嶂石岩 用科学定义太行之美
2024-10-23马志飞
巍巍太行,绵延千里。这是一道横亘于华北大地的壮丽山脉,以其雄伟的身姿见证了亿万年的风雨沧桑;这是一道分隔了黄土高原和华北平原的自然屏障,被誉为“天下之脊”,孕育了气势磅礴的大好河山,承载着中华民族的精神与梦想。
近年来,人们在这片神秘而古老的土地上惊喜地发现了一处“私藏秘境”,为太行山的壮丽画卷平添了几分魅力。这就是嶂石岩。
科学发现新地貌
说起嶂石岩,或许你以为它是一块岩石,然而,当你看到那被人们称为“百里赤壁、万丈红绫”的陡崖时才会真正明白,它指的其实是一种特殊的地貌。
嶂石岩位于河北省石家庄市赞皇县,地处太行山主脉中段的槐河上游,距石家庄市区100千米,距赞皇县城50千米。这里已经建成以地质构造、地质剖面为主要内容的国家地质公园。公园总面积44平方千米,园内地质遗迹类型齐全,形态典型,保存完好,被誉为“地质遗迹的天然博物馆”,其中最典型的就是嶂石岩地貌。早在明代中期,一位名叫乔宇的吏部尚书曾来到这里,被眼前的壮丽景色深深吸引,留下了“丹崖翠壁相辉映,纵有王维画不如”的千古佳句。如今,这里的崖壁上还清晰地保存着乔宇留下的篆书摩崖石刻“嶂石岩”三个大字。
关于嶂石岩的由来,至今仍有争议。有一种说法认为,这里过去被称为“丈石岩”,指的是山崖的高度和长度都必须以丈为单位进行计量,该名字毫无疑问地凸显了山崖之高与崖壁之长。还有一种说法认为,此地以前名为“障石岩”,“障”的原意是“阻隔,遮挡”,说的是这里的崇山峻岭犹如道道屏障,令人难以通行。“嶂”字意为“高险像屏障的山”,古诗有云:“赣石三百里,沿洄千嶂间。”又云:“玉门山嶂几千重,山北山南总是烽。”相比之下,从“障”到“嶂”,仅一字之变,却更为贴切。
20世纪80年代末,河北省科学院地理研究所的郭康在赞皇县研究旅游资源规划时发现,嶂石岩在景观造型上别具特色,构成一系列特殊的地貌形态,可以说是一种重要的山岳型风景资源。经过详细考察,郭康在1992年发表了《嶂石岩地貌之发现及其旅游开发价值》一文,首次提出“嶂石岩地貌”的概念,详细论述了它的特征、成因及旅游开发价值。这一发现引起了地学界和旅游界的广泛关注,多位著名学者先后到此考察,嶂石岩地貌逐渐被学术界认可为一种独立的地貌类型,与丹霞地貌、张家界地貌并称中国三大砂岩地貌景观。2007年,郭康等人通过科学出版社出版了《嶂石岩地貌》一书。书中进一步详细论述了这种独特地貌的形态特征、发育环境、形成机制、演化过程、分类体系等,并将嶂石岩地貌与丹霞地貌、张家界地貌进行了对比。此后,嶂石岩地貌渐渐成了地质学和旅游学研究的热点。
中国三大砂岩地貌
嶂石岩地貌以绵延不绝的丹崖长墙和阶梯状陡崖为主要特征,岩石通常为棱角鲜明的块状结构,边缘较为锋利。这种地貌以河北省赞皇县的嶂石岩国家地质公园为典型代表。
丹霞地貌以顶平、身陡、麓缓为基本特征,色彩鲜艳,岩石表面呈浑圆状,与嶂石岩地貌的棱角分明形成鲜明对比。这种地貌在全球范围内均有分布,但在我国的分布面积最广,尤以广东省仁化县境内的丹霞山最为典型。
张家界地貌以棱角平直的塔柱状峰林为主要特色,石柱高大且密集,从顶层开始切割,一直延伸到沟底。这种地貌主要分布在湖南省张家界市及其周边地区,以张家界世界地质公园为典型代表。
嶂石三叠,一方绝胜
嶂石岩地貌最显著的特点表现为绵延数千米的岩墙峭壁。这些长墙由红色石英砂岩构成,其中最早的形成于18亿年前,质地坚硬且抗风化能力强,远远望去,如屏如画,甚为壮美,被誉为“一方绝胜”。而在有些地段,所谓的“百里赤壁、万丈红绫”并非只是一面连绵不断的直立陡崖,而是从下往上分成三段,形成了独具特色的阶梯状陡崖,人称“嶂石三叠”。从垂直剖面看,陡崖呈现出明显的阶梯状分布,每层高度均在百米以上,陡崖之间是坡度较缓的平台,堪称“天然栈道”,其上覆盖着郁郁葱葱的植被,与陡峭的崖壁形成鲜明对比。
地质学家认为,之所以会出现阶梯状陡崖,是因为不同岩性之间的差异风化造成的。相对于坚硬的砂岩而言,较为软弱的泥质夹层更易遭受风化、剥蚀。因此,在嶂石岩地貌中,风化侵蚀首先会从底部相对软弱的岩层(如泥岩、页岩)开始,天长日久之后,就会在崖壁上形成凹入的长条形走廊,地质学家称之为崖廊。有趣的是,如果人们采取一定的工程措施对崖廊进行修整、加固,可让崖廊变成一条可供通行的道路。历史上连接山西与河北两省的晋冀古道,穿越了太行山脉的多个地区,其中有一部分就是利用这些天然崖廊修建的。
在多种内外力的作用下,嶂石岩地貌的陡崖逐渐后退,甚至会变得越来越薄。有些地方的崖顶宽度仅有1米多,其两侧都是直上直下的悬崖峭壁,如同刀劈斧砍,异常险峻,因此被称为“一米崖”;还有的地方形成了一些高低错落的石柱,形态各异,大小不一,当地人称之为“九女峰”,并赋予其美丽的神话传说,为嶂石岩增添了几分神秘感。
神奇的天然回音壁
在嶂石岩景区的核心地带,有一处极为罕见的弧形崖壁,高103米,弧长310米,弧度达250°。站在崖底抬头仰望,弧形的崖体表面光滑如镜,高耸入云,仿若将天空围成半圆桶形。它又像大自然特意雕琢的一面“声音之镜”,当你在山崖下任意一处发出声响,都会被这面石壁奇妙地反射回来,形成清晰可闻的回音,宛如天地间的一场声音对话,来回激荡,袅袅不绝。1997年,这里入选吉尼斯世界纪录大全,成为世界上最大的天然回音壁。
这处天然回音壁是如何形成的呢?有专家指出,它是嶂石岩地貌中最为独特的景观—Ω形嶂谷,因其弯曲相连的峡谷形态如同希腊字母Ω而得名。根据地质出版社在2006年出版的《地球科学大辞典》中给出的定义,所谓嶂谷,是指谷坡陡直、深度远大于宽度的峡谷,一般出现在石灰岩、玄武岩等垂直节理发育的山区,如河北涞水县野三坡。而嶂石岩景区的天然回音壁的陡崖呈圆弧状,是一种类似瓮体或酒瓶的地貌景观。因此,根据科学出版社在2013年出版的《旅游地学大辞典》中的解释,它应当属于瓮谷景观。这种瓮谷一般位于沟谷源头,“肚”大“口”小,是流水沿着支沟向源侵蚀,将陡崖底部的软弱页岩夹层掏空,引起上部巨厚层石英砂岩在重力作用下崩落而形成。
正是由于瓮谷的圆弧状陡崖形成了一个相对封闭的空间,有效地限制了声音的扩散,使得声波能够在石壁间多次反射,增强了回音的效果。同时,山谷中的气流和湿度条件也可能对声音的传播产生一定影响,进一步增强了回音壁的声学特性。
作为一种新发现的地貌类型,嶂石岩地貌正在逐渐进入人们的视野;然而,迄今为止,这种地貌主要被发现于太行山。山西的中条山也有少量分布,但基本上集中在河北、山西、河南一带。我们相信,随着地质学家的深入研究,嶂石岩地貌会有更多、更有趣的秘密展现在世人面前。
【责任编辑】赵 菲