石河、疊石、飛來石、U形谷這種獨特地形地貌在嶗山隨處可見,土生土長的青島人知道是如何形成的嗎?從小喝著嶗山礦泉水,品著嶗山茶,年年從開春就吃甘甜的櫻桃,可誰知道它們究竟為什麼能聲名遠揚?這一切的奧秘就隱藏在距今數百萬年前的冰川遺蹟中。
為期4天的第二屆中國第四紀冰川與環境變化研討會昨日在青島落下帷幕,與會專家認為嶗山發育中國東部最為典型、系統的第四紀冰川遺蹟等國內乃至國際罕見地質遺蹟,具有獨特的科學價值、普及教育價值和美學觀賞價值,完全具備申報國家地質公園和世界地質公園的條件。
嶗山隨處可見大小漂礫
9月21日,第二屆中國第四紀冰川與環境變化研討會在青拉開帷幕,此次研討會由國家海洋局第一海洋研究所、嶗山風景區管理局、中國地質學會第四紀冰川與第四紀環境專業委員會和中國石油大學(華東)聯合承辦。來自北京大學、南京大學、國家海洋局第一海洋研究所、中國科學院海洋研究所、中國科學院寒區旱區環境與工程研究所、中國地質科學院地質力學研究所、中國科學院青藏高原研究所等國內20餘家科研院所的近70名專家學者參加會議,與會專家就中國第四紀冰川與環境變化相關問題開展了學術交流,重點對嶗山第四紀冰川遺蹟進行了學術研討。
第二天與會專家前往嶗山風景區實地勘探嶗山地形地貌,一探古冰川遺蹟。
專家們首先來到嶗山華嚴寺景區,進入景區不遠,國家海洋局第一海洋研究所研究員徐興永指著左上方的山脈介紹說:「山頂那些溝溝壑壑就是冰磧地貌,而且山上巨石造型處處可見,這就是冰川地貌的典型代表。」記者順著他手指的方向望去,這些巨石組合成團,或堆或疊,或站或立,龐大渾圓,氣勢奪人。
「如果能夠凌空俯瞰這個區域,你們就會發現石階完全修建在一個『堤壩』上,又叫作側磧,而這些巨石則叫做大漂礫。」徐興永解釋說,漂礫是冰磧石塊的統稱,嶗山的古冰川漂礫大小極其懸殊,有的只有拳頭大小,有的則比房子還要大。現已發現的嶗山漂礫有的在山頂,有的卻進入了黃海形成小島,搬運距離可達數公裡的範圍。「嶗山比比皆是的飛來石,就是冰川逐漸消融時,石塊被異地搬運沉積形成的。」中國地質科學院地質力學研究所研究員曾問渠教授指著路邊兩塊色彩紅白各異、上大下小的石塊組合告訴記者,由顏色可斷定這兩塊石頭質地不同,上面這塊就是隨著冰川長距離搬運,等冰川消融時落在下面這塊上而形成的獨特景觀。「這種景觀非常罕見,細細考察會有很多奇妙的發現,這就是大自然鬼斧神工的魅力。」
U形石河由冰川作用而成
在一個三岔路口往那羅延窟方向繼續上山,來到一座石橋前,一條「石河」映入記者眼帘,向遠方山谷望去,深綠的青松遮掩著零散的巨石,這些巨石看似雜亂無章,卻也不是毫無規律,仔細一看,呈現出「U」字的形態。是什麼力量推動大石塊滾滾而下?南京大學地理與海洋科學學院教授楊達源指出,嶗山土壤瘠薄,嶗山匯水面積小,周圍山頂也沒有大型水源,沒有泥石流形成的基本條件,這些大石頭有的重量在百噸以上,遠遠超過水的「搬運」能力。同時此處的「石河」非常符合冰川搬運的典型特徵,存在巖性不同、顏色不同的兩種石頭堆積在一起。偏白色的石頭中主要為鈉長石,是從嶗頂附近搬運來的,而紅色的石頭中鉀長石含鐵,主要位於嶗山東側。兩種顏色不同的石頭巖性不同,本不該在一起出現的,唯有冰川融化山石滾動才能解釋。
「山谷走勢像一個『U』字,這是由於冰川侵蝕和展寬而形成的槽谷,如果是泥石流作用只能形成『V』形,這也是冰川地貌的一個有力印證。」楊教授表示,冰川佔據以前的河谷或山谷後,對底床和谷壁不斷磨蝕,將原來的谷地改造成橫剖面呈拋物線的形狀,冰川融化後,這些石頭也就留在了這裡。
中國科學院海洋研究所教授趙松齡說,正是這條壯美的「石河」讓大家對研究嶗山曾存在古冰川活動抱定信心。洪水和泥石流確實有「搬運」的作用,但嶗山卻沒有存在洪水衝刷的地形特徵,所以他推測在一億多年前,最原始嶗山山頂可能是渾圓的,上面覆蓋著厚厚的冰川,許多巨石、泥土曾經都藏在冰川裡,隨著重力因素不斷運動,而冰川慢慢融化之後,這些巨石就像「輕輕」落在這裡了一樣,於是嶗山出現了「疊石」、「飛來石」等獨特的地形地貌,都可以根據冰川的理論進行解釋。「此外根據我們的研究發現,嶗山第四紀古冰川沉積物孢粉組合中雲杉、冷杉的含量較高,部分樣品中冷杉的百分含量超過13%,反映在冰川時期氣候寒冷。末次盛冰期前,中國東部曾為冷溼氣候環境,完全具備形成冰川的氣候條件。」趙松齡教授分析指出。
冰積物上建房「穩如泰山」
除了華嚴寺外,在嶗山東側從黃山社區到仰口一帶,綿延10多公裡長的漂礫海灘與延伸入海的古冰舌,共同構成了嶗山特有的冰磧海岸。「這是我國18000多公裡的大陸海岸線上,唯一的一段冰磧海岸。」徐興永研究員指出。在巨峰束住嶺有冰磧堤、終磧、冰川拖動等冰川地貌,在北九水景區有高懸的側磧、巨礫搬運、漂礫、冰坎等冰川地貌,與會專家也一一前往這些地方實地勘探。
「其實嶗山幾乎所有的寺廟、村落都是建在冰川冰積物上。我們通常看到的冰川晶瑩透亮,其實裡面都是土壤、石塊,而冰川融化之後,就形成大片大片的冰積物,非常有助於挖地基建房屋。雖說從剖面圖中可以看見土層中石頭大小不一,但房屋建在上面卻 『穩如泰山』,原因就在於冰川重力很大,壓實的沉積物很穩固。」徐興永研究員說,除此之外,冰川冰磧物中礦物質豐富,嶗山茶、櫻桃都種在冰磧物上,自然口味與眾不同,營養豐富,嶗山礦泉水富含礦物質,這都和古冰川有著密切的關係。
經過實地勘探以及學術交流會上熱烈的討論後,大部分專家認為嶗山發育典型而系統的第四紀冰川遺蹟,是中國東部沿海地區保存最為完整的地區,保存系統的第四紀冰川侵蝕地貌和堆積地貌。不過也有部分專家認為嶗山發育的泥礫混雜堆積和異地搬運的巨型漂礫是洪水或泥石流搬運形成的。
科考助力地質公園申報
■影響
中國地質科學院地質力學研究所、國家地質公園規劃研究中心研究員錢方教授表示,嶗山作為首批國家風景名勝區,具有國內乃至國際典型意義的花崗巖地貌類型及白堊紀海相地層典型剖面,特別是發育中國東部最為典型、系統的第四紀冰川遺蹟等國內乃至國際罕見地質遺蹟,具有獨特的科學價值、普及教育價值和美學觀賞價值,完全具備申報國家地質公園和世界地質公園的條件。申報國家或世界地質公園,對提高嶗山的科學品質和科學內涵、保護嶗山地質遺蹟、提高嶗山乃至青島知名度、建設國際標準的旅遊度假區等具有重要意義。
目前,嶗山已具有較好的研究基礎,應儘快啟動國家地質公園申報事宜,組織專家開展補充考察、摸清地質遺蹟資源,儘早申報國家地質公園和世界地質公園。「根據國土部的申報規定,第一步應先申請省級地質公園,今年年底前我們就提報。申請成功兩年後才能申請國家級,再過兩年才能申請世界級。根據這個時間要求,嶗山最快要到2017年才能完成世界地質公園的申報。」徐興永研究員充滿信心地說,除了冰川遺蹟的考證,嶗山還有非常豐富且獨特的花崗巖地貌,以及華南華北板塊碰撞後形成的嶗山綠石等資源,這些都是獨一無二的。據勘探推論,嶗山古冰川距今至少在20萬年前,學術界普遍認為在七八十萬年前,部分認為距今100萬年。
第四紀冰川研究歷程
■新聞內存
1894年,英國地質學家蓋克第一次提出嶗山存在古冰川遺蹟,但在當時內憂外患風雨飄搖的中國並沒有引起多少人的關注。中國第四紀冰川的研究,始於著名地質學家李四光。上世紀30年代,李四光提出的第四紀冰川理論,引起了巨大的轟動,以廬山、黃山為代表的中國東部低山丘陵存在古冰川,成為了眾多專家學者的共識。他提出廬山冰川可分為3個冰期,最老的為「鄱陽冰期」,發生在早更新世,規模最大,之後是「大姑冰期」,屬中更新世早期,較新的是「廬山冰期」,屬中更新世晚期,規模已大大縮小。後來,有學者又提出比 「廬山冰期」更晚的「大理冰期」,屬晚更新世,以雲南大理蒼山的冰磧物為代表。這樣一來,第四紀就有了以上四大冰期。
冰川的出現對全球氣候和生物發展影響很大,特別是第四紀冰川,直接作用於人類生存環境,研究和確認第四紀冰川既有特殊的理論意義也有普遍的現實意義。