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  • 欣赏嶂石岩 从科学的视角发现太行之美

    来源:河北旅游杂志 2018-04-25 14:29:50
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    欣赏嶂石岩 从科学的视角发现太行之美

    文/李冬云  编辑/魏如翔 郑晓飞  部分图片由赞皇县旅游局提供

    嶂石岩,太行山中最为雄险、壮美的山岳风景之一。这里,赤壁丹崖如屏如画,绝壁嶂谷幽深莫测。

    1988年,我省已故地理学家郭康在这里发现了一种新型砂岩地貌,将“嶂石岩”带入了科学的殿堂。

    2009年,嶂石岩地貌入选中国地理学会评选的“1909—2009中国地理百年大发现”。

    如今,嶂石岩地貌,已与张家界地貌、丹霞地貌并称三大景观砂岩地貌类型。它为太行之美的重新发现和定义,打开了一个科学的视角。

    嶂岩三叠

    丹崖翠壁 发现太行新地貌

    在石家庄西南110公里的国家级风景名胜区、国家地质公园嶂石岩,竖立着一块石碑,石碑上镌刻着“嶂石岩地貌命名地”几个大字,它的身后,就是嶂石岩标志性景观——赤壁丹崖。

    这是一种典型的砂岩地貌,形成于距今18亿年至15亿年之间的元古界长城系,被明代诗人乔宇赞叹为“丹崖翠壁相辉映,纵有王维画不如”。

    1988年,我省已故地理学家郭康在这里发现了新型砂岩地貌——嶂石岩地貌。2009年,嶂石岩地貌入选中国地理学会评选的“1909—2009中国地理百年大发现”。

    地貌,即地球表面的形态,通俗讲,就是地球的外貌。

    全球划分为陆地、海洋和海岸带三个一级地貌类型。按发育地貌的物质基础,又有花岗岩地貌、砂岩地貌、可溶岩地貌和松散岩层地貌等二级地貌。

    其中的砂岩地貌,往往能为人类贡献出绝美景观。比如,张家界陡峭的峰林、丹霞地貌圆滑的陡崖坡,以及嶂石岩的赤壁丹崖。

    为什么砂岩地貌能贡献出如此多的美景?这是因为,张家界、丹霞、嶂石岩的红色砂岩都是具有水平层理的沉积岩,而且在地壳抬升造山的过程中,都保持了近乎水平的抬升,这就容易形成一种高耸的形态。再经历水流和风力等风化侵蚀,便会呈现美妙的地貌状态。

    两种著名的砂岩地貌也因此命名:一种是丹霞地貌,一种是张家界地貌。

    在“嶂石岩地貌”的提法出现之前,有人说嶂石岩地区的砂岩地貌是丹霞地貌的变种,有人说是张家界地貌的变种,没有定论。

    而当年的郭康认为,嶂石岩地区的地貌和提到的这些“既像又不像”。对于相对观点最集中的丹霞地貌,他展开了比较研究。

    “丹霞山上铺就仅数年的砂岩台阶,已经有1cm多深的凹槽,不少条石被踏成碎块,而嶂石岩村和当地古驿道上的石英砂岩台阶却经历沧桑,磨损很小。”在《嶂石岩地貌之发现及其旅游开发价值》一文中,郭康这样对比。

    据省科学院地理科学研究所原所长、嶂石岩地貌研究者李庆辰介绍,岩性软硬上的区别,经过时间积累,会呈现出两种截然相反的砂岩地貌景观:丹霞地貌由于岩性较软,无论是陡壁、峰柱还是洞穴的轮廓线,都呈现出平滑、圆润的边界,犹如会流淌的风景;而嶂石岩地貌,因岩性刚硬,无论何种造型,都保留着锋利的棱角。

    这个细节表明,丹霞地貌和嶂石岩地区地貌物质组成大有不同,一种新型地貌的发现呼之欲出。

    云雾嶂石岩。摄影:程丙军

    鬼斧神工 嶂石岩地貌如何炼成?

    两种地貌更重要的差别,在于地貌的成因。

    在嶂石岩,每个到访者都很难不被它的“嶂石三叠”折服。三叠崖壁,除顶层为石灰岩外,多由红色石英岩构成。远远望去,赤壁丹崖如屏如画,大量相连成套、数百米深的嶂谷,形态各异的石峰、石柱、石廊……

    这些最具特色的阶梯状陡崖和相套相连的嶂谷,到底是怎样形成的?

    嶂石岩一道道南北走向大崖壁的崖面上,分布着许多纵向节理,有些地方节理格外密集,甚至一厘米宽度内就有两三条之多。节理密集带,通俗讲就是山体裂缝最密集的地方,是山体的“软肋”,也是最易被水流侵蚀剥落的地方。

    “在燕山运动期间,太平洋板块与欧亚板块相互挤压,太行山隆起,在挤压与反挤压两个反方向应力的作用下,产生了就像手指上一道道竖纹一样的节理密集带。”李庆辰解释。

    嶂石岩一个个幽深的嶂谷就是从这些节理密集带开始,侧向切入山体内部的——郭康将这种发育模式称为“楔状侧切”。

    在嶂石岩,另一处常见的景观,是许多高耸崖壁的底部岩石被剥蚀掏空后,形成的切入崖面的岩廊。

    岩石的侵蚀速度不同,很重要的一个原因,是岩性的差别。而发育嶂石岩地貌的岩层有软有硬,且是按照三层软硬岩层相间排列。

    “发育嶂石岩地貌大陡崖的主力岩层是岩性坚硬的红色石英砂岩,主力岩层下还有一层相对软、抗侵蚀能力差的泥、页岩层。岩廊就是泥、页岩层被率先侵蚀掉后形成的。如果有一天上层石英砂岩承受不住岩体的重力而塌落,就形成了我们今天看到的三级阶梯状陡崖。”李庆辰手绘示意图解释——郭康称之为“水平掏蚀”模式。

    无论楔状侧切还是水平掏蚀模式,有一个共同点,以重力作用为主。这就与自上而下流水侵蚀作用为主的丹霞地貌在成因上有本质不同。

    无法归入丹霞地貌的这一新的地貌类型,因为在赞皇县嶂石岩村最为典型,且最早在此展开系统研究,所以命名为“嶂石岩地貌”。

    “嶂”字在字典中的解释是“直立像屏障的山峰”,因此,无论从文字渊源还是从地貌学研究上看,用“嶂石岩地貌”称呼很是贴切。

    至此,嶂石岩地貌作为一种新的砂岩地貌类型,进入了科学的殿堂。

    再看太行 发现水平方向上的雄伟

    嶂石岩这一独特的地貌奇观,带来了经济、科学等诸多层面的价值,也为人们提供了一个重新发现太行之美的科学视角。

    “八百里太行山,不以山峰的高耸取胜,而是以崖壁横向展开、绵延不断的气势撼人心旌。因此,欣赏太行山,视角不是从上到下,或从下到上,而是从右到左或从左到右。”李庆辰说。

    正是嶂石岩地貌这座深藏在太行山中的地质宝库,从景观美学上给人们提供了欣赏太行山壮美的新视角——水平方向上的雄伟。

    水平方向绵延不绝的红色崖壁就像一幅展开的山水画卷,古人形容嶂石岩“百里赤壁,万丈红绫”,就是阐述欣赏太行山之美的独特角度。

    同时,关于嶂石岩地貌的进一步研究也在试图勾勒其发育演化的前世今生。

    从长墙到方山、断墙,再到石柱和排峰,最后到残丘,嶂石岩地貌有它完整的幼年、青年、壮年、老年的“生命周期”。而站在合适的位置,就可以同时饱览四个阶段的嶂石岩地貌。

    此时,嶂石岩地貌大部分景观正处在青壮年时期,正是其最完美的时候。

    事实上,对于嶂石岩地貌的研究已经不局限在嶂石岩一地。

    近年来,省科学院地理科学研究所已经对太行山中南段嶂石岩地貌发育区的河北、山西、河南三省做了大范围的研究考察。

    “嶂石岩地貌主要位于太行山的主脊以东区域,太行山中南段,自北向南断续分布长达300多千米,总面积超过3200平方千米,其中河北省约有1200平方千米,主要分布在石家庄、邢台、邯郸的太行山深山区。”李庆辰介绍说。

    当前,嶂石岩地貌的世界遗产价值还有待学界的专家学者挖掘。2015年,太行山(嶂石岩地貌)申遗筹备工作已经启动。

    责任编辑:刘旸

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