山 体 的 形 成

吴  志

 

提要:这篇短文首次揭示了山体形成的原因与原理,也顺便论述了平原、沙漠和高原的形成原因与原理,以及海底平原、沙漠和山体形成原因与原理,这样就把地球陆地与海底地形地貌的成因揭示出来了,具有极其重要的学术价值。记得前些年国内有个学者,提出“风成说”揭示黄土高原的成因,因此获得国内最高科学技术奖,这里是从另一个角度进行思考。

地球陆地主要是由山体构成的,众多山体是如何形成的呢?很少有人研究这个问题。一般认为,地球板块相撞时相互挤压,造成地表隆起,形成山脉,这就是所谓的造山运动。

然而,这种说法不能令人信服,对于庞大的地球块板来说,每一座山就像人体表面的一个鸡皮疙瘩,实在太微不足道了,要把它们造出来得精雕细琢,地球块板哪有这样的细心、巧手和技术呢?

地球板块相撞造成的是地面大面积隆起,可以决定大片地区的海拔高度,这些区域内的山体则是由大自然的另一种力量切割和雕凿的——水。一是地表水的切割和雕凿。雨水下落到高海拔地区后,形成涓涓细流——潺潺溪流——滔滔河流,这些水流向低处流去,不断冲刷、侵蚀、带走地表泥土,在地表形成道道沟壑,这些沟壑越来越深,深达几十米、几百米、一千多米,甚至几千米,这样两旁的土壁扛不住了,在雨水的浸润下发生滑坡,于是山坡造出来了,山顶也造出来了,当形成金字塔结构时,也就有了相对稳定的力学结构,发生滑坡越来越少,一座座山也就形成了,但造山运动仍未停止,雨水会把山体削得更低更小,因为泥土不断被雨水带走。二是地下水的切割和雕凿。水具有极强的渗透作用,渗透到地下后,也会对土进行切割和雕凿,切割和雕凿得差不多后,就会发生滑坡。三是冰川的切割和雕凿。冰川下行也具有对地表的切割和雕凿作用,这也是另一种造山动力,归根结底也可以视为水,只是固态水,冰雪融化成水之后,也起到雨水那样的造山作用。

主要由岩石构成的地区,也会被雨水融化侵蚀,形成一座座石山。在石灰岩地区表现得特别明显,石灰岩很容易被水侵蚀溶解,两旁的石块在风吹、地震、水流的冲击下,向下滚落,于是切割和雕凿出座座石山。由于岩石比土壤具有更稳定的结构,不容易塌方,所以就有了笔直的岩壁和瘦削高耸的山体。桂林地区的地形地貌就是典型代表。当然,水对石灰岩的侵蚀仍在继续,这些地形地貌仍在不断发生变化。假以时日,象鼻山、骆驼山、书童山、独秀峰不复存在。石山也有塌方,不久前桂林叠彩山就发生严重塌方,造成游客伤亡。在石灰岩地区,水会从岩石的缝隙渗入,从内部切割和雕凿岩石,形成钟乳石,包括石笋、石柱、石幔等,地下水甚至汇集成地下河,干涸后则形成很长的涵洞,这些都是水切割和雕凿出来的艺术品。如桂林的七星岩、芦笛岩等。

滑坡、滚石、泥石流都是山体形成和重塑的过程,是山体被雨水、雪水侵蚀后发生的现象,加上风吹和地震的共同作用,现在这个过程依然存在,只是缓慢得多了,但可以肯定天天都有这样的事件发生,只是许多滑坡、滚石、泥石流事件是没有报道和不引人关注的。在一个人的有生之年,能获悉滑坡、滚石、泥石流事件是很少的,一年能听到两三次就不错了,但不意味着只是偶发事件。比如青藏公路,由于两旁坡陡山高,滚石几乎天天都有,常年不断。大自然在几百万年、几千万年、几亿年和几十亿年过程中,不断用水流雕凿地表形成山体,这在短时间内是感觉不出地形地貌变化的。若对比时间是一百万年,就会发现是天壤之别了。

山通常以山脉的形式出现,这是水的流向塑造出来的,水汇集成江河之后,就向最低的方向流去,最终到达大海,两岸就被切割和雕凿成山脉了。两岸的水不是直接向江河那个方向流去的,是从山顶向四面八方流去,最终才汇入江河,这样也就雕凿出一座座山了,只是江河两岸切割得更深,这是形成山脉的原因。一般认为,有山脉才有江河,山上的水流下来才汇集成江河。若从成因上看,是先有江河才有山脉,当然有些江河只是小溪流而已,但那也是江河,只不过是小号江河罢了。

江河不是都能流向大海的,也有无路可走的时候,这样也就汇集成湖泊,水位上升到一定程度有可能漫出去,如湘江北行在湖南北部遇到大片低地,好比遇到一口“大锅”,于是就汇集成洞庭湖,水位升高后从岳阳方向溢出流入长江,成为长江的一个支流。湘江塑造了南北走向的山脉;长江塑造了东西走向的山脉,主要集中在海拔较高的中上游,到了下游平原地区,江水向两岸和河床拓展,形成了更宽更深的河流,流速也更加平缓,造山能力也随之下降。由于湘江小于长江,湘江塑造出来的山脉就没有长江塑造出来的山脉高,当然海拔高度也具有决定性的影响。鄱阳湖也是类似情况,几条河流注入了这口“大锅”,最后从九江溢入长江。

有些湖泊不能流向大海,是江河的终点站,因为“大锅”确实太大,所有的来水都笑纳了。在沙漠地区的湖,渗透和蒸发得比较多,没有更多的水漫出去,流入的水与渗透蒸发的水达到平衡点后,湖水就保持相对稳定了。或进入的没有消耗的多,水就越来越浅,最后干涸,甚至不能形成湖泊。新疆有些河流就是这样,江河流到沙漠就消失了。罗布泊则是因为发生某种地质或气候变故,流入的水没有蒸发的多,最后干涸,变成沙漠,河流带来的大量沙子沉积到湖底,水干了就是沙漠了。也不排除,是大量沙子抬高了湖床,扩大了湖水面积,在炽热太阳的烘烤下,就把水烤干了。

在低洼地区,是水流汇聚之地,水带来泥土越来越多,最终形成平原,包括在江河出海口造出三角洲平原。为什么在江河出海口,水量那么大,却造不山来?一方面,海拔高度已经接近海平面了。另一方面,冲走的沙土没有带来的沙土多,既是因为水流放缓,也是因为在河流下游,河水沙土含量大幅增加。还有些平原是天生的,在这些低地和平地,没有那么大的动态水流,雕凿不出一座座山来,要么保持平原地貌,要么形成丘陵地。也有些平原是在海底形成的,板块相撞后就隆起来了,形成了平原、草原和高原。

沙漠主要是在海中形成的。沙子的特点是容易滚动,容易被水流裹挟而去,海沙来自河流对两岸山体岩石的冲刷,也来自海底洋流对海底山脉的冲刷,沙子被从沿岸冲入河中后,被河水裹携带入大海,当水量较少、水流缓慢时,就会在河道中堆积,形成沙滩,这些沙滩通常都会堆积在河中央,尤其在流速较缓的河道中。更多的沙子流入了大海,由于沙子重量较轻,没有粘性,能轻易被海水及海浪冲击和卷起,被洋流或海浪裹携运动。当海水运动冲向陆地时,就把海沙赶上了岸滩,形成了沙滩。

入海沙子大部分沉淀下来形成海底沙漠。大陆上的水流把地表沙子冲进河流,带入大海,沙子在海底又被海流、潮汐、海浪冲刷淘洗,沉下来又卷起来,一层一层沉淀覆盖下去,形成海底沙漠。遇到地球板块碰撞就上升成为陆地,于是陆地沙漠形成了。一些大的湖泊,也有聚集沙子的作用,湖泊干涸后就形成沙漠,湖泊所在地域升高,也会造成湖泊干涸。

沙漠在风的作用下会向周边扩张。如果海底沙漠是在一个“大锅底”聚集而成,意味着沙层很厚,上升到陆地后,沙子不断被风吹向周边,沙漠就会越长越大,甚至是原来的几十倍、几百倍、几千倍。

海底沉积的沙子或土壤,厚度越来越大,压力越来越高,时间越来越久,则会形成沉积岩。也就是说,压得深的会成为岩石。这些岩石也会因为地球板块的碰撞上升成为陆地,这是陆地岩石的一种来源。

海底除了有平原、沙漠之外,也有山脉,成因有所不同,但也是水雕凿出来的,只是由海底的洋流冲刷出来的罢了,海底也有滑坡、滚石与泥石流,只是人类看不到罢了。有些海底平原、沙漠和山脉,则是在陆地形成的,后来在板块碰撞中沉到了海底,在海底继续被洋流改造外表。

火星也有山,说明火星曾经有水,这是火星有水的最大证据。当然,也不排除火星山是其他液态物质雕凿出来的。月球没有水却有山,那是环形山,是由陨石撞击形成的。地球也有环形山,除了也有陨石制造的之外,主要是火山喷发制造的,从地下喷出的熔岩和火山灰落下后冷却,就形成了火山。当然,许多火山是在普通山顶喷发出来的,形成了更高的山。可见,地下熔岩喷发也是造山的一种力量。

风能不能造山呢?沙漠中的沙丘可以视为风造的山,风把沙堆成沙丘后,就挡住和削弱了风,沙丘就较长时间存在了,当然沙丘也是不断变化和移动的。黄土高原的山是不是风造的呢?那就见仁见智了。本人认为,风搬运沙土的能力是有限的,远远不如雨水和雪水带走的多,看一下黄河就知每日河流带走多少沙土了,因而风无法造出大山来。况且,风既能把土堆成小丘,更能把土从小丘吹走,尤其是小丘顶部的土。黄土高原堆积那么多黄土,也得在黄土高原周边有那么多黄土给风搬运才行,恐怕也找不出那么多黄土。

人力也能造山,金字塔、皇帝坟和高楼大厦都是人工山体,因而有些高楼也叫塔,广州最高的两座楼,一座叫西塔,一座叫东塔,同金字塔差不了多少,只是里面更空,坡度更大,在八十度至九十度之间。随着时间推移,将来人类制造的高楼大厦越来越高,高达几公里、十几公里、几十公里,甚至更高。人类必须向高空和太空借用空间。

总的来说,山是水造的(雨水、流水、溪水、河水和冰川),水是太空造的,有可能是太阳风中的氢与地球大气中的氧撞击后合成了水,太阳风含有75%的氢,地球大气含有大量氧,两种物质撞击后,或在闪电的催化作用下,就合成了水,悄悄落入地表或暂时滞留大气中。当然,也可能以同样方式在行星、卫星、彗星、小行星上合成水。除了水之外,火山也造山,地震也造山(石头滚下,泥土滑下),地球板块运动也参与造山,但只是打地基而已。

           水流在平坦开阔地中开沟

          河道越来越深,两岸逐渐崩塌

     河道继续下沉,两岸继续崩塌,山体渐成雏形

              造山运动继续

        河流大量带走两岸泥沙,形成桔黄色


    河流造山,千姿百态,大山抱小山,山中还有山

        河流在较平坦的岩石地中雕琢一座山

      河流在较平坦的岩石地中雕凿河道与山体


                水凿岩

 水流雕凿岩石留下的痕迹,硬度较低的岩层被水雕凿得更深


             水的雕凿艺术


          岩石被水雕凿成尖山与利剑

 

河流在青藏高原造山,山体很高很陡,两岸不断崩塌,形成泥石流。

从左上方向右下方延伸的白线是青藏公路,运输车辆在艰难爬行



                 2014年5月6日完成初稿

                 2015年12月13日修改后发表



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