【二】大漠冰川

    浩瀚的宇宙，蔚藍(lán)的星球。寒流滾滾，冰封世界。距今三百萬(wàn)年至二萬(wàn)年之前，地質(zhì)學(xué)稱為第四紀(jì)。

    第四紀(jì)冰川，造就出茫茫大漠的一片蒼涼和悲壯。冰川演繹出來(lái)的奇觀和傳說(shuō)，散發(fā)著朦朧的詩(shī)意。

寒冰解頤  

    1997年，冰臼，這一被世人誤讀了的冰川奇觀猶如石破天驚，震撼了全世界。這個(gè)拉開(kāi)冰臼探索大幕的人叫韓同林。中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所的研究員，一個(gè)以研究青藏高原冰川而著稱的資深科學(xué)家。

    令韓大惑不解的是，在河北省豐寧縣喇嘛山的花崗巖山頂上，分布著大小不等30多個(gè)圓形鍋穴，通常這種鍋穴幾乎都分布在山川的谷底和河底，是冰川時(shí)代的產(chǎn)物。它是由冰川底下的急流攜帶石塊快速旋轉(zhuǎn)沖擊，使下伏的巖層產(chǎn)生渦旋狀深坑形成的，可如今這些冰川峽谷底部的冰臼怎么跑到山頂上來(lái)呢?這種超忽人們常思維的特異現(xiàn)象又該如何解釋呢?

    當(dāng)發(fā)現(xiàn)冰臼的消息在《中國(guó)環(huán)境報(bào)》披露后，一石激起千層浪，波及赤峰大地。在左旗花加拉嘎的石匠溝、七鍋山、克旗的大青山、林西九佛山先后發(fā)現(xiàn)了大量的冰臼群，數(shù)量最大的大青山冰臼群總數(shù)達(dá)三百多個(gè)，體量最大的冰臼直徑竟在10米以上，最深的冰臼可深達(dá)米。冰臼的形態(tài)可謂是干奇百怪，圓形、橢圓形、梨形、雙環(huán)形，驚奇的韓同林目瞪口呆。隨后在赤峰九萬(wàn)立

方公里的大地上；凡是花崗巖分布的。山體．幾乎都有冰臼群的發(fā)現(xiàn)，赤峰真正成了冰臼的故鄉(xiāng)。破解山頂冰臼之謎成了科學(xué)工作者一項(xiàng)艱巨而漫長(zhǎng)的歷史使命。

    我們生活的這個(gè)地球，如今已經(jīng)度過(guò)了46億年。在地球從形成到現(xiàn)在至少已經(jīng)歷過(guò)三次大的冰川期。每一個(gè)冰川周期都是由初期、全冰期、次冰期和間冰期組成，即兩個(gè)相互對(duì)立和相互轉(zhuǎn)化的氣候期組成。也就是說(shuō)地球氣候的歷史就是由冰川期冷暖交替交化的過(guò)程，就像北方的一年四季，如今我們正處在一個(gè)大冰川期的間冰期階段，是物種生存的最好階段。

    現(xiàn)住人類知曉的最古老的一次冰川期發(fā)生在地質(zhì)史上稱之為震旦紀(jì)，距今已有六億年的時(shí)光了。第二次冰川期發(fā)生在上古生代的石炭紀(jì)至二疊紀(jì)，距今也已有二億七千萬(wàn)年之遙了。第三次冰川期發(fā)生在第四紀(jì)，起于三百萬(wàn)年前，止于二萬(wàn)年以前，冰臼就是第四紀(jì)冰川留下的杰作。

    那么地球上為什么會(huì)出現(xiàn)冰川期呢，這個(gè)超乎于地球魔力之外的天體現(xiàn)象，科學(xué)上應(yīng)該作出如何解釋呢? 天文學(xué)家提出的假說(shuō)認(rèn)為冰川期的變化是地球以外的宇宙原因造成。例如銀河系引力的變化和太陽(yáng)與地球軌道周期性的偏移等。

    大氣物理學(xué)家則不耶么似為，引起冰川期產(chǎn)生的根本原因是大氣透明度，太陽(yáng)輻射和大氣環(huán)流三種因素交互作用的結(jié)果。如某種大氣環(huán)流因素導(dǎo)致大氣透明度降低，從而使太陽(yáng)輻射受到影響所導(dǎo)致的。

    地質(zhì)學(xué)家又站在地質(zhì)的角度隊(duì)為是地球自身的變化造成的。例如極點(diǎn)和緯度的移動(dòng)，海陸分布的變遷地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響。

    細(xì)究冰期的形成涉及多種學(xué)科，諸子百家綜合起來(lái)研究的結(jié)果好，冰期本身就是由綜臺(tái)因素昕導(dǎo)致的結(jié)果。那么離我們?nèi)祟愖罱牡谒募o(jì)冰期究竟是什么樣予呢?冰川地質(zhì)學(xué)向我們展示了這樣一幅可怕的場(chǎng)景。

    三百多萬(wàn)年以前，地球變得越來(lái)越寒冷，原來(lái)只在南北兩圾和高緯度才有冰川和冰蓋丌始出現(xiàn)在中緯度地區(qū)，中緯度廣袤的森林、草原幾近消失，被皚皚白雪覆蓋著，赤峰北部被一層厚厚的冰蓋蓋得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)。

這個(gè)大冰蓋聽(tīng)起來(lái)實(shí)在可怕，竟然厚達(dá)二千米之巨，也就是說(shuō)辦峰北部的海拔高度由原來(lái)的一千米上升到三千多米，成了名副其實(shí)的雪域高原。

    赤峰南部的崇山峻嶺是山岳冰川和山麓冰川的富集地，高山之巔蓋著厚厚的雪帽，山川河谷之間冰塔林立，冰川逶迤，好一幅千里冰封，萬(wàn)里尋飄的北國(guó)風(fēng)光畫(huà)卷。

    由于氣候寒冷，大量降水停滯在陸地上形成冰蓋，致他海平面下降了130，地球大陸的總面積的32％冰川覆蓋，氣溫下降了 3——7度，冰川影響到了地處長(zhǎng)江流域的廬山、鄱陽(yáng)湖一線。

    因禍得福的是第四紀(jì)冰川運(yùn)動(dòng)卻客觀上加速了人類由猿人到智人的轉(zhuǎn)換，森林的消失和物種的減少，逼迫人類走出森林，用智慧迎接嚴(yán)酷自然環(huán)境的挑戰(zhàn)，從而促使了大腦的進(jìn)化和體質(zhì)特征的不斷優(yōu)化完善，成為現(xiàn)代人。第四紀(jì)冰川對(duì)于地球上的巖石圈、大氣圈、水圈、生物圈和人類演化產(chǎn)生了無(wú)比巨大的影響，它刻住大地上的深深烙印，激蕩著人類去探索，去發(fā)現(xiàn)。

    通過(guò)世界范圍內(nèi)的第四紀(jì)冰川淵查發(fā)現(xiàn)，北半球大冰蓋在歐洲覆蓋到北緯5()度，而北美最南可達(dá)北緯4()度以南。根據(jù)大冰蓋在北半球的南緣分布線分析，赤峰北部也應(yīng)該在大冰蓋的分布線之內(nèi)。赤峰一線到底有沒(méi)有第四紀(jì)冰川運(yùn)動(dòng)痕跡呢?

    1921年，著名的地質(zhì)學(xué)家李四光在河北省沙河縣和山西省大同盆地首先發(fā)現(xiàn)了冰川遺跡，提出了在中國(guó)東部中、低山地區(qū)第四紀(jì)有過(guò)冰川活動(dòng)的觀點(diǎn)。解放以后我國(guó)著名的地貌學(xué)家嚴(yán)欽尚、楊懷仁，地質(zhì)學(xué)家俞建章等人，在大興安嶺中段和北段發(fā)現(xiàn)了大量冰川遺跡，說(shuō)明大興安嶺地區(qū)至燕山山脈之間的廣大地區(qū)確實(shí)廣泛發(fā)育過(guò)多期冰川。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于用地質(zhì)冰川學(xué)來(lái)解釋鍋穴的成因奠定了基礎(chǔ)。用大冰蓋理論科學(xué)地解釋山頂冰臼群的成因，將直接涉及到已爭(zhēng)論長(zhǎng)達(dá)80年之外的中國(guó)東部有無(wú)第四紀(jì)冰川，將直接影響到對(duì)中國(guó)氣候、古環(huán)境、古地貌、古人類變化研究和全球變化的預(yù)測(cè)，這一重?fù)?dān)切切實(shí)實(shí)的落在了韓同林的肩上，耶么韓同林又是如何揭開(kāi)冰臼形成的謎團(tuán)呢?

    以李四光先生為代表的中國(guó)冰川地質(zhì)學(xué)學(xué)科，歷經(jīng)80年的努力，確立了中國(guó)冰川地質(zhì)學(xué)的研究體系科冰川時(shí)代序列。將中國(guó)第四紀(jì)冰川劃分為鄱陽(yáng)冰期、大姑冰期、廬山冰期、大理冰期、龍川四個(gè)冰期相四個(gè)間冰期，但是這四個(gè)具有代表性的冰期地點(diǎn)，幾乎都是山岳冰川，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大冰蓋的痕跡，那么在北緯40度以北尋找大冰蓋遺痕成為冰川地質(zhì)學(xué)研究的焦點(diǎn)，冰臼的成因頓時(shí)成為大冰蓋是否存在的關(guān)鍵一環(huán)。

    是什么力量能夠?qū)?jiān)硬的花崗巖穿出如此巨大的孔洞呢?韓同林聯(lián)想到現(xiàn)代切割技術(shù)的新興工具——水切法，水切運(yùn)用水具：質(zhì)量×速度(壓力)=動(dòng)能的原理，將水拄縮小到0．3毫米以下，制成只有巨大動(dòng)能的水刀，利用高壓強(qiáng)的水泵所產(chǎn)生的動(dòng)能，并往水中滲入金銅砂提高磨摸力，就能切割堅(jiān)硬的石板、鋼材。

    既然水槍效應(yīng)能夠穿透堅(jiān)硬的花崗巖，但是水的動(dòng)能又是如何而來(lái)呢？要知道這冰臼是在高山之巔而非山谷低處啊。韓同林認(rèn)為動(dòng)能除非只有一個(gè)條件，即在冰臼分布區(qū)的上面覆蓋著一層厚厚的大冰蓋。利用大冰蓋所產(chǎn)生的勢(shì)能變成動(dòng)能在同地點(diǎn)進(jìn)行沖蝕和研磨才能形成。

    韓同林認(rèn)為對(duì)沖蝕冰臼的沖擊水并非來(lái)自于冰川裂隙形戰(zhàn)的壓差造成的，而是來(lái)自于冰川特有的高壓融水造成的。在現(xiàn)在的南極大陸，厚達(dá)四千米的人陸冰蓋將位于地面，125米深的零下2度的冰層壓融成水，這種由于高強(qiáng)壓力下改變水的冰點(diǎn)結(jié)構(gòu)形成的水的壓強(qiáng)達(dá)到300——400個(gè)大氣壓，這種壓力下的水一j被釋放，將產(chǎn)生極其巨大的動(dòng)能。如果冰臼所在的花崗巖冊(cè)體上的冰蓋由于應(yīng)力的變化產(chǎn)生裂縫，壓融水將順著裂縫沖擊巖石，每一平方厘米的巖石將承受100——200公斤壓融水的沖擊。壓融水在向下沖擊的過(guò)程中，還挾裹著大量的巖石粉術(shù)、碎塊，從而大大提高了冰川壓融水的動(dòng)能，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的急流噴射、沖擊、旋動(dòng)和研磨，花崗巖終于經(jīng)受不起水擊穿的耐力，被研磨一個(gè)個(gè)巨大的洞穴，一個(gè)冰川動(dòng)動(dòng)造就的奇觀橫空出世了。

    如果冰川壓融水形成冰臼的假說(shuō)成立。那么它的一個(gè)必要的前提就是必須有一個(gè)大陸冰蓋的基礎(chǔ)才能成立。根據(jù)水、水相變、與壓力、溫度之間的理論物理研究成果證明，冰的負(fù)溫越大，冰川壓融成水所需要的壓力要成對(duì)數(shù)倍增加，也就是說(shuō)要將零度以下的冰壓融成水，上面覆蓋的冰層不能少于一千——二干公尺才有可能，只有巨大的壓強(qiáng)才能改變水的融點(diǎn)。韓同林的假說(shuō)從表面上看如似解釋冰臼的成因，而實(shí)際上他是為中國(guó)冰川地質(zhì)學(xué)尋找大冰蓋確立一個(gè)支點(diǎn)。

    我們生活著的地球充滿廠尤窮美妙和神奇，吸引著無(wú)數(shù)探索追尋?？茖W(xué)的大路是永遠(yuǎn)無(wú)止境的，韓同林關(guān)于冰臼成因的假說(shuō)也并非無(wú)懈可擊。北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院教授崔之久就根據(jù)1萬(wàn)——2萬(wàn)年前西風(fēng)帶提出赤峰風(fēng)道學(xué)說(shuō)，用以揭示冰臼成因的風(fēng)成說(shuō)，提出風(fēng)臼的命題，其他科學(xué)家也各自從不同的角度探示冰臼的成因。

    第四紀(jì)以來(lái)發(fā)生的冰川運(yùn)動(dòng)，給地球帶來(lái)了翻天覆地的變化，祖國(guó)的自然地貌都是第四紀(jì)冰川運(yùn)動(dòng)的杰作，黃土高原的形成，蒙古高原的大漠、沙地，華北平原的沖積都得益第四紀(jì)冰川。同時(shí)也正是這次冰雪的冼禮，促使了北京猿人向現(xiàn)代人的轉(zhuǎn)變，黃土高原和黃河文明孕育了中華五千年的古老文明。

    冰川不僅造就了阿斯哈圖花崗巖石林的奇峻秀險(xiǎn)，大興安嶺的巍峨壯觀，還勾畫(huà)出達(dá)里諾爾的萬(wàn)頃碧濤，渾善達(dá)克的沙海漫漫，尤以第四紀(jì)冰川遺跡為載體的克什克騰世界地質(zhì)公園已享譽(yù)世界。

                                                                     【資料  輯錄】