尹家衡
我們中華民族自古熱愛養(yǎng)育自己的大地,崇敬大自然(特別是喜愛大川名山),早就創(chuàng)立了善待自然、“天人合一”的正確哲學(xué)觀,也早就把融雄偉壯麗的自然風(fēng)光與歷史悠久的人文景觀于一體的天下名山之首——“五岳”,尊為民族的精神象征和華夏文化的縮影。
“五岳”是東岳泰山、西岳華山、南岳衡山、北岳恒山和中岳嵩山的總稱。不過,在2006年的某社區(qū)論壇,曾有人大膽地對(duì)這個(gè)在漢代就初步確定的“五岳”說“不”,稱現(xiàn)在的“五岳”已經(jīng)不合時(shí)宜,呼吁應(yīng)該選出新的“五岳”。
“漢代視野”的五岳名山真的已經(jīng)過時(shí)了嗎?未必如此。隨著社會(huì)進(jìn)步和科學(xué)發(fā)展,特別是經(jīng)過地質(zhì)學(xué)家多年的辛勤探索與研究,現(xiàn)已進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到,除了雄偉壯麗的自然風(fēng)光和歷史悠久的人文景觀之外,“五岳”也擁有豐富的科學(xué)內(nèi)涵,它們是各有千秋的“自然博物館”。
泰山為何是“五岳”之首
位于山東省泰安市境內(nèi)的泰山,是一座天然的山岳公園。主峰玉皇頂海拔1545米,圍繞主峰的知名山峰有12座,崖嶺、溪谷、名洞、名泉、瀑潭、奇石應(yīng)有盡有,構(gòu)成了群峰共峙、山水相連、氣勢(shì)恢宏、總面積達(dá)400余平方千米的泰山山系。
盡管泰山早在1987年就被首批列入“世界文化與自然遺產(chǎn)名錄”,取得了與埃及金字塔齊名的歷史地位,然而又有多少人真正知曉“五岳至尊”的科學(xué)內(nèi)涵呢?
直到2006年,當(dāng)泰山在第二屆世界地質(zhì)公園大會(huì)上被評(píng)為“世界地質(zhì)公園”時(shí),這座經(jīng)過20多億年滄桑巨變,多次隆起、沉降、于1億年前形成雛形、3000萬(wàn)年前基本“出落”成今日雄姿的古老名山,才終于在世界范圍內(nèi)確定了它在地學(xué)界應(yīng)有的高度,當(dāng)之無(wú)愧地榮獲“三重世界遺產(chǎn)”(世界自然遺產(chǎn)、世界文化遺產(chǎn)和世界地質(zhì)公園)的桂冠。
地質(zhì)學(xué)家考察后發(fā)現(xiàn)。構(gòu)成泰山主體的巖石是泰山群變質(zhì)巖,它是世界上最古老的巖石之一。泰山是中國(guó)最古老的地層所在地,或者說,是構(gòu)成我國(guó)大陸的核心部分之一,屬于地球歷史早期的太古代和元古代的產(chǎn)物。
除了古老以外,泰山在地質(zhì)學(xué)上還有兩大特色:一是我國(guó)目前唯一發(fā)現(xiàn)有超基性噴出巖(科馬提巖)的地區(qū);二是泰山不僅擁有巨量的古老花崗巖,而且保存了良好和原始的多期次侵入關(guān)系(地下巖漿上升至距地表一定深度但未達(dá)地表,便叫“侵入”,由其冷凝后形成的巖石叫“侵入巖”。花崗巖就是典型的侵入巖),這實(shí)屬舉世罕見。它的重要科學(xué)意義在于給研究地球早期歷史提供了重要信息與物質(zhì)基礎(chǔ)。
科馬提巖是地幔高度部分熔融的產(chǎn)物,它于1969年首次被發(fā)現(xiàn)于南非的科馬提河流域,故而被命名為“科馬提巖”,是地球早期富鎂原始巖漿的代表,為一種富含高鐵鎂等多種金屬元素的超基性熔巖,其化學(xué)成分的一大特點(diǎn)是二氧化硅含量小于45%。
近東西向的中天門大斷裂,使泰山主峰的南部邊緣形成了一處處壁立如削的花崗巖大斷崖。其中著名的有唐摩崖、舍身崖等。可以說是各類地質(zhì)作用造就了泰山的峻奇雄偉。
古老至尊的極頂巖,是泰山群變質(zhì)巖的老大哥一太古代泰山期花崗閃長(zhǎng)巖,根據(jù)同位素年齡測(cè)定結(jié)果,年齡已有26億~27億歲,它在地質(zhì)科學(xué)上具有重要研究?jī)r(jià)值。
岌岌可危的拱北石,也屬泰山期花崗閃長(zhǎng)巖。因其上有石英脈與該石共生,而且脈體垂直于石身,因此,攔腰斷裂相當(dāng)容易。
位于瞻魯臺(tái)西南側(cè)、舍身崖西南端的仙人橋,在兩崖之中,由三節(jié)花崗巖巨石由左及右錯(cuò)銜疊加巧接而成。這里的兩岸懸崖是抗風(fēng)化能力特強(qiáng)的堅(jiān)硬花崗巖,巖石中有發(fā)育的垂直裂紋(節(jié)理)和水平裂紋(節(jié)理),兩崖之間則是極易風(fēng)化的斜長(zhǎng)角閃巖(區(qū)域變質(zhì)作用形成的一種變質(zhì)巖,主要由普通角閃石和斜長(zhǎng)石組成)。它經(jīng)年久風(fēng)化剝蝕后成為深溝;在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響下,當(dāng)崖壁兩側(cè)(亦可能是一側(cè))花崗巖由于重力作用崩塌時(shí),鬼使神差般地使三塊巨石抵撐相接,成了“橋”的形態(tài),這是名副其實(shí)的“天工巧成”,舉世無(wú)雙。
此外,泰山還有其他地質(zhì)景觀,如桶狀構(gòu)造的“醉心石”、典型的冰川地貌、壯觀的“石?!薄⑸衿婷烂畹母鞣N泰山石,等等,真是數(shù)不勝數(shù)。
冰川造就華山
筆者第一次目睹華山雄姿是在1960年。那年初秋,筆者從北京地質(zhì)學(xué)院畢業(yè),分配至青海工作,踏上了漫漫西行之路。列車行駛至豫陜交界的孟塬車站時(shí),正值清晨。睡眼惺忪的筆者下到站臺(tái)上活動(dòng)身體,偶爾抬頭,忽見列車前進(jìn)方向的塵寰之上,一座絕壁如削的大山拔地而起,在初升的太陽(yáng)照耀下,輪廓清晰,秀麗奇?zhèn)ィ瑤?lái)無(wú)比的視覺震撼,至今記憶猶新。
華山之秀麗險(xiǎn)峻,當(dāng)屬“五岳”之首。正可謂:“卓杰三峰出,高奇四岳無(wú)。”包括華山在內(nèi)的國(guó)內(nèi)諸多名山,如泰山、黃山、天柱山、九華山等,多由花崗巖或片麻巖組成,這些巖石的共同特性是質(zhì)地堅(jiān)硬,善抗風(fēng)化侵蝕,因此,方可形成高山。
這本不足為奇。華山之最奇處乃在山頂五峰,環(huán)峙如盆,恰似蓮花之五瓣,而五峰外側(cè),皆為深淵絕壁。登頂僅有蒼龍嶺一道。古語(yǔ)說“自古華山一條路”,絕非言過其實(shí)。對(duì)此奇特之地形,一般游客雖稱奇而不得其解;但在地質(zhì)學(xué)家眼中,則“一目了然”:這是由不同構(gòu)造時(shí)期的不同地質(zhì)作用造成的結(jié)果。
我們的地球母親,從誕生至今已有46億年歷史。其最新的一個(gè)地質(zhì)時(shí)代,從距今約300萬(wàn)年前開始,稱“第四紀(jì)”。從第四紀(jì)開始至今,地球由于氣候的變化,至少已經(jīng)歷過3次寒冷的冰期。李四光等地學(xué)老前輩的研究結(jié)果表明,我國(guó)在第四紀(jì)后期,至少有3次冰川時(shí)期,最后一期距今不過1萬(wàn)余年。在此期間,就和今日之南、北極地區(qū)一樣,冰雪覆蓋了我國(guó)華北和長(zhǎng)江流域的大部分地區(qū)。而包括華山在內(nèi)的秦嶺地區(qū),至少經(jīng)歷過兩次以上的冰川作用。是冰川作用造就了華山的特殊地形。五峰環(huán)峙,狀若蓮瓣之奇觀,正說明這里原來(lái)是一個(gè)大規(guī)模的冰圍地,即冰川源區(qū)。冰雪在此聚積、壓實(shí),再形成冰川向低處流動(dòng)。
常言說,水滴石穿。有龐大體積、重量并夾帶著大量漂礫、碎石的冰川,其勢(shì)能和流動(dòng)時(shí)的動(dòng)能更是不可估量。任何堅(jiān)硬的巖石,也經(jīng)不住冰川在流動(dòng)過程中的刨蝕,再加上花崗巖本身富有垂直節(jié)理,在造山運(yùn)動(dòng)過程中、在冰川剝擊和風(fēng)化作用下,華山遂削切剝落成許多像西峰那樣的萬(wàn)仞峭壁。
流水切割巖層是“軟刀子”,所形成的山谷多呈“V”字形。而冰川是“硬刀子”,所以切割出的山谷多呈“U”字形,而且因?yàn)橹鞅芰看螅虑兴俣瓤?,次冰川能量小,下切速度慢,所以在主谷與次谷之間,往往形成懸谷,并因此而生出了許多美麗壯觀的瀑布。
南峰絕頂上的“天池”也是由冰川刨蝕而成。不僅華山,秦嶺山
脈之終南山、太白山等山頂,亦有天池,其成因與華山同出一轍。在華山景區(qū)內(nèi),還有冰川形成的冰臼、冰窖、角峰、刃脊、冰川刻槽等景觀。
“聽景不如觀景”。愛好大自然的朋友,特別是喜愛欣賞冰川地貌雄姿的朋友,不可不游華山。華山峻峭秀麗之美景,絕不亞于以冰川地貌聞名于世的美國(guó)優(yōu)山美地國(guó)家公園和新西蘭南島的米爾佛海峽地區(qū)。不僅如此,若論文化積淀、人文景觀,上述兩個(gè)國(guó)外景區(qū)更無(wú)法與華山相比。
“南岳”礦產(chǎn)冠“五岳”
衡山山脈位于湖南省中部,北起長(zhǎng)沙市岳麓山,南至衡陽(yáng)市回雁峰,逶迤盤旋近400千米。主峰祝融峰,位于衡山市境內(nèi),海拔1300米,雖為五岳之最低者,但因?qū)倮淇諝庀陆祬^(qū),一年之中,云封霧鎖達(dá)250天以上,難見其真面目,自然亦給人帶來(lái)神秘之感。古人有詩(shī)云:“山下三日晴,山上三日雨,不見祝融峰,還訴瀟湘去?!焙馍接晁渑娴奶攸c(diǎn),既造就了水簾洞等著名景觀,又成就了其獨(dú)特的小氣候環(huán)境,夏季不熱,冬天不冷。
“南岳”的礦產(chǎn)資源之豐富在“五岳”中是首屈一指的。衡山的主體由耐風(fēng)化的花崗巖組成?;◢弾r本身是堅(jiān)固的建筑材料,湖南的優(yōu)質(zhì)花崗巖遠(yuǎn)銷港、澳等地。伴隨花崗巖侵入活動(dòng)所衍生的多種礦產(chǎn)也相當(dāng)有名。衡山周邊有鎢礦、鉛鋅礦、金礦、鈮鉭鈹?shù)V等貴金屬、黑色金屬、有色金屬及稀有金屬礦產(chǎn)。在衡山西側(cè),還有長(zhǎng)達(dá)26千米的優(yōu)質(zhì)鈉長(zhǎng)石礦化帶,質(zhì)量好,分布連續(xù),是上等的玻璃原料,儲(chǔ)量超過千萬(wàn)噸,數(shù)全國(guó)第一。由地表淺部鈉長(zhǎng)石風(fēng)化而形成的高嶺土,是優(yōu)質(zhì)的瓷土,它是極受國(guó)內(nèi)外高檔瓷器生產(chǎn)廠家歡迎的緊俏礦物原料。
“天下之脊”在恒山
橫亙山西北部的恒山,東起廣靈,與太行山北端相接,西至雁門關(guān),與呂梁山北段相連,東西長(zhǎng)達(dá)150千米以上,南北寬超過20千米。主峰九峰嶺,海拔2016米,位于山西省渾源縣城之南約6千米。
恒山是華北地臺(tái)上最古老的陸塊之一,由地質(zhì)上稱為恒山群和阜平群的太古代地層組成,巖石以古老的變質(zhì)巖、石英巖、石英片巖等為主,成巖年齡超過25億年,號(hào)稱“天下之脊”、“萬(wàn)山之宗”。
恒山的北坡下,即是桑干河谷,高差在1500米以上,壁陡川深,易守難攻。這條山脈自然成了古代中原帝國(guó)的北部邊疆。歷史上,恒山為兵家必爭(zhēng)之地,無(wú)數(shù)悲壯的戰(zhàn)爭(zhēng)故事在此發(fā)生,其中也包括抗日戰(zhàn)爭(zhēng)初期的平型關(guān)戰(zhàn)役。
位于恒山半山腰的玄武井,是游人必到之處。該井古已有之,明人即有詩(shī)曰:“山腰又涌碧瑤泉,甘苦平分別有天,聞?wù)f應(yīng)龍頻灑澤,為霖濟(jì)旱不知年。”井有兩口,南北并列,相距約3尺。令人稱奇又不解的是:兩口井雖相距如此之近,水質(zhì)卻大不相同。北井水甘如泉露,南井水卻苦澀難飲,故又稱甜苦井。當(dāng)?shù)氐廊司幜松裨?,說恒山下有深海,海內(nèi)有一龍一蟒,甜苦井水是分別從龍、蟒口中吐出來(lái)的,云云。后經(jīng)地質(zhì)學(xué)家實(shí)地調(diào)查,方才真相大白。原來(lái),南北兩口井雖相距很近,但其間有未遭破壞的石英巖隔水層相隔,北井中是未受污染的純凈裂隙水,南井水卻與百米外的一條中低溫?zé)嵋憾嘟饘倭蚧锏V化帶相通,水質(zhì)遭到了一定程度污染。如今,為防止地下水污染擴(kuò)大,苦井已被封填,仍留甜井供游人食用。每年四月初八廟會(huì),山上游人成千上萬(wàn),可井水仍取之不盡。雖是小小一口井,科學(xué)道理在其中。
“五世同堂”的嵩山
“嵩高峻極,峻極于天”的中岳嵩山,位于河南省腹地的伏牛山脈北端?!熬攀⊥ㄡ椤钡暮幽鲜∈俏覈?guó)中原大省,地處河南的嵩山自然也非“中岳”莫屬。嵩山主體在登封市境內(nèi),東西走向,由太室山與少室山組成,綿延60余千米。聞名天下的佛教圣地、禪宗祖庭少林寺,就位于少室山五乳峰下。
“五岳”之中,除泰山外,人文底蘊(yùn)最豐厚者即屬嵩山。
正如人的一生可分為幼年、少年、青年、壯年、老年5個(gè)時(shí)期一樣,地質(zhì)學(xué)家也將地球的演化歷史劃分為5個(gè)時(shí)代,即太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。這些時(shí)代不是隨便劃分出來(lái)的,而是要運(yùn)用大地構(gòu)造學(xué)、地層學(xué)、古生物學(xué)、同位素年代學(xué)等多學(xué)科的科學(xué)手段來(lái)綜合確定。
嵩山在科學(xué)上最重要的價(jià)值,就在于它不僅是由地球誕生早期形成的巖石所構(gòu)成,而且這些巖石還保留了地球演化過程中的大量原始信息。這些原始信息為人類了解地球發(fā)展的歷史,準(zhǔn)確劃分地質(zhì)時(shí)代提供了可靠證據(jù)。
在嵩山南麓,稍有地質(zhì)常識(shí)的游客便可發(fā)現(xiàn),在深灰色的變質(zhì)雜巖(地質(zhì)上稱登封群)和灰白色的石英巖(地質(zhì)上稱嵩山群)之間,有一條彎曲起伏的明顯界線。界線下的變質(zhì)雜巖經(jīng)歷了復(fù)雜而強(qiáng)烈的構(gòu)造變動(dòng);而石英巖是由淺海環(huán)境下的沉積物成巖后再變質(zhì)而成的,兩者代表了完全不同的成巖時(shí)代和構(gòu)造環(huán)境。在通過各種手段綜合研究后,我國(guó)著名的地質(zhì)學(xué)老前輩張伯聲教授確定地球的這場(chǎng)構(gòu)造變動(dòng)發(fā)生在25億年以前,并將這次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)命名為“嵩陽(yáng)運(yùn)動(dòng)”,它標(biāo)志地球太古代歷史的結(jié)束和元古代的開始。
從上世紀(jì)50年代至今,地質(zhì)學(xué)家們僅在嵩山一地,就發(fā)現(xiàn)了被分別命名為“嵩陽(yáng)”、“中岳”、“少林”等地殼運(yùn)動(dòng)時(shí)期的運(yùn)動(dòng)面。它們涵蓋了地球大約近40億年間的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)歷史。這不僅在中國(guó)絕無(wú)僅有,在世界上也屬罕見。因此,對(duì)研究地球發(fā)展史的科學(xué)家而言,嵩山是真正難得的“神圣殿堂”。
明朝的地理學(xué)家徐霞客曾發(fā)出“五岳歸來(lái)不看山”的感嘆。我們?cè)谛蕾p“五岳”美景的同時(shí),還應(yīng)該多了解一些科學(xué)知識(shí)和歷史知識(shí),增加對(duì)這些珍貴的“自然及歷史博物館”的了解。
責(zé)任編輯趙菲