去过南极多次。开门见山,给大家看几张南极特有地貌吧。 通常,南极地貌分为三个尺度: 一为大陆尺度(Ice sheet morphology),指陆面的起伏变化。由千万年来的降雪历史、空间特性以及冰岩交界性质决定,通常在几十到几百平方公里的范围内计算。 二为区域尺度(Surface morphology and slope),指良好天气下可视范围内的地面状况,由冰盖的流动/冰的动力特性、以及冰下基岩形态决定,几十平方公里内坡度的变化。 三为微尺度的表面微地形(Surface micromorphology,如图1),表现为几百平方米内范围内的雪丘形态、方向、高度、大小的不同,受到风、降雪性质等因素的控制。
用静物表现“风”对于学过地质的人来说太容易不过了,一下想出了很多场景。 首先说现代版的“风”。图1是2009年12月27日的怀柔水库,右上角白色的塔为杨永田老师工作的太阳观测站,图中两只小船静静地停放在土黄色的冰上,场面静极了。然而这个场面却留下了3天前北京一场沙尘暴的浓浓印迹,一场风下了这么多土,几十万年后,华北平原会不会成为新的黄土高坡?
地球形成以来,接收了无数的星际物质。每次接收,都是以异常暴力的方式完成的。就是说,地史时期内(至少45亿年内)发生了无数次的星地大碰撞、无数次超级不合谐的超强暴力事件。它们造成了众多生物的毁灭,也成就了现今世界的繁荣。甚至有的科学家相信,地球上的生物就是天外来客撞击后带来的或者才引发的。 至少我们人类应该感谢这些事件:没有它们,现在的地球应该还是恐龙的天下。
100万年以前的某一天(稍微确切的时间是:107万年前),一颗直径几百米到几千米的陨石从西非加纳的Bosumtwi湖上空以每秒20至30千米的速度与地球相撞,几秒钟内释放了大量能量,数立方千米的岩石瞬间被粉碎、熔化甚至蒸发,形成了典型的撞击熔岩和砾岩,陨石在撞击的同时也被彻底粉碎。因陨石撞击形成的玻陨石被抛到1000千米以外的象牙海岸和大西洋深海。 陨石的撞击和爆炸产生了直径10余千米的陨石坑,经过漫长的雨水汇集过程形成了现在平均深度45米、最大深度81米的Bosumtwi湖。陨石撞击使这里及周围的生物全部毁灭,经过漫长时间的冷却后,生物才又慢慢恢复起来。
一 在室内闲待了两天,终于可以出野外了,今天的任务是查看去年化探的两个异常点。 出了住宿的基地,周围都是茫茫草原,放眼望去绿色从眼前一直蔓延到了天边,天很蓝也很低,白云就漂浮在天边,就像护卫一样巡护着这片土地。洁白的羊群,红色的砖房,堆积的起来的牛粪,环保的可以发电的风车,这里的美你是无法用言语和照片表达出来的。 【图】辽阔的草原 草原上的路部分是大车不断的压出来的,路就在草地上,除了两个车辙是泥土外,其余的地方都长满了草。有时可以看到肥大的老鼠匆匆穿过这些土路。这样的路往往都不平整,速度快一点就很颠簸。仲工说以前出野外的时候如果车里比较空的话就会沿路拉上几个人,实在没人了,就放几块大石头。
话说春秋战国时期,燕国北部常常受到南下胡虏的侵扰,故修筑长城以拒胡虏于长城之外,经过两千多年的日日夜夜,如今的燕长城已荒废残破。踏上河北和昌平边界的横岭长城,眺望远方,回首当年,就在脚下,发生了多少悲壮的故事,给人以一种沉重而凝滞的历史沧桑感。 然而是否又会有人想到,那些构成长城的岩石其实远比长城本身更为古老,更为沧桑。 这段燕长城基本上是由石头堆积起来的,虽然这些石头或许已经不在其最初所处的位置,已经被人工搬运过来修筑长城,但那时候落后的生产力不可能通过大型机械和交通工具从别处搬运石材,只可能就地取材,所以基本可以反映出当地的地质情况。 通过查阅这里的区域地质图,这里的岩石主要有两类,一是火成岩,一是沉积岩。火成岩有花岗岩,安山岩以及火山碎屑岩(注1)。沉积岩主要为白云岩(或灰岩)(注2)(如图1)
【空错按:如果非要用一个词概括小老虎,那就是“石头达人”。他喜欢石头、喜欢自然,由内而外地喜欢。无怪乎他在找工作的时候,招聘官一看他的外貌,就对他说:你看起来像个搞地质的,我们要了!小老虎最近参加了欧莱雅科学达人秀,我在这里替他做个广告,请所有对他感兴趣的人给他投上一票:点击这里。然后要求他送我们每人一块化石。哈哈!老虎最近有得忙了,趁着冬天万物凋零,赶快采集化石去吧!】 我现在只能算是个石头匠,不过肯定比大多数人更了解石头。闲话少叙,下面我先和大家分享一下我在野外和旅途中所见到的一些奇特的地质现象,并用我所学的地质知识给这些现象一些简单的解释。带大家先来一次“石头之旅”,重新认识一下那些山那些石:
喇叭沟门区域的山脉属于燕山山脉,这里的山体多为中生代和新生代燕山运动时期侵入的花岗岩。这里我简要的介绍一下花岗岩,然后根据我所学的解释一下我们在喇叭沟门所见到的一些与花岗岩有关的现象。 我们经常可以看到用花岗岩做的地砖,其质地坚硬,色泽美丽,是一种很好的建筑材料。那么什么是花岗岩呢?花岗岩是岩浆侵入到地表以下冷凝结晶形成的火成岩。因此它属于岩浆岩,具体的说是一种酸性的深成侵入岩,其主要矿物成分为长石、石英和云母。由于所含长石类型的差异,花岗岩可呈现出不同的颜色来,如果所含的长石主要为钾长石(碱性长石)的话,则花岗岩呈红色色调,如果所含的长石主要为斜长石的话,则花岗岩呈白色色调(图1)。
2004年夏天,我跟随着老师去新疆南部进行南天山野外地质考察。在一个名叫克额勒的地方,我被这种红色的岩层吸引住了,它像升腾的火焰一样触目和热烈。老师说这是侏罗系的红色砂岩,红色说明当时环境干热,土壤中丰富的铁被充分氧化并沉淀,最终使得这里到处是”燃烧的土地”。(更多阅读:新疆之行) 大自然的美,在于它是彩色的。蓝天白云,碧水青山,红花绿叶,令众生陶醉。但经验告诉我,很少有人会去关心石头——这种遍布地球表面的东西的颜色,似乎那只是敲石头的地质学家们的事。整天和土石山水打交道的地质学家也确实不简单,他们通常只要看一眼山石的外貌,就能凭借丰富的经验,诉说地球的演化过程——地质学的任务之一就是真实地还原这些古老的历史,这类学科一般被称为地球历史学科,包括古地理学、构造地质学、沉积地质学。
一、 相对运动 2010年正值国际生物多样性年,5月22日是国际生物多样性日。受“卡尼尔社区植物保护基金”邀请,5月21日我从北京出发前往四川贡嘎山进行实地考察,参与保护生物多样性活动。此行十余人,由成都中转至目的地——康定。沿路前半段是平坦的成都—雅安高速,后半段为蜿蜒曲折的山路,交界点在雅安。雅安群山环翠,青衣江穿城而过,此地盛传有三宝,雅雨、雅鱼和雅女。雅安一过,便进入青藏板块的前缘,山渐高而水渐急。 从盆地突然进入高山,不由让人感慨地球沧海桑田之巨变。2.5亿年前,青藏高原尚未形成,成都的西边并不是现在的横断山脉,而是一片海域,称为古特提斯洋(古地中海)。经历了晚三叠世的印支运动后,川西发生了褶皱运动,海洋上升为陆地。但那时,川西的海拔还很低,和现在的崇山峻岭有着天壤之别。