地    造  

吴   志


这篇文章的发布,意味着地貌造形学的建立,这是在地貌学下的三级学科,是研究地球表面地貌形成的科学,此前没有专门的学科,也没有系统的、全面的研究,只有局部的、零星的研究。未成体系不叫学科,只是触角伸了进来,为这门科学的建立打下基础。

地貌造形主要是研究山体造形,这是难度最大的,平原、沙漠难度其次,海洋、湖泊、江河、冰盖就容易了。山是怎么来的?现代科学认为板块相撞形成了山,这是不准确的、不全面的。我在《山体的形成》一文中,有详细的论述。对这门学科,我建立了概略体系,这个体系由以下部分组成:

首先分析地表物质的来源。地球一切物质来自太阳风,而非来自太阳系形成初期的一团星云,也就是说,包括地球在内的行星、卫星、小行星都是来自太阳风中的质子与电子。由于质子与电子相吸,在太空或地表形成分子,最初是简单的氢、氦、氮、氧等气体,继而结成稍大的液体分子水(H2O),继而结成更大的固体分子氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3、氧化铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO,即生石灰)等,这些固体是半透明晶粒或不透明颗粒,晶粒不一定坚如磐石,比如盐遇水就化了,石灰岩CaCO3看起来很坚硬,但水也能缓慢溶化它,若用火烧就变成生石灰,生石灰遇水就变成石灰,这是很细腻的白色泥状物。

以上所列固体就是土壤的基本成分了,是0.0040.0625mm的矿物晶粒或颗粒;在温度、压力等物理条件作用下形成更大的固体——沙,最常见成分是SiO2,尺寸是0.06252mm;在温度压力等物理条件作用下形成更大的固体——砾,尺寸是264mm。可见,泥、沙、砾没有本质区别,再发展就是石、岩、石山了。这个过程也是可逆的,风化、水刷、水溶、撞击(如陨击)、地震、滑坡、火山喷发等,固体物质也可以由大到小。这项研究非常重要,是填补空白的,也解开了人类大脑中的一个谜:泥土、沙子、石头是怎么来的?它们有什么不同?现在终于明白,归根结底来自太阳风,它们的不同主要在于尺寸。

在星际空间存在星际分子,尤其在太阳系或恒星系中,这意味着太空有可能存在水、尘等物质,月球、火星表面都有尘土,可能就是太空落下的。月球没有风,不存在岩石风化,当然陨石撞击也可以形成粉尘。但火星陨石撞击少很多,仍有大量泥土,火星大气只有地球大气的百分之一,也没有多大的风。当然,太空不是唯一来源,在地球、行星、卫星和小行星也可以合成。

地球有了生命之后,泥土成分发生变化,除了掺入水之外,还掺入了有机物和微生物,土壤肥力很大程度就是由有机物、微生物的多少来决定的,钾、氮、磷、水也不可缺少。田地、森林、池塘、湖泊中的土壤就属于这类。这样我们就能理解地貌是怎么形成的了。

1.平原是地球的原始状态。就像火星、水星、月球的原始状态是由泥、沙、砾、石、岩构成的平原一样。

2.海洋是地球低洼之处。在重力作用下,水往低处流,各条江河汇入洼地形成海洋。

3.江河是海水回归路径。海洋被蒸发后通过雨、雪、冰落到大地,然后在重力作用下向低处流去,在流动中切割地表,深陷下去,形成涓流、溪流、小河、中河、大河。地下河也是水雕凿出来的,把易溶于水的石灰岩山体或地下打穿。河流可以改道,河水带来的泥沙在某处淤积太多,堵住去路,就会改道。洪水来了漫出河床就会泛滥。自从有了人类,也就有了堤坝,洪水来了堤坝崩溃也会泛滥。发生地震、滑坡、塌方和泥石流时,也会切断江河,造成堰塞湖,这是大自然建造水库。现在遇到了都是炸掉天然坝,应考虑一下不炸是不是更有利,水库满了也会继续往下流。

4.湖泊是河流受阻形成。河流被高地阻隔流不动了,就形成湖泊或水库,水位升高,高于高地,又继续向前流动,是从四周最短的那块短板流出。若流入的水不如蒸发的或渗透的多,或进出处于平衡状态,就永远是个只进不出的湖泊了。

5.瀑布是河床有大台阶。河流到了河床中的大台阶,就是爆布了。所谓水到绝处是飞瀑,人到绝处是重生。

6.山体是两种力量造成的。①地壳的板块运动。两个板块相撞,相撞部位就拱起来。主要作用是抬高某个地域,而不是造出山体。②水流的切割侵蚀,雕凿出山谷、河床,在这个过程土石不断塌方,形成了像金字塔那样的锥体,这是相对稳固的造形,人类叫做山,这类山可称为锥形山。随着水流的继续侵削,山体也会不断滑坡,总的趋势是山变矮、坡变缓,最终化成平原。在青藏高原和云贵高原,有一些度达6080度的山,而且高耸入云,就是年轻山体;在长江、黄河中游,山体不高不低,就是中年山体;在长江、黄河下游,就剩下一些丘陵了,这就是老年山体。老年山体死后,就是平原了。这意味着,山也可以变成平原,平原来自水造。

另一个造平原的方式,是河流把泥沙冲到出海口堆积成平原。在江宽水缓处堆积就成江心岛了,这也是小平原,如长江出海口的崇明岛。不排除,华北平原是黄河在漫长岁月中堆积出来的,华东平原是长江在漫长岁月中堆积出来的,珠江水比较清,含有的沙地比较少,只能堆积出珠三角。

山脉是河流切割出来的,板块相撞也能挤成山脉基座,甚至挤出半成品,也就是地势的抬高。在喀斯特地貌地区,有一些接近九十度的山体,像一座塔一样,也是水雕凿出来的,也会塌方和滑坡,由于是岩石结构,容易保持更大的角度。桂林叠彩山前几年就发生过塌方,被认为是意外事件,从地质学的角度是正常现象。只是很久才发生一次,不容易被人类遇到,若放大时间尺度,那就是经常发生的事件了,不然独秀峰、书童山是怎么来的呢?

7.沙漠来自先天与后天。地球陆地的三分之一是沙漠,一方面是来自先天,只是构成地表的不是泥土而是沙子。风一吹,沙子扬起来,还会向四周扩张,可见沙漠具有侵略性。若是由砾石为主体的沙漠,风就不容易刮起来,相对比较稳定,或说侵略性没那么大。另一方面来自后天。河水会冲刷淘洗出两岸和河床中的沙子,淤积在河床,缓慢向前滚动,水流湍急时裹携在水中,带到海洋,形成海底沙漠,在潮汐推动下向海岸进军,形成海岸沙滩。若板块运动,海底上升为陆地,沙多之处就是沙漠了。有些沙漠是湖泊干涸后形成的,由于气候或地理变化等原因,没有足够的水流入了,或流入的不如蒸发和渗透的多,湖泊干涸,湖底沙漠露了出来。也可能是地壳运动抬高了海拔,洼地不洼,湖亦不湖。

由江河带入海的泥土到哪去了?沉淀在海底中,由于有粘性,结合在一起。若海底堆积物越来越厚,重压之下会形成沉积岩,这是海生沉积岩,也有陆生沉积岩。沉积岩由泥、沙、砾组成,哪种成分都可能多些或少些,情况不同有所不同。

8.冰盖、冰山、冰川来自水的结冰。结冰后浮在海洋,那是北极冰盖;结冰后躺在大陆,那是南极冰盖;结冰后封住高山,那是冰山或冰帽(半截冰山);山谷中的冰越堆越厚,在重力作用下下滑,顺着山谷缓慢往前移动,这就是冰川了。

行文至此,地球的地形地貌基本解释清楚了。有没有价值?当然有价值,因为人类没有这么系统地、全面地、准确地、合理地研究和解释过这些问题。因此,一门新的三级学科建立了:地貌造形学。可以对每一种地貌深入研究,形成四级以下学科,也可以丰富发展三级学科。

了解了地貌造形,就可以推广至行星、卫星造形了。这门学科也可为称为行星卫星造形学。比如,知道了锥形山是水造,就知道火星表面曾经有液体,可能是水,也可能是其他液体,因为火星表面有少量锥形山,还有被液体侵削过的表面。


 

                                      2018年11月13日




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