阿斯哈图石林是第四纪冰川遗迹吗?

克什克腾世界地质公园 奇特的地貌 第四纪冰川遗迹

赤峰世界地质公园博物馆

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  • 地质奇观关于阿斯哈图石林特殊地貌成因的探索,解开了中国东部地区第四纪冰川之谜

偶然在中央电视台记录频道(CCTV-9),看到一个纪录片《阿斯哈图石林》,该记录片引起了我对阿斯哈图石林地质现象的极大兴趣,也唤醒了沉睡在电脑里快一年的阿斯哈图石林的片子,今天把我拍摄的阿斯哈图石林图片,以及对阿斯哈图石林的了解和相关知识与朋友们分享。

摄影/荷塘月色 “桃园三结义”似刘关张三兄弟结拜

阿斯哈图石林在哪里?

提到石林,人们自然会想到云南石林,您知道在内蒙古自治区克什克腾旗境内黄岗梁北面30公里的北大上,如同天外来客般矗立着一片奇特的石林吗?按照它们的形状分别予以命名:乘风破浪、擎天双柱、草原鲲鹏、骆驼峰、拴马桩、试剑石、七仙女、书、桃园三结义等,像一组组工艺品,陈列在黄岗梁的脊上,这就是阿斯哈图石林。

2005年2月克什克腾地质公园,被联合国教科文组织批准为世界地质公园。阿斯哈图石林是克什克腾世界地质公园的一个重要园区。

摄影/荷塘月色

摄影/荷塘月色 阿斯哈图石林景区布置图,分四个景区

近十几年关于阿斯哈图石林成因的探索和学术争论

大兴安岭是一座古老的脉,从东北向西南延伸1200多公里,坐落在内蒙古自治区克什克腾旗境内的黄岗峰是大兴安岭脉的最高峰,黄岗峰的海拔高度2036米。经过两亿多年的气候侵蚀,像锉刀一样磨去了大兴安岭原有的锐利,它的高度已经下降到了几乎只有基座的程度,黄岗峰也只是一座线条柔和,坡度平缓的岗,当地人习惯把它叫做黄岗梁。

就在黄岗梁北面不远的北大上,一片片奇特的石林突兀于巅,每一处棱角,都透着花岗岩的坚硬和刚强,它们的奇特在于和这里的地貌格格不入,和大兴安岭上连绵不绝的浑圆岗相比,犹如天外来客,令人匪夷所思的特殊地貌,自发现之日起,就引起了人们对其成因的持续探索和激烈争论。

摄影/荷塘月色

其中影响最大、受到各种媒体青睐的一种说法,是地质学家、中国地质科学院的韩同林研究员提出的冰川遗迹之说。从2003年到2005年,韩同林研究员多次考察克什克腾旗境内的特殊花岗岩地貌,他认为创造出阿斯哈图石林景观的是大自然的力量——第四纪冰川。

大约二百多万年前开始,地球进入过一段相对寒冷的时期,也就是第四纪冰期。第四纪冰期里,北半球冰川每隔十万年左右就从北向南大规模扩张一次,每次冰川扩张几乎把所有的陆地覆盖,而在大兴安岭一带冰川厚度更是可以达到数千公尺,形成厚重的超级大冰盖。

摄影/荷塘月色 似鲲鹏仰望高空,称为“草原鲲鹏”

韩同林研究员认为,在最近的二百多万年时间里,如此规模的超级冰川在北半球的大陆上多次以铺天盖地的形式广泛存在过,而在中国境内,大冰盖的范围,包括了大兴安岭地区。冰川的扩张与收缩,是有一定周期的,每次冰期结束的时候,随着气候的转暖,中低纬度地带的冰盖,就会全部消融。在消融的过程中,流动的冰川,切割和瓦解了原来的峰,只留下了特别坚硬的石头矗立在脊上,阿斯哈图石林就是其中典型的代表。

摄影/荷塘月色 “乘风破浪”犹如一艘巨轮,长32.7米

另一方,以中国科学院院士施雅风、北京大学地质系教授崔之久为代表的中国冰川学家认为,中国东部地区在最近二百万年以来没有形成大规模冰盖冰川的自然条件,甚至地冰川也只是在极少数的高海拔地上存在过,阿斯哈图石林与冰川风牛马不相及。


以施雅风、崔之久为代表的学者认为,中国东部地区,只有贺兰、长白、太白和台湾的高存在确切的第四纪冰川遗迹,从这些冰川遗迹里,可以推测出当时的雪线高度。雪线是衡量能否存在冰川的关键性气候指标,简单的说,雪线就是常年冰雪不会融化的边界,在雪线高度上,年降雪量与年消融量是平衡的,脉只有在超过雪线高度之上,才有条件发育冰川。

摄影/荷塘月色 “书”长90米,似一摞摞摆放的巨书

根据野外考察的数据,施雅风院士绘制出了中国东部及毗邻地区第四纪冰期以来的雪线图,其中中国东北大兴安岭地区的雪线高度是海拔2500米,而最高峰也只有2036米的大兴安岭远低于这个高度,根本没有发育地冰川的可能,更别说规模巨大的冰盖冰川了。

摄影/荷塘月色

崔之久教授认为,阿斯哈图石林其实就是“冰缘岩柱”,是一种常见的冰缘地貌,是由冰劈和冻胀作用形成的突出于地面的柱状或条形岩体。所谓“冰缘地貌”就是在气候严寒的地区,由于寒冻风化和冰融作用所形成的地表形态。

阿斯哈图石林所在地理位置,虽然纬度并不算高,但恰好处于亚洲东部冬季风的主要通道上,冬季异常寒冷,是地球同一纬度带上最冷的地方。埋在冻土层中的长条形石块冬季承受严寒而收缩,夏季承受阳光而膨胀,这样年复一年地循环下来,岩石就会不断从冻土中抬升,最终形成高大的石林。

摄影/荷塘月色 “卧驼峰”似一只巨大骆驼俯卧着

主持克什克腾旗世界地质公园申报工作的首席科学家,是中国地质大学的田明中教授,他用了十年以上的时间对克什克腾的地质遗迹进行了深入考察和研究。田明中教授认为,在最近的二百多万年时间里,克什克腾一带的大兴安岭是发育过冰川的,不过只是规模有限的地冰川,而阿斯哈图石林就是一种冰川遗迹,是地冰川切割和改造岭后留下的一些残迹。

对于阿斯哈图石林地貌的形成原因,来自地质学界的探索和激烈争论持续了十几年,阿斯哈图石林之谜等待人们解开。

摄影/荷塘月色 “试剑石”两块石头如同利剑劈开

阿斯哈图石林是第四纪冰川遗迹吗?

这场学术交锋,看似阿斯哈图石林特殊地貌成因之争,但背后其实涉及到了一个已经延续了近百年,并且至今没有平息的学术争论,那就是中国东部地区有无第四纪冰川的问题。

摄影/荷塘月色 七座峰相连,形似“七仙女”

这场争论起源于李四光先生,我国地质学家李四光先生,在二十世纪三十年代对庐地貌研究,李四光先生和他的弟子们始终坚持认为中国东部在第四纪广泛存在过冰川。而另外一些地质学家,同样坚决认为除了极少数高之外,在第四纪里中国东部根本没有形成过冰川。

最近十几年,不同学者对阿斯哈图石林成因的激烈辩驳,就是这场学术争论的进一步延续。旷日持久的争论,各方观点的辩驳,层出不穷的质疑,使得这场关于阿斯哈图石林特殊地貌成因的论战,陷入了僵持状态。

摄影/荷塘月色

就在这场争论不断持续的时候,克什克腾旗境内一处新发现的特殊地貌,给持冰川说一方的学者们,提供了强有力的证据。

在距离阿斯哈图石林100多公里的地方,发现了一片地貌奇特的峰,这是一片尖利和陡峭的峰,却被当地人赐予了一个完全相反的名字——平顶

平顶一条像长城一样连绵不绝的石墙,峰如同刀削斧砍,就像刀刃一样锋利,在冰川地貌学里这样的脊被形象地称作刃脊。平顶地貌的冰斗、角峰和刃脊,都表现得上下错落,相互镶嵌,这是地冰川反复切割和长久侵蚀之后的结果。在这种地貌中,冰川发育的全部元素,都清晰的体现了出来,表明这里曾经多次发育过地冰川,平顶的地貌,是一处典型的地冰川的遗迹。

摄影/荷塘月色

从平顶古冰川遗迹的存在,提醒了学者们,在平顶以北100多公里阿斯哈图一带,和平顶非常相似的古冰川遗迹历历在目。可以这样认为,平顶的陡峭刃脊,就是石林的雏形,而如今的阿斯哈图石林就是一些残留的刃脊,诉说着它们曾经被冰川长久侵蚀的经历。阿斯哈图一带,发育过同样的地冰川,甚至有可能发育过更大规模的冰盖冰川。

经过多年的探索论证,平顶冰川遗迹充分证明,克什克腾在最近二百万年的时间里,在平顶和阿斯哈图一带是发育过冰川的,阿斯哈图石林就是第四纪冰川遗迹。

摄影/荷塘月色

今天看到的阿斯哈图石林的各异形状又是怎样形成的?

阿斯哈图石林是第四纪冰期遗迹的结论得到地质学界的一致认可后,新的疑问又产生了,那就是同样经历了地冰川的侵蚀,为什么平顶一带的冰川遗迹,保存的如此完好,而在阿斯哈图却如此散碎和残破,以至引起人们层出不穷的争议呢?

摄影/荷塘月色

经专家们推测,距离今天最近的一次冰期,是在大约一万多年前结束的,在冰期结束的时候,北大一带的冰川地貌,应该与平顶一带的基本相同,而今天这种巨大的差异,应该是最近一万年来气候侵蚀的结果。

北大平均海拔1800多米,阿斯哈图石林所在岗与周围的峰相比,显得鹤立鸡群,而平顶冰斗的海拔只有1069米,而且平顶隐藏在群峰环绕中,突兀在北大最高处的阿斯哈图石林,所受到的各种气候力量的侵蚀程度远远大于平顶

阿斯哈图石林,在这一万多年里,经过冬天的寒冷、夏天的暴晒、冰雪的侵蚀、以及猛烈的西风,共同作用在这一处特殊地理位置上,形成今天我们看到的石林。

摄影/荷塘月色

我们看到石林的这种“千层饼”结构,专家们分析,在第四纪的早期,这里的冰川规模,至少有一次达到冰盖冰川的程度,厚度达到数百米的冰盖冰川,足以把花岗岩压扁,随着冰川的消融和压力的释放,花岗岩一层层地开始反弹,当冰期结束,阿斯哈图一带的花岗岩就变成了今天这样的“千层饼”。

摄影/荷塘月色

冬季的阿斯哈图摄氏零下30度左右,肆虐的风雪,使石林变成一座座冰雕,尤其是迎风面,在岩层的缝隙里塞满了冰雪。花岗岩是一种透水性很差的岩石,石林的缝隙,成了储存冰雪的天然空间,花岗岩由三种矿物组成,石英、长石和云母,在剧烈的温度变化中,它们的膨胀和收缩比率,存在一定的差异,这会导致花岗岩的表层和内部脱离,使天然的缝隙不断扩大,冰雪的冻裂作用,再加上花岗岩自身的风化,使石林沿着垂直的裂隙不断崩塌、分解和后退,形成了一片片孤立的石柱和石墙,有的地方由于崩塌的迅速,甚至形成了穿洞。

摄影/荷塘月色 “拴马桩”高26米,景区最高一座石峰

在这个过程中,猛烈的西北风,也发挥着独特的作用。在景区仔细观察就会发现,石林的迎风面,显得光滑和圆润,这是狂风长时间抽打的结果。有些独立的石林,看起来与风蚀形成的雅丹地貌非常相似,比如这座被称为“成吉思汗的拴马桩”的石柱,从迎风面来看,就是一根典型的风蚀柱。

摄影/荷塘月色

今天的阿斯哈图石林,在各种自然力量的侵蚀下,生命可以说已经走向了晚期,最明显的标志,就是倒塌。如果我们注意观察,几乎所有倒塌的石林,都是从西北倒向东南,而这正是风的方向。

摄影/荷塘月色

走进克什克腾世界地质公园,站在这北大上,看着眼前阿斯哈图石林这片第四纪冰川留下的遗迹,感受着两百万年地质变动带来的震撼。眼前的白桦树已经被秋风荡尽了金黄色的树叶,只留下白色的树干,如果有机会,会选择九月再来一次阿斯哈图石林,在金秋时节,倾听白桦与石林百万年的缠绵诉说……

(文中关于阿斯哈图石林有关知识和数据来自中央电视台记录频道纪录片《阿斯哈图石林》)

贴士

我采集了关于世界地质公园博物馆的旅游灵感,这里适合与所有人共同体验。
6-10月来玩最佳。

除此之外,我还提到了...

克什克腾世界地质公园包括:阿斯哈图石林园区、青山园区、黄岗梁森林公园、达里诺尔园区、康熙沐浴井等,需要三至四天时间。尤其适合对地质知识和地质摄影有兴趣的朋友。

世界地质公园博物馆

乐途旅游网与乐途灵感旅行家:荷塘月色 更新:2018.08.28

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