖上的“鍋形穴” 是一奇特的地貌景觀,其規(guī)模之大可能是世界第一。我曾考察過北歐、北美、日本的第四紀冰川地形,均未曾見過如此奇特、如此規(guī)模的地貌景觀。目前對此“鍋形穴” 的解釋有兩種:
風蝕巖石
風成說可能難以解釋其成因,因為風是以水平移動和平旋為主,沒有向下的壓力,不可能在堅硬的花崗巖上旋鉆成如此鍋狀凹穴,必須同時具兩種力:①平旋力;②向下的壓力,如同鉆機向下鉆進時的力一樣。
冰臼很可能是冰川的杰作
冰川說似乎較有說服力,因為巨原冰川底下的溶冰水,一旦受阻,其水平式移動就會變成旋轉式渦流,加上其上所覆蓋巨厚冰川的壓力,即形成一股向下旋磨的力量,地久天長便形成上述凹坑。但冰川說也存在著許多致命的問題,首先是巨厚的冰川是否曾經(jīng)在當?shù)卮嬖谶^?這涉及古環(huán)境問題,其次是凹坑的四壁是否還殘留有旋磨的痕跡?坑底有沒有被磨圓的礫石?在坑中沉積物中能否發(fā)現(xiàn)寒冷的生物化石?等等??傊?,還有許多深入細致的研究工作必須要做,因為我們這個世界上“異質(zhì)同像”“形似并非神似” 的自然現(xiàn)象還是有的。
1997年12月10日,中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所韓同林、勞雄兩位教授在巴林左旗考察,得知克旗也發(fā)現(xiàn)了冰臼,急忙趕到克旗。兩位教授在旗委、旗政府及宣傳部領導陪同下,對大青山冰臼進行第一次實地考察。
韓教授在看到冰臼后激動地說:“這才是真正的冰臼群,大大小小近千個?!泵鎸@龐大的冰臼家族,勞雄研究員驚呼:“中國之最,世界奇觀?!表n教授在觀察和思考后,對冰臼成因做了概述:大青山冰臼形成于距今200萬年前的第四紀冰川期,冰川裂隙的滴水攜帶著冰碎屑和巖屑,在長年累月沖擊和研磨的雙重作用下,巖石上被開出了一個個“冰臼”。冰臼的存在,是大青山存在古冰川運動的有力證據(jù)。
1998年9月18日,韓同林、錢方和何培元三位教授再次來克旗。我和當?shù)馗刹颗銕孜唤淌谠俅巫哌M大青山實地考察。大青山險峻雄奇,其山峰東西兩側似刀削斧劈,絕壁之下如臨萬丈深淵,即使是能攀巖的青羊也不敢踏絕壁半步。只有南面山谷有一小徑可供人攀爬。
大青山上形形色色的冰臼
山頂,是個方圓幾千米的平坦草甸。大青山山頂有數(shù)百個冰臼,何教授非常興奮,一個勁地說:“太美了,太美了。”韓教授手拿小錘不時地這敲敲那看看,一會兒站在上面拍照,一會兒鉆進冰臼里撫摸觀察,錢方教授也不時地講述周邊冰川地貌。
下午1點多,考察基本結束,我們這才找個背風處野餐。吃完飯,韓教授又發(fā)現(xiàn)了一個斷裂的冰臼,讓我站在中間拍照,并講起錯斷的原因:“這是一個冰川漂礫。冰川漂礫上是怎么產(chǎn)生冰臼的呢?顯然,一般的流水及風的侵蝕作用是無法形成的,因為流水不會在漂礫頂面產(chǎn)生,‘急流漩渦風的吹蝕也不可能在冰臼頂面產(chǎn)生回旋風。漂礫只有在冰層中,其頂面正好有冰川裂隙發(fā)育,冰川融水沿冰川裂隙沖蝕漂礫,頂面形成冰臼。冰漂礫冰臼形成后,隨著整個冰川被搬運,一些冰川裂隙通過漂礫,并將其錯斷,冰川消融后,就見到漂礫冰臼被分成兩半并被移動的現(xiàn)象?!?/p>
大家下山了,在往南坡走時,我不經(jīng)意地說:“從這往下二三百米還有一群冰臼,因坡陡路滑,很少有人下去?!表n教授聽說下邊還有,就執(zhí)意讓我領他去看個究竟。我說今天風大,很危險,韓教授不肯,說:“來一次不容易,多看一點是一點?!彼屽X方、何培元兩位教授按原路先走,讓我陪他下去。
冰臼形成過程模擬
因荊棘叢生,巖石陡峭,我攙扶著韓教授往下挪。終于看到一個巨大的冰臼,口徑三米多,深約三米,里面存有雨水,長著青苔。韓教授說:“這里的冰臼很有特點,山頂?shù)谋书L在平緩的巖石上,而這里的冰臼長在絕壁上。”再往下,又發(fā)現(xiàn)一個二十多米長的穿透石洞,他說:“這是‘穿透冰臼?!表n教授讓我爬到對面洞口進行拍照。后來我們又在冰洞右側的巖石上發(fā)現(xiàn)了一個直徑不到7厘米,有一米深的窟窿,韓教授說這是“冰管”??傊笄嗌降拿繅K巖石似乎都與“冰” 有關。
中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所研究員趙元藝談到,大青山冰臼群與格陵蘭島西南部大量分布的異霞正長巖形成過程類似,主要是在鹽風化作用下形成的,或者鹽風化作用至少起著重要作用。巖石縫隙中的含鹽積水逐漸干燥,其中的鹽形成結晶,這個過程會逐漸撐大巖縫,破壞巖體,這就是鹽風化作用。
中國地質(zhì)大學田明中教授認為,大青山冰臼形成于物理風化?;◢弾r的礦物顆粒多數(shù)比較粗大,尤其在干旱、半干旱地區(qū),遭受風吹日曬即物理風化是最強烈的,所以時間一長,花崗巖的顆粒就會一點點往下掉,久而久之,就形成了這種奇特的現(xiàn)象。
水蝕
鹽蝕
風蝕
北京大學的崔之久教授則認為,克什克騰旗地區(qū)雖然發(fā)育過第四紀冰川,但其規(guī)模達不到形成“冰臼”所需要的水平。因此他認為,大青山的花崗巖石臼是由于風蝕作用加上水蝕作用共同形成的。
中國第四紀冰川,是李四光于1922年首先在太行山東麓及山西大同盆地發(fā)現(xiàn)的,原始人類正是在第四紀冰期和間冰期的氣候變化中,發(fā)展成為現(xiàn)代人的。
我們說如今正處在第四紀大冰期中,其實,第四紀大冰期中的氣候也有很大的變化,曾經(jīng)出現(xiàn)過幾次亞冰期和亞間冰期,變化的時間短則幾千年,長則幾萬年或十幾萬年。
地球形成以來至少出現(xiàn)過5次大冰期,第四紀冰期始于200萬~300萬年前。只要地球兩極存在冰蓋(比如今天的北冰洋和冰封的南極洲),那么地球就處于冰期,大冰期指冰蓋的范圍變得十分巨大。在第四紀冰期時期,北美洲的冰蓋遺址延伸到北緯40°,南極洲的冰蓋也比今天大得多。
冰期對生物分布和物種的影響是顯著的。在冰期期間,大量海水形成冰蓋,全球海平面明顯下降。這樣一來,今天被海水覆蓋的許多地方就成了陸地,這種滄海桑田的事件在地球歷史上反復上演。冰期也會改變?nèi)驓夂驇У姆植迹恍┻m宜溫帶、亞熱帶或熱帶氣候的動植物很可能面臨滅頂之災。
我國首次發(fā)現(xiàn)冰臼是在20世紀70年代,黃山、廬山和西藏等地都有過零星記錄。內(nèi)蒙古大青山冰臼群是世界上目前最大的冰臼群。而全世界已發(fā)現(xiàn)的最大的單體冰臼是位于北京延慶區(qū)大莊科鄉(xiāng)的白龍?zhí)侗?。該冰臼?7.5米,最大孔徑1820米,為完整的花崗巖深潭。
大冰期時的冰蓋范圍(模擬圖)
冰臼在中國大量被發(fā)現(xiàn)是自1997年開始的,自高緯度區(qū)到低緯度、低海拔的海南島、廣東等地,均有冰臼廣泛分布。中國地質(zhì)科學家在福安市白云山省級風景名勝區(qū)發(fā)現(xiàn)史上罕見的千古冰臼奇觀,位于福建福安穆云鄉(xiāng)與曉陽鎮(zhèn)交接處。
中源冰臼位于江西省靖安縣中源鄉(xiāng)境內(nèi),一條延綿5千米長的古河道上分布500多個冰臼。數(shù)量如此之多、規(guī)模之大的冰臼群較為罕見。當?shù)赜嘘P部門通過比對相關資料后認為,該冰臼符合資料記載的冰臼特征,推測是兩三百萬年前冰川運動遺跡。
箭板古鎮(zhèn)冰臼位于四川省樂山市沐川縣箭板古鎮(zhèn),位于宜賓、沐川、犍為三縣交界處。冰臼石坑,有圓形、半圓形、橢圓形、彎月形、葫蘆形、馬蹄形,等等,該冰臼群占地面積大、數(shù)量多、形狀美。
羅田冰臼群
①冰斗:山岳冰川源頭由雪蝕和冰川挖掘共同營造的圍椅狀盆地。典型的冰斗,由巖盤、巖壁和巖檻組成。
②角峰:角峰是指由幾個冰斗所圍成的山峰,因冰斗后壁不斷后退,使所圍山峰成為高聳尖銳的山峰。世界第一高峰珠穆朗瑪峰就是一座冰川角峰。
③U形谷:又稱冰蝕谷。U形谷山壁陡峭,谷底平緩,橫剖面呈拋物線形,類似字母U。當冰川順著傾斜的山坡向下移動,山谷就會被沖刷、侵蝕。等到冰川融化或解凍,就留下一個U形谷,其中常常散落著被冰川運來的小石塊。
冰蝕湖:冰川在重力和壓力作用下向下游移動,同時侵蝕地表使其成為洼地,冰川融化后洼地內(nèi)積水成湖。
峽灣:是由于冰川侵蝕河谷所形成的地形。冰川由高山向下滑時,不僅從河谷流入,還將山壁磨蝕,成為峽谷,當這些接近海岸的峽谷被海水倒灌時,便形成峽灣。
冰川地形