冰川地貌的天然博物馆
冰川地貌的天然博物馆
张金良
秦岭大约在一万年以前曾是一派玉龙飞舞、周天寒彻的银色世界。那时的气候均在冰点以下,由于当时历年积雪结冰成层,满山遍野的冰就像一颗颗晶莹透亮的水晶。这些堆积过多的冰在重力作用下,流动于莽莽山峰和谷间。时过境迁,由于地球气候变暖,冰川已不复存在,可由于冰川的雕琢,在这里却留下了无数的古冰川地貌奇景。
冰川的发源地——冰斗
说起河流,老幼皆知;说起冰川,人们并不很理解。其实冰川就是冰的河流。冰川的形成需要很长时间,一般人们看到的现代冰川,都是万年积雪累积起来的,当雪花落到雪线以上的“粒雪盆”以后,逐渐演变成颗粒状的粒雪,粒雪盆里的粒雪层很厚,在巨大的压力下,促使粒雪层日趋紧密,最后变成浅蓝色的冰川冰。粒雪盆是冰川的源头,降到粒雪盆里的积雪,由于冰雪的冻融侵蚀,破坏了山坡,并不断向深部发展,形成凹陷的山窝。冰雪积累多了,就要从山窝溢出,顺着山坡流动。
冰川形成过程中,冰斗(粒雪盆)附近的气温常常在零度上下摆动。当气温低于零度时,积雪在坑洼处堆积和冻结;当气温上升时,冰雪开始融化。在冰斗地区,冰冻和冰融交替进行,从而加速了岩石和土壤等物质的机械风化。同时储冰处冰川的溶融及冻结,会对谷底及其边缘地段,不断进行侵蚀和刨蚀,就像刨子和铿刀那样不断地破坏着周围的地面,使洼地逐渐加深和扩大,最后形成圈椅形的凹地,这就是形成冰斗的本来面目。秦岭太白山南北两坡的大爷海冰斗、二爷海冰斗就是当时冰川的发源地。
神奇的大爷海——冰斗湖
大爷海,又称大太白海,位于秦岭太白山北坡。经人工修筑,湖岸呈椭圆形,海拔 3590 米,面积 5000 余平方米。它的东、南、西三面为崖壁环绕,是一个圈椅形的凹地。大爷海是冰川消融后,才聚水成湖的。在大爷海的北面有一石坎,高出湖面约 5 米,湖水从石砍缺口流出。它的南面背倚绝顶拨仙台,仰首观望,悬岩缝隙间有一石洞,倘若攀援入洞,寒气逼人。洞内冰柱玉舌,琳琅满目。从大爷海西上,山梁地势平缓,主峰山脊已不明显,向西远眺,有一段长约 40 里,宽约 500 米的宽阔地带,这就是闻名于太白山的 40 里跑马梁。相传东汉光武皇帝刘秀曾在这里跑过马,证据就是那一洼一坑的“马蹄印”。其实这些“马蹄印”是第四纪冰川时期冰缘气候所形成的自然现象。地质学家把跑马梁叫“古冰川剥石面”,把马蹄印称作“石环”。
大爷海的风光是美丽的,据眉县县志记载:“大太白海三十余亩,清鉴毛发,无寸草点尘,无诸水族,地面常放五色光……” 晴空万里时,阳光普照,白云蓝天映入湖中,随风变幻,峰峦叠嶂,垂悬于水面冰川地貌,岩影波光,并变幻出奇妙景色。难怪虔诚的信徒来到大爷海湖边时,垂首在湖的波光投影中,寻找变幻莫测的浮光梦幻。
宋代诗人苏东坡在登游太白山过程中,留下了这样的诗句:“生平闻太白,一见驻行驺,鼓角谁能试,风雷果致否”。意思是说登山者来到这里,万不可击鼓鸣号,否则,太白爷发怒,就会刮恶风,震惊雷,顷刻大雨自天而降,十分灵验。其实这并非虚渺之说,是有一定科学道理的。因为湿热气流被高大的太白山所阻挡,被迫顺坡上升,高则冷,湿度饱和的云雾,倘空气稍有震动,云雾中的小水滴相互碰撞聚合,凝结成雨或者冰。所以有人在太白高山上击鼓、鸣枪或大声呐喊,就会立即招来雨、雹。大爷海周围的气候多变,云雾缭绕,有时细雨霏霏,几日不消,有时雷电交加,冰雹齐下;忽然间云雾顿开,山峰重显,湖岸峰峦清新如洗。远望山下,云雾波涛滚滚,群峰独立云表,若隐若现,颇似海中孤岛。再看长虹当空,霞光万道,空中流云瞬息万变,有的似蹲兽,有的似飞鸟,有的似武士,有的像仙女,看的人眼花缭乱,如痴如醉。
站在大爷海边,看祖国河山之美, 会使人情趣盎然,乐而忘返。如果越梁而过,来到太白山南坡,还会见到二爷海、三爷海、玉皇池、三清池等串珠状的冰川湖泊,更会使人游兴大发。
U 形槽谷一一冰川流动的床
秦岭气势磅礴的冰川地貌,有的状如树枝,有的貌似海星,有的像漏斗,有的似裙子……看到这些,你会情不自禁的赞美大自然的神工鬼斧。顺着冰斗开口向下观望,冰川槽谷就是冰川流动的“温床”。当时从冰斗里流出的冰又长又壮,开始就像动物的舌头。冰川冰形成以后,随着冰体的不断增大,最初的粒雪盆容纳不下,冰体顺着地形向下流。流动时的力量很大,可把山谷侵蚀成像牛槽一样的“U”型谷。你在秦岭太白山见识到的大爷海槽谷,就是冰川雕琢而成的“U”型谷。由于冰川的作用,将槽谷的两边切割得非常陡直,谷底和两侧的基岩上还形成许多冰的擦痕。
冰川在流动的时候,和水流一样,中间快,两边慢。有时遇到阻力,还会出现漩涡。冰川流动的速度是非常缓慢的冰川地貌,每天平均不过几厘米,最快的也只有几米,但流动的力量很大。有时无坚不摧,可以搬动上千吨的巨石,当你在大爷海、二爷海槽谷的最下端,看到几百吨重的巨石,也并非神功鬼斧的作用,而是千百万年前冰川老人强拉硬扯到这里的冰川漂砾物,如果你留意观看,还会在坚硬的岩面上发现被岁月消失的模糊不清的条条擦痕。
冰川的“垃圾”一一冰碛物
冰川在流动过程中,一是侵蚀,二是输送和堆积,既能将巨大的石块输送到很远的地方,又能把细小的砂子和泥土带到谷底和尽头。当冰一经融化,这些巨石和细砾就堆积下来,形成泥砾混杂的堆积物,人们叫它冰碛物,它也就成为人们辨认古冰川作用的重要遗迹之一。
冰川在运动过程中,由于寒冻风化作用,从沟谷上部带来大量的石块、砾石等碎屑物质,这些碎屑物质叫冰碛石;露在冰川表面的叫表碛;冰川底部的叫底碛;冰川边缘的叫侧碛。两支冰川会合后侧碛合并的冰物叫中碛;冰川末端冰碛物环绕冰舌形成的高大冰碛堤,叫终碛。
气候转暖冰川消退后,在秦岭海拔 3000 米以上的高山区,仍处于寒冻风化的冰缘气候环境下,冬季长达 9-10 个月,夏季最热平均气温只有5-6 ℃,在昼夜温差大的条件下,当雨雪渗入岩石裂隙后,冻结和消融过程使岩石强裂风化。同时由于山谷坡度陡峭,重力作用和雪蚀作用强烈,岩块崩落,形成满山遍野大小不等的棱角状石块,在陡坡处形成石冰川、石河;在平缓处形成石海;低凹处,由于冻胀作用强烈,形成多边形的石环。站在拔仙台向南北两侧沟底远眺,是一堆堆杂乱堆覆的乱石滩。它们有的受冰缘气候的影响,形成石河、石海或石冰川,有的则是冰川末端所形成的冰碛物。
冰川“金字塔” 一一角峰
冰川在形成、移动与消融过程中,对周围岩石产生挤压、冻结、挖蚀、磨石及驮运等作用,形成明显的冰川地貌。冰川地貌主要由冰蚀地貌和冰碛地貌组成。秦岭主峰太白山海拔 3000 米以上的高山区比较完整地保留着第四纪冰川活动的遗迹,顶峰拔仙台是当时冰川活动的中心,各种冰川地貌多分布在它的周围。冰蚀地貌主要包括冰斗、槽谷、刃脊、冰蚀洼地、鞍状冰川等,冰碛地貌有终磺垄、冰碛湖、侧碛堤等。
冰蚀地貌中的冰斗,是冰川形成和移动过程中,在山坡较平缓处挖蚀出的一种圈椅形洼地。洼地三面为陡崖环绕,一面向山下敞开,冰川消退后,洼地内积水成湖,称冰斗湖;冰川槽谷是冰川运动在坡面上或将以前的 V 型谷地改造成断面呈 U 形的沟谷,称冰川槽谷;刃脊是相邻两条槽谷不断发展,使谷间岭脊不断变窄,最后形成薄而陡峻,形似刀刃状的锯齿形山脊。
冰蚀地貌中还有一种表面极为可观的地貌类型叫角峰。角峰是冰川在运动过程中,有三个或三个以上开口不同方向的冰斗之间夹持的山岭。由于冰斗壁不断退后,将地形剥蚀成一个孤立而尖锐的山峰。形状就像一个金字塔,而冰川“老人”在修建这座“金字塔”过程中,不是由下向上修,而是由上向下修,当三个或三个以上的冰斗由山的顶部向下运动时,山顶就逐步由上向下形成金字塔形。由于山顶后期的强烈风化,金字塔成为不规则的三角形台锥。秦岭太白山拨仙台就是一个发育不完整的金字塔——角峰。角峰顶面开阔平坦,面积约 84000 平方米,属于秦岭山脉中生代夷表平面的残留部分。当你见识到这些古冰川遗迹,既会情不自禁的赞美大自然的豪瀚壮观,又会增长许多古冰川地貌的基础知识,还会为这里奇妙的景色拍手叫好。
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