论文部分内容阅读
柴河,位于内蒙古东部大兴安岭腹地。柴河地区山高林密,人迹罕至。然而,一位摄影爱好者偶然拍摄的一张照片,打破了这个地方的宁静,引来众多地质专家的极大关注。
2004年的一天,柴河镇攻府干部王泽蔚登上位于柴河以西,海拔1309米的驼峰岭拍摄风景。当他把焦距对准湖面时,异样的景象出现了,脚下的湖里出现了森林。
湖面下为什么会出现森林奇景呢。王泽蔚下到岸边,仔细端萍水下的情景,奇怪的是,水下的森林竟然消失得无影无踪。
水下森林,是倒影,还是幻觉?王泽蔚百思不得其解。于是,他带着照片,找到了地质专家、内蒙古地质勘探六院的研究员刘珍明。面对照片,刘珍明一时也无法解释。然而,王泽蔚在驼峰岭上拍摄的这座美丽的湖,却让他眼前突然一亮:这是个天池。
天池,是古火山口形成的高山湖。火山猛烈爆发后,山顶部会留下巨大的凹谷,年深月久,岩浆的出口被冷却的熔岩堵塞,便形成了湖盆。天池多位于高海拔高纬度地区。由于这里的降雨量大于蒸发量,雨水越积越深,最终,火山锥顶部的凹谷形成了碧波荡漾的天池。
难道驼峰岭真的是一座火山吗?刘珍明从来没有听说过,柴河地区有火山和天池的存在。这引起他极大兴趣,随即与王泽蔚来到驼峰岭。
站在山顶放眼望去,水下的森林依旧清晰,刘珍明十分兴奋,他断定,这就是一座古火山形成的天池。(图1)
刘明珍说,这肯定是火山口,从它几十公顷的水面看,当年火山喷发能量很大,时间很长。
刘珍明想从文献资料中,找到柴河地区火山及天池的记载,却一无所获。这表明,驼峰岭火山是一个新发现,对地质工作者,这无疑是一个巨大的诱惑。刘珍明决定,以驼峰岭为起点,展开深入的研究。
他仔细观察驼峰岭火山所处的位置,发现柴河地区方圆1200平方公里的范围内,只有驼峰岭一座火山。
继而,他在繁多的地质资料中,找到关于驼峰岭以西100多公里处,哈拉哈河火山群的记载。驼峰岭火山与哈拉哈河火山群,同属一脉,还是自成一体?驼峰岭周边,是否还隐藏着尚未发现的古火山呢?驼峰岭的喷发始于什么年代,时至今日,这一带的地下是否还有炽热的岩浆在蠢蠢欲动?
刘珍明迫切地希望,通过实地考察,揭开这一连串的谜。
2010年秋,刘珍明率地质考察队从海拉尔市向西南驱车300公里,来到柴河地区。此行已经是刘珍明对柴河地区的第十次造访了。
考察就从驼峰岭天池开始。
由驼峰岭火山口生长的高大树木说明,经过漫长的地质演变,当年的火山岩已经形成了土壤,由火山口演变成火山湖,需要几万年乃至十几万年。
要探明驼峰岭比较具体的喷发年代,必须找到熔岩流遗迹。
经过5公里的跋涉。一座壮观的峡谷,赫然出现在考察队员面前。
峡谷全长11公里,漫山遍野的碎裂岩石,形成鬼斧神工般的地貌。刘珍明由这些岩石判断,这座峡谷是火山熔岩流遗迹。(图2)
玄武岩,是由喷发的火山熔岩在地表冷凝形成,大范围的玄武岩是火山剧烈活动最直接的证据。经考察鉴定,大峡谷的玄武岩,岩石特性与驼峰岭的玄武岩高度一致,由此证实,大峡谷熔岩流,就是驼峰岭喷发的产物。
从大峡谷玄武岩风化和侵蚀的程度,刘珍明根据经验推测,它们形成的年代,不会超过五万年。更新世晚期,火山喷发,火山熔岩顺河谷流淌时,可能形成穹隆塌陷。熔岩再往前流淌时,遇上河水会产生爆裂。在不断的流淌过程中,冷却的熔岩形成了一块一块的块体。历经数万年,由于自然的风化和流水的剥蚀,使河谷越来越深,两边塌落,形成了现在这样的峡谷地貌。
考察表明,驼峰岭是一座年轻的火山,这一带,除了驼峰岭,还有没有其它的火山呢?刘珍明认为,火山不会孤立存在,一座火山的发现,往往预示一个火山带的存在。
通过调查,考察队得知,驼峰岭西北20公里处,有一座叫作飞来佛的孤山,形状十分独特。这引起了刘珍明的兴趣。飞来佛会不会也是一座火山呢?它和驼峰岭,又会有什么样的关系呢?
经过数小时密林间的穿行,考察队来到了被当地人称为飞来佛的区域。眼前的情形,让队员们不免有些失望,飞来佛不过是几块高数十米的形状怪异的石头。
刘珍明取下岩石标本观察,他断定,飞来佛也是火山遗迹。这里的岩石属于斑岩。斑岩是古老年代的火山岩。与玄武岩不同,斑岩是未喷出地表的岩浆在地下冷凝形成。原本位于大地深处的斑岩,只有经过漫长的时间,才能逐渐露出地表。后期地表风化,逐渐剥蚀,使得斑岩露了出来。
那么飞来佛是什么时期火山喷发的产物?它又是哪座火山喷发造就的呢?它与驼峰岭之间是否存在联系呢?
回到实验室,通过对驼峰岭、飞来佛两个地区的岩石样本进行同位素测定,得出的结果不出刘珍明所料,驼峰岭火山喷发的时间距今约3万年,而飞来佛形成于距今1亿3千万年前。飞来佛的考察结论,把柴河地区火山活动,引向更久远的地质年代。
由此可以推断,柴河地区的火山活动,从飞来佛石山形成的上亿年前,到驼峰岭喷发的几万年前,一直在持续。
刘珍明认为,在如此漫长的年代里,绝不会只有孤零零的一两座火山。
为寻找更多的火山,考察队多次深入到柴河广阔的区域。通过寻访调查了解到,位于驼峰岭东南,有一处石海奇观,很像是一片火山遗迹。(图3)
在一片密林间,随着徒步前行,一大片嶙峋怪石构成的奇特地貌,出现在考察人员眼前。
经测量,这个被称作石海的地方面积达6000平方米,所有的怪石,都属于玄武岩。由此可以断定,石海,同样也是火山熔岩流的遗迹。
然而石海的面貌,与之前的大峡谷、飞来佛迥然不同。它又是如何形成的呢?
刘珍明认为:这片玄武岩是从西北方向流淌过来,玄武岩流不应该是块,应该是一层,像被子似地,形成一层玄武岩盖。为什么成了块呢?这是喷发的晚期,流淌过程中,前面的已经凝固了,凉了,硬了,表面已经结壳了,但是中间的岩浆还是热的,1000多度,前面一冷凝,热胀冷缩,前面的就裂开了,但是后面还有热的玄武岩推着它,顺着前面的裂缝就裂成块了。
通过对岩石纹理、成分、结晶程度现场观测,考察队判定,石淘形成的年代,同样在几万年内,而这,与之前考察的驼峰岭喷发年代接近。石海与驼峰岭之间相距并不遥远,那么,它会是驼峰岭熔岩流的遗迹吗?
勘察显现,石海的熔岩流从西南方向滚滚进入。而驼峰岭火山的熔岩流,却是向北流向大峡谷。因此,石海的熔岩流不是来自驼峰岭。
逆着石海熔岩流的方向,考察队在崇山密林间继续寻找。
工夫不负有心人,经过艰苦的找寻,考察队终于发现了一座名叫 子宫山的火山。当大家登上海拔1278米的子宫山时,一座形似满月的美丽天池,呈现在眼前。
站在静谧的火山湖边,谁能想象,它就是石海熔岩流壮观场景的策源地,谁又能想象,如今安详的它,曾几何时,发出过地动山摇的怒吼,释放着改造山河的能量。
火山、天池的陆续发现,让刘珍明和队员们格外欣喜。欣喜之余,大家又不免有一丝担忧。柴河火山的活动已经有上亿年。然而,今天的平静,是火山真正的沉寂?还是在默默积蓄着能量,将突然在某一日,真的喷涌而出,发出地动山摇的怒吼?(图4)
随着考察的深入,更新的火山活动迹象也开始呈现。就在石海区域,有形成于一万年前的暴裂谷,火山活动距今年代更近。
一万年前,人类文明尚未诞生。但对于地球46亿年的历史,却是短暂的一瞬。同时,对于中国的火山研究学者,一万年内是否有过喷发,是界定死火山与活火山的标准。
年代较近的火山喷发,更是地质专家瞩目的焦点。在接下来的考察中,通过对一个名叫石塘林的区域进行观察、取样和同位素测定,刘珍明发现了年代更近的火山爆发迹象。(图5)
刘珍明指出,这个火山喷发的时间,估计也就是几千年前。地表只有很少的苔藓,没有腐殖土,也基本没有树木生长。为什么这里不长树,而周围都是茂密的森林?
刘珍明说,这地方是后喷发出来的,2000多年,没有风化。如果再过个几万年,或者几十万年,这里的石头经风化作用,也一样会长出树来。由于喷发的时间比较近,可以做出判断,这里是活火山遗迹。
那么,依然活跃的地下岩浆,会在什么时间,突然打破平静,冲出地表呢?
刘明珍认为,这几处活火山可能处于休眠期,甚至没有休眠,仍在地下运动,有可能再次喷发。我们应该有所防范。
柴河地区更近年代的火山活动,更加引起地质研究界的重视。
当初,由一座驼峰岭天池的发现,刘珍明和他的地质队从2004年以来,考察活动十余次。那么,在柴河地区,他们总共发现了多少火山遗迹呢?
随着科考不断进行,隐藏在崇山密林间的一个个火山天池,陆续走进人们的视野。
这个地区1200平方公里范围内,地形地貌基本属于火山地质地貌,大大小小的火山口,现在已经发现了30多处。
还有七个高位火山湖天池,基本都在一千米以上,这种情况比较独特。
随着众多火山遗迹的发现,柴河地区成为地质研究的重点区域。通过论证,权威专家确认,近年来发现的柴河地区众多火山,系哈来哈河火山群向东部的延伸。
白志达(中国地质大学地球科学与资源学副教授):柴河是哈拉哈河火山群的一部分,它是中国东部最靠近大陆的一个火山带(图6)
金秋,把北国的山河浸染得格外妩媚多彩。
然而不断萦绕在考察队员们心头的,是壮美秀丽的山川大地中,隐含的自然奥秘。