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地球“雕塑师”

2024-08-24渠洪杰

知识就是力量 2024年8期
关键词:隆升喀斯特地貌雅丹

我国地貌种类丰富,雅丹、丹霞、喀斯特是其中3种典型的地貌类型,也是相应地质公园建立的核心。

以往人们认为地貌的形成离不开地质构造、水流与风。但又是什么造就了地质构造、水与风呢?也许我们可以另辟蹊径,从板块运动的角度,看看地球这位“雕塑师”是如何塑造出这些地貌的。

大陆和海洋之间存在微弱的运动和变化,这是基于它们属于不同的、漂浮于软流圈上的板块(供图/渠洪杰)

板块运动带来的沧海桑田

大陆和海洋是地球表面最主要的两大地貌单元。人们借助现代化的观测技术,发现它们之间存在微弱的运动和变化。当时间足够长,大陆和大洋板块之间的运动可以带来沧海桑田般的变迁——海洋可以消失,大陆可以碰撞与裂解,并循环往复。

青藏高原的形成是印度板块不断向欧亚板块方向运动的结果(供图/渠洪杰)

青藏高原的形成就是印度板块不断向欧亚板块方向运动的结果。而高原隆升所带来的地形翘变、雨影效应和季风气候,与塑造地貌的流水与风力密切相关,也是我们从板块运动角度理解雅丹、丹霞和喀斯特地貌形成的根本。

青藏高原隆升与雅丹地貌

因板块运动而退去的海水

约6500万年前的新生代初期,印度板块和欧亚板块两个大陆板块开始碰撞,中国大陆的地形逐步由之前的东高西低向西高东低转变;约3700万~1600万年前,碰撞效应在塔里木盆地一带出现,海水逐渐退去。

▶ 6500万年青藏高原持续隆升对我国地形地势的影响过程示意图(供图/渠洪杰,修改自梁光河,2019)

约3700万年前,当最后的海水从塔里木盆地西南地区退去时,河湖成了我国西北地区的“主角”,为后期雅丹地貌的形成积累了沉积物质。

被雨遗忘的角落

约700万年前,青藏高原持续的抬升阻挡了南部印度洋湿润空气北上的脚步,我国西北地区出现了雨影效应,导致河湖消减、沙漠出现。

约300万年前,当青藏高原隆升至4000米高度时,我国西北地区的季风系统发生了改变,呈现出冬季严寒、夏季炎热、降水稀少的温带大陆性气候,于是间歇性湖泊也越来越少。

雅丹地貌:风的印记

在上述地质历史时期,当河湖出现的速度和沉积物保存的速度低于水流、风力侵蚀的速度时,便步入了雅丹地貌形成的开端。同时,干旱成为这里的“主角”,风力逐渐成为侵蚀的主要动力,间歇性水流带来的侵蚀次之。

沙漠里的绿洲孕育了生命和人类文明,那些被风和水侵蚀的古沉积物质以其独特的形态吸引了善于观察的人们。时至今日,越来越多的人开始熟悉“雅丹”这个词,并希望走近它、认识它、洞悉它。

青藏高原隆升与丹霞地貌

丹霞地貌广泛分布于我国南方,组成它的岩石物质主体形成于距今1亿~6600万年前的晚白垩世沉积盆地内。那时,青藏高原还没有形成,而我国南方地区与同一纬度带的其他区域一样,正处于干热的气候带内,并保存了冲积扇、河流砂砾质沉积物,以及个别地区或时期的沙漠相沉积层。

在青藏高原逐渐隆升的过程中,现今丹霞地貌广布的地区地形升高、盆地消亡,不再有沉积物,气候也逐渐变得湿润。

青藏高原隆升到一定程度后,构造作用在盆地内产生规模不一的裂隙,肢解起初的沉积岩层;而湿润的气候带来了丰沛的降水,对裂隙造成更大的破坏。于是,起初形成于干热的气候带的砂砾石层,在后期构造与水流的共同作用下,形成了丹霞地貌。

青藏高原隆升与喀斯特地貌

喀斯特地貌主要分布在我国南方石灰岩发育的区域,如云南、贵州、广西、四川等地区。

水是喀斯特地貌 形成的关键,而水又与地形密切相关。青藏高原隆升所带来的地形变化,以及由此影响的水系格局,是我国喀斯特地貌形成的主要因素之一。

改变地势

喀斯特地貌发育的石灰岩等物质基础主要形成在古生代,那时候还没有青藏高原,但是,这些岩石分布区域随着高原隆升的加剧,其地势逐步降低,直至处于今天的第二级地势(见左图),被自西向东的长江水系覆盖,促使水系流域内喀斯特地貌发育。

发源于青藏高原的古长江

如图所示古长江的一支自青藏高原发源后,向南流经四川、云南,注入莺歌湾(位于现在的海南岛西南一带);另一支则始于湖北省宜昌地区,向西南在湖北西部、重庆、贵州、广西等广大区域发育。所以,地质历史时期,我国南方地区拥有比现在更为丰富的水资源,溶蚀作用更加强烈。

改变南方地区气候

青藏高原的隆升改变了我国南方地区的气候,使其由早期的干旱气候转变为现今的亚热带季风气候,雨水充足。于是,因青藏高原隆升而影响的气候与地形变迁,共同以水流溶蚀的方式作用于石灰岩岩层,构建了我国的喀斯特地貌。

地球板块运动所造成的海陆变迁周而复始,过去有,现在有,未来仍会继续。青藏高原的隆升与不同地貌的形成都是板块运动的一部分。未来,青藏高原也许会继续隆升,也许走向垮塌。那么,它影响范围里的地形、水系和气候也会改变,并随之酝酿新的地貌物质基础或新的侵蚀力量。

地貌里不仅蕴藏了非常悠久的历史故事,而且会继续演绎深远又迷离的未来。仿佛一切都曾注定,仿佛一切又未确定,这种神秘紧紧抓住了人们的好奇心,促使人类不断攀登科学的高峰。

(责任编辑 / 高琳" 美术编辑 / 周游)

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