一、引子

两年前，炸鱼在豆瓣上发了帖子，说除了我们一起去过的沿河城外，北京还有几个边城：白羊城、镇边城、横岭城、长峪城，它们大多位于北京与河北的交界，扼守着外省进入北京的交通要道。从那个时候起，我就一直想去探访这几个的古城。

后来，我认识了老多，这位“装嫩老爷爷”特别贪玩，闲暇之余还写了本书叫《贪玩的人类》，在一次聊天中，他告诉我，官厅水库南边有个大营盘长城很值的去，那个村子里就几户人家。我是一听到玩就很激动的人，于是就牢牢地记住了“大营盘”这个奇怪的名字。

五月，春风已经吹遍了北京的每一个山头。一个周末，我约了六个朋友，组织了一次从大营盘长城到长峪城的穿越。这是一次难忘的旅行，以至于半年之后的现在，我仍有动力将记忆变成文字。

从延庆南菜园子包了个小面包车，沿着延庆—怀来山间盆地也就是官厅水库南岸平坦的绿荫大道，一直西行来到东花园镇路口，之后转向南，经过火烧营村、瑞云观乡后，在罗庄子村西折上山，不一会儿，就翻上山的垭口。垭口较平坦开阔，蜿蜒的长城被它截断，沿长城往西就能抵达老多所说的大营盘村，若继续前行南下，沿着公路可以走到横岭城和镇边城。不过，我们必须向东走，因为长峪城在那个方向。

下车后，正当我们整理好行装准备出发的时候，突然发现路的两侧堆满了黄土，西侧更有一座高大的黄土墙，黄土显然已经被挖去了不少，挖掘后的剖面展露无遗，只见一棵孤树顽强地扎根在土墙上。没想到在山顶碰到了这么厚的黄土，真是令人兴奋。

【图】垭口西侧的黄土剖面

二、第一个研究中国黄土的外国人——庞培勒

对于中国的老百姓来说，黄土太寻常了，我们似乎随处可见这些黄色的泥土，除了想到贫瘠而沟壑纵深的黄土高原，黄土还有什么用呢？对科学家特别是中国科学家来说，黄土太重要了，它是开启全球变化研究的一把钥匙。有人形象地说，新近时期古气候环境的历史主要藏在三本“秘笈”中：一本是深海沉积，一本是南极和格陵兰的冰盖，还有一本就是黄土。很幸运，中国是黄土的故乡，全世界黄土面积分布最广的地区就是中国的黄土高原。借助于这个巨大的天然实验室，中国地质学家们已经在这个忠实的、约260万年完整的古气候记录者身上读懂了一部分，仅这一部分，便已经使刘东生、丁仲礼、安芷生、郭正堂等为代表的地质学家们获得了世界级的声誉。土生土长的刘东生正是凭借黄土研究，获得了“泰勒奖”，大家都说泰勒奖是地质学界的最高奖，相当于诺贝尔奖，刘东生也成为中国大陆学者中，获得科学奖级别最高的人。如果大家记性不错的话，应该知道他还获得了2003年国家最高科技奖。正应了一句话：本土的，才是世界的。做地质研究不可盲目跟风，要发挥优势，研究中国的地质，思考世界的问题。

【图】瞧那些正在攀爬的地质学家们，他们如此辛苦就是为了从巨厚的黄土层“秘笈”上解读出气候变化的信息

尽管中国当代的黄土研究成就斐然，但推开这扇大门的却是几个外国人，那是第二次鸦片战争之后，时代恰好安排了这些机会。

鸦片战争之前，中国是自我封闭、满足的封建社会，虽然有马可波罗（1254～1324）、利玛窦（1552～1610）等旅行家或传教士向西方传播中国文化，但真正对中国自然地理进行探险的外国人很少。我想，这可能和他们受到限制的人身自由有关。1858年，英法军队攻占了渤海湾的大沽要塞。兵临城下，清政府被迫签订《天津条约》，条约中有那么一个不被人注意的条款：“外国人持领事颁发的护照并经中国官宪的副署即可在中国境内各处游历”。让老外在中国各处游历，这个现在看起来很正当的权利，原来在古代是一次屈服和让步！这就意味着外国人只需通过努力，便可以获得在中国内地自由旅行的机会。更值得一提的是，英国地质学家莱伊尔在1830～1833出版了重要著作《地质学原理》（The Principles of Geology），“第一次把理性带进地质学”（恩格斯语），而且地质旅行也已经在欧洲流行开来。这几个因素的结合，昭示着中国的地质旅行大道已经修通。当然，未来的这些地质旅行有些带有对科学的追求，而有些则带有经济或政治利益的诉求。这些复杂的原因显示了当时中国复杂的社会背景。

庞培勒是来中国做野外地质调查的第一个人，这位美国哈佛大学的矿学教授于1863年3月来到上海，乘船考察了长江中下游沿岸的地质后，9月到达北京，本想穿越蒙古和西伯利亚去欧洲，因受到清政府邀请去勘查煤炭而推迟了计划。北京的采煤历史悠久，早在明朝，人们就已经从西山的石炭系和侏罗系地层里找到煤矿，并用他们的马队运输煤矿入城，这些运煤线路，便成了如今颇有名气的“京西古道”。庞培勒在北京西山做了一个月的调查，当他调查到斋堂煤矿时，他注意到斋堂是一个盆地，流经斋堂的清河两岸堆满了黄土和其他第四纪沉积物，于是他认为这些黄土是由大河搬到湖泊后沉积下来的，后来湖泊干涸后，就形成了黄土阶地。简单地概括，是黄土湖成论。他还使用huangtu这个词作为英文名称。

【图】北京著名的斋堂黄土剖面，其上部的马兰黄土因位于马栏村而得名（1989年摄）（图片来源：郭旭东.2007.北京第四纪地质导论）

三、中国黄土风成说的创始人——李希霍芬

在庞培勒来华两年前，一位德国地质学大师李希霍芬已经踏上了中国的土地，但他这次是随着外交使团来华寻找利益的，在签完外交协议之后，他便离开了中国。这样，“第一”的头衔让给了庞培勒。

德国是近代地理学的发源地，地理学家洪堡（1769～1859）对美洲的考察成果《新大陆热带地理旅行记》曾令这个普鲁士人对亚洲特别是中国充满了探险的渴望。1868年，他终于如愿以偿，在外商会的资助下，他获得了全面考察中国的机会。接下来的4年里，他精心设计了7条考察路线，足迹遍及我国18个（也有说13个）省区：东到舟山群岛，南到广州，西到成都，北到沈阳。考察时间之久、地点之多，那个时代无人能出其右。直到后来，他的光辉才被一位学生掩盖，那个学生正是斯文·赫定。

【图】德国地质地理学家费迪南·冯·李希霍芬（Ferdinand von Richthofen，1833年5月5日～1905年10月6日）

李希霍芬的考察成果对中国产生了深远的影响。1877年，他首次赋予了汉代张骞出使西域时的古道一个动听的名字——“丝绸之路”。1882年，他首次将北京南口的古老地层命名为震旦系，将 “震旦”一词引入中国地层系统，之前，“震旦”（Cinastan）一直是古代印度对中国的称呼，意思是“日出之地”；山西五台山具有古老的变质岩，在考察之后，他又提出了地层术语“五台系”；这两个术语后来一直被地质学家们沿用。不过，他对山东的考察却为日后德国侵占胶州湾提供了充分的依据。他说胶州湾“是进入整个中国市场的一扇门户”，并多次向“铁血首相”俾斯麦陈述占领胶州湾的意义——我们知道，他的个人行为和当时极力进行海外扩张的德意志精神是捆绑在一起的，若没有这些背后的政治、经济目的，他也不可能获得外商的资助。1903年，曾梦想成为地质学家的鲁迅撰写了一篇重要的地质学论文《中国地质略论》，痛批了李希霍芬借地质调查之名行窃取我国地质矿产资源之实，他这样说道：“盖自利（李）氏游历以来，胶州早非我有矣。”

李希霍芬的考察客观上侵略了中国，但不可否认的是他对地质学的贡献。考察回国后，他花了35年时间，相继共出版了5卷集的宏篇巨著《中国》（China）（附地图集2卷），其中第 1、2 卷由他自己编成，另 3卷由学生及同事参与下共同完成。令人遗憾的是，至今国内没有完整的译本，只有黄土学家刘东生院士和张英骏就书中的黄土部分编译成了《黄土与中亚环境》（2009）一书。不然，对了解中国的地质、地理学发展历史是非常有益的。

令人印象颇深的是，李希霍芬曾在《中国》中写道：“中国士人，资性聪明，在科学上可有所成就：但其性不乐涉跋，不好劳动，故于地质学当无能为。” 在李希霍芬写下这段话的几十年后，一位无以伦比的实践主义者，用“登山必到峰顶，移动必须步行”的探险精神，回敬了李氏对中国地质学家的恶语中伤。他便是被胡适称作“一个科学化最深的中国人”——丁文江，一个值得大书特书却被当政者有意遗忘的大地质学家。

李希霍芬的科学成果中，千万不能遗忘的重要一条，是他首次提出了中国黄土的风成说。如今，几乎所有提到中国黄土的论文，必然会言及李希霍芬。李希霍芬提出“黄土风成说”是很不容易的，在此之前，黄土水成说占主导地位，莱伊尔在《地质学原理》里就专门对莱茵河畔的黄土进行了描述，并认为它们是洪水冲积形成的；之后，庞培勒也认为黄土是湖相沉积而成的。要突破水成说的传统桎梏，不仅需要很大的勇气和独特的眼光，还需要地质学的证据。李希霍芬在中国考察期间，亲身经历了北方的沙尘暴（单从这件事来看，把沙尘暴的全部责任推给人类是不正确的，引用当今科学家的话，是青藏高原让风吹干了亚洲大陆）。此外，李希霍芬发现中国北方的黄土和莱茵河谷的黄土非常相似，不同海拔、不同地形均有分布，而且旱生软体动物的化石壳体保存完好，这就表明黄土没有受到水的改造，而是被风吹起来之后再经历沉降形成的。李希霍芬的这个理论是超前的，因为他已经不知不觉地把地球视为一个系统，把岩石圈和大气圈密切联系了起来。而利用黄土研究气候演化是20世纪60年代才开始的，以IGBP（国际地圈生物圈计划）为代表的地球系统科学直到20世纪80年代才提出。

【图】地球本来是一个系统，后来被科学分割得支离破碎：大气圈、水圈、岩石圈、生物圈，如今科学家的任务是把他们像七巧板一样重新拼合，形成系统的地球观即地球系统科学

四、垭口黄土探究

让我们回到的垭口，不禁疑问，堆积路边那些黄土的力量，到底是水还是风赐予的呢？看看李希霍芬在《中国》第1卷中的阐述吧，风成的黄土应该具有这些主要特征：

1） 黄土的成分和结构十分均一。这是水成沉积不具备的特点，因为若是水成，必然会对物质有所分选，沉积物颗粒越往上则越大。

2） 黄土分布不受海拔的限制，不论洼地、坡地、分水岭都有分布。

3） 黄土地层不像水成沉积一样具有水平层理。莱伊尔所犯的错误，就是把黄土视为河流泛滥时沉积的淤泥，而水流产生的沉积物多少是有层理性的。庞培勒的湖成理论，似乎也忘记了这个重要的事实。

环顾左右，堆积在我们面前的黄土，正好满足了这几个特点。它的成分是均一的，整个剖面在垂直方向上看不到明显的沉积颗粒大小的变化，黄土里也没有夹杂着或大或小的砾石，从剖面的水平方向看，也看不出层理性。其次，它们分布在风力较大、海拔较高的垭口位置，这个位置，用水力作用来解释显然说不过去，因为水往低处流，水带走的物质不可避免地会被冲积到最低的地方。此外，我们发现附近坍塌的长城石不是二长花岗岩（由钾长石、斜长石、角闪石和黑云母组成），就是由碳酸钙镁组成的白云岩，如果这些黄土是由这些古老的基岩风化后搬运过来的，那黄土的成分和颜色不可避免要和这些岩石相似。事实上，黄土是棕黄色的，而花岗岩是嵌黑的肉红色，白云岩呈灰白色。当然，要做出准确的物质成分组成、结构判断，最科学的做法是磨成薄片后利用显微镜观察。至此，我们基本可以得出这些黄土就是风吹过来的。

【图】长城是由这些二长花岗岩和白云岩垒起来的

风吹过来的！可能吗？

法国博物学家拉马克有一段名言：“对自然界来说，时间不算什么，时间成了自然的一种法力无边的手段；既可以完成微不足道的琐事，也可以完成最伟大的功绩。” 人类的历史在地质历史的长河中只不过是短暂的一瞬，若用短暂的人生去衡量黄土的过程，显然是不可想象的。但是，地质时间能够使自然创造奇迹。苏联地质学家奥勃鲁契夫（1863～1956）在中国考察地质时，曾这样认为：“一年内灰尘通常可积到一毫米，在第四纪的数十万年里，就不难积累成100多米厚的黄土”。是的，这就是地质学沧海桑田的时间观。

每一个在北京长久居住过的人大都会对三四月份的沙尘暴留有深刻的印象。沙尘暴来临之时，黄沙弥漫，遮天蔽日。待尘埃落定，一层黄土，在山沟里、山坡上、城市中……

科学家已经证实，黄土高原是260万年（也许是更早的2200万年）以来的沙尘暴所形成的，与西北方向吹来的风有关。于是，我们恍然大悟，中华文明的主要发祥地，原来是来自亚洲内部戈壁、沙漠上的沙子，当一条条大河穿过黄土高原时，大量黄土，携着泥沙碎屑，从太行山源源而下，终于形成了广袤的华北平原和我脚下的北京。

风吹来的沙，为我们带来了文明。

【图】风吹来的沙，为我们带来了黄土，更带来了文明

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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。

1927年，地学家冯景兰离开河南中州大学，来到两广地质调查所。早期的地质工作，基本任务就是地质区域调查，冯景兰也不例外。1928年，当他考察广州北部山地丘陵时，开始注意到那里广泛出露着红色的砂砾岩层。特别是到了仁化县附近，山峰尤其奇特，当时他这样生动地描述道：“绝崖陡壁，直如人造坚固伟岸之炮垒，而不知其为天造地设也。”显然，悬崖峭壁给冯景兰留下了深刻的印象（如图1）。但地质学家更关心的是组成这些山体的岩石以及它们的色彩。因为之前从未有过对这一套红色厚层—巨厚层状砂砾岩层的地质记录，冯景兰首先为它们命名，称“丹霞层”。

这个源自中国古代诗词的“丹霞”一词，开始进入地学家们的视野。那一年，冯景兰正好30岁。

图1 丹山彩霞。（自《世界地质公园画册——丹霞山》）

科学是一场漫长的接力赛，尽管谁都知道这种比赛永远没有尽头，但每一名接棒者，都希望能比前人的成绩更进一步。

十年后，地质学家陈国达考察丹霞山之后，提出了“丹霞山地形”这一术语。一年后，他又提出了“丹霞地形”这一地貌学术语（在这里，地形就是地貌）。这是地貌学的一件大事，之后丹霞地貌成为中国地貌研究的一个重要分支。吴尚时、曾昭璇、黄进等地理学家随后的深入调查研究，让丹霞地貌研究有了更加系统的论述。在这些人之中，黄进最令人钦佩。

广东中山大学的地理学教授黄进先生，今年已经83岁了。当我得知他曾经对我国已发现的790处丹霞地貌（图2）中的784处做了实地考察后，我彻底被他执著的探索精神所折服。在我看来，在广袤丰富的中国大地，要走遍某一种地貌，简直是一个不可能的任务。但是，黄进做到了。2006年5月，他的探索和实践精神，让他获得了“首届中国十大徐霞客”的美称。因此，有人称他为“丹霞痴”。

经过了近百年的发现和探索之后，地学家们对丹霞地貌的认识是否异口同声了呢？

图2 中国丹霞地貌分布图（截至2008年8月5日）（来源：《中国国家地理》） 

诚然，科学并非一言堂，百家争鸣才是科学繁荣的标志。比如对于最基本的“什么是丹霞地貌”这个问题，科学家们就有各自的认识和看法，科学争论也就在所难免。

有学者提出凡是红色的岩层，只要形成丹崖赤壁的，就可以称为丹霞地貌；但有学者立刻反对，他们认为当年冯景兰定义的“丹霞层”特指红色的砂砾岩，那么就不应该包括碳酸盐、变质岩、火山碎屑岩——即使它们是红色的。有学者认为西北干旱区的红层也算丹霞地貌；但有学者说，丹霞地貌应该是水侵蚀而形成的，风蚀为主的不算。争论点还有很多，例如海洋环境下沉积的岩石算不算、红到什么程度的岩石才算，等等。

可以相信，这种人为的定义之争一定还会持续。但有些争论已渐行渐息，比如以前有人认为张家界属于丹霞地貌，如今，张家界已经单独被拎了出来，自立为王，成了张家界地貌（图3）。而另一种赤壁丹霞、和丹霞地貌打得难解难分的嶂石岩，在专家们严格的定义下，也单独成了嶂石岩地貌（图4）。

图3 张家界迷魂谷景区。2005年的夏天，我从湘西凤凰转至张家界，第一天爬山时天降小雨，无缘得见山景。等到第二天，当我们到达迷魂谷景区的时候，发现这里的山确实很美。人若是掉到山底，一定会迷失方向、失魂落魄——迷魂谷

图4 河北赞皇嶂石岩国家地质公园。今年春天，粉白色的山桃花正点缀山腰的时候，我带着一本刚买来的《嶂石岩地貌》图书，跑到了这个还不太出名的地方。这里的大山，是一张极大极大的宽屏荧幕。而山谷里的“天下第一回音壁”传送给我的天籁之音，至今让我无法忘却。没错，只有来到这里，才明白什么是天籁之音。

这里只能暂时择用《地球科学大辞典》中的定义：层厚、产状平缓、节理发育、铁钙质混合胶结不匀的红色砂砾岩，在差异风化、重力崩塌、侵蚀、溶蚀等综合作用下形成的城堡状、宝塔状、针状、柱状、棒状、方山状或峰林状地形。作为一般读者，可以概而言之地这样理解，丹霞地貌=陆相红层+陡崖。

尽管对丹霞地貌的定义众说纷纭、无法统一，但对于丹霞地貌的产生原因，基本上已有共识。

①一是地层岩性：巨厚而平缓的砂砾岩层，在当时炎热干燥的气候条件下，岩石中的铁锰等物质充分氧化而变成了红色——形成红层。岩石的颜色，在地质学教科书上，是判断古代气候和环境的重要因素。

图5 四年前，我登上了安徽南部的一座道教名山齐云山，再一次被它火红的身躯所吸引。红色的岩石表面，到处是古代文人骚客们的笔迹。令人惊奇的是，山的入口就是一只垂着肥鼻子的大象——当时我还不知道这就是丹霞地貌，这只可爱的象鼻子的形成原因是节理面的风化。

②二是内力作用：沉积下来的红层在地球内部作用力下发生间歇性的抬升，因为只有地壳间歇性抬升，才可能形成多级夷平面——那些山顶所处的高度其实是有层次的，每一层就代表一级夷平面。

图6 湖南省新宁县崀山风景区八角寨风光。这些山峰看起来错落有致，其中却隐藏着一个秘密：山顶的高度是有层次的，同一级的山顶，处在一个平面上。这个平面就叫夷平面。（图片来源：新浪网）

③三是外力作用：因为岩石内部发育大量的垂直裂缝或垂直节理，随着地壳抬升，外界的流水及风化、溶蚀等作用首先切割、侵蚀裂缝和节理，陡壁崩塌下来的岩块就堆积在崖麓上形成缓坡，并最终形成“顶平，身陡、麓缓”的基本特征。值得注意的是，任何地貌都是有生命周期的，丹霞也不例外，也有他的幼年、壮年和老年期，处于不同阶段就有不同的外貌，因此丹霞并非千篇一律。

图7 浙江衢州江郎山的丹霞地貌景观。没有生命的东西也可以有生命，石头，有生也有死。从江郎山残存的三片孤峰看，它已经存在很久了，正处于老年期。（图片来源：新浪网）

20世纪末，中国随着旅游业的发展，越来越多的丹霞地貌被发现和关注。目前国内已发现丹霞地貌近800处，这得要拜中国复杂的地质地貌条件所赐。当然，丹霞地貌绝非中国独有，据统计，国外丹霞地貌发育较好的有19个国家51处，比如美国亚利桑那州的大峡谷公园，澳大利亚著名的红石山——艾尔斯巨石，不过国外通常用“红层”这个词来代表烙上“中国印”的“丹霞”。

图8 澳大利亚最著名的一块大石头——艾尔斯巨石。它实在太大了，以至于看起来不像山，更不像中国人眼里的丹霞地貌。但若夕阳斜射，它简直就是一团火焰。（图片来源：互联网）

值得庆幸的是，丹霞地貌的专有名词“Danxia Landform”已经出现在了联合国教科文组织的网站上。2010年8月1日，世界遗产委员会批准“中国丹霞”正式列入《世界遗产名录》：福建泰宁、湖南崀山、广东丹霞山、江西龙虎山、浙江江郎山、贵州赤水。这六个来自亚热带湿润区的丹霞地貌的代表，一时间成为关注焦点，其火热程度恰如形容丹霞的词汇那样“色如渥丹，灿若明霞”。

最后，既然咱们在北京，就说点和北京有关的——距离北京最近的丹霞地貌在哪里呢？在河北承德、丰宁一带。比较著名的有承德附近的棒槌山，双塔山，鸡冠山，罗汉石，蛤蟆山等，这些都是北方丹霞地貌的典型。

（本文的删减版已发表于《新京报·新知周刊》8月8日）

【附：延伸阅读】

• 黄进.2004.丹霞山地貌考察记.广州：中山大学出版社.
• 黄进.2010.丹霞山地貌.北京：科学出版社.
• 刘晶.2009.丹霞“中国制造”.中国国家地理,（10）：116-132.
• 刘晶.2009.西北有“丹霞”.中国国家地理，（10）：133-137.

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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。

天下大势，分久必合，合久必分。地壳运动也如此，它就像七巧板一样缓慢但持续地在地球表面拼合和拆散。恐龙灭绝后，地球进入哺乳动物统治的新生代，位于南半球的印度次大陆，此时已经和南极洲分离，正在万里迢迢的“北征”路上；至今6000万年前，它越过赤道，摆出和西藏冲撞的架势；2000万年后，也就是4000万年前，它终于与西藏相遇，“长征”路总算走到了终点。夹在中国和印度之间的特提斯洋闭合消失了，喜马拉雅山脉拔地而起，日渐增高。随后，印度板块和西藏所在的欧亚板块开始了持久的大陆与大陆的对抗。这场较量中，印度板块俯冲到西藏的下面，青藏高原雏形初现，不断受挤压而抬升，特别是近200万年的第四纪以来，隆升速度越来越快，终于造就了当今的世界屋脊——青藏高原。

图 记得高年级的哲学课本说，一切事物是在不断运动、变化和发展的。事实就是如此！静止是相对的，而运动是绝对的。人类短暂的一生也许看不到沧海桑田的变化，但是地质时间绝对能够使自然创造奇迹，就像地球板块的运动。

青藏高原的隆起，改变了整个中国乃至全球的地形，并影响了全球大气环流的传输过程。现代地貌、构造意义上的四川盆地开始真正形成。目前，根据GPS观测结果显示，青藏高原整体以每年7～30毫米的速度向北和向东运动，平行于碰撞带方向上的地壳缩短量约是每年38毫米，而青藏高原周边主要断裂带的滑动速率均在每年10mm以下。

图 青藏高原在新生代开始抬升，但速度最快的时间段主要在200百万年前的第四纪。（图片来源：陈富斌，1997）

而今，对抗仍在继续，喜马拉雅山还在升高。板块之旅，虽然速度缓慢，但在时间这个强大力量的支撑下，产生了惊世骇俗的变化。或许有人会问，既然如此，那么珠穆朗玛峰将来是否有可能冲上几万米云霄之上呢（对流层顶高度约1万米）？就像太阳系最高的山——火星上2万多米高的奥林帕斯山一样。

答案是不会。

根据岩石物理学原理，岩石的承压能力有限，山体抬升后，山底的岩石受到的压强增大，一旦超过岩石强度，岩石就会破裂。花岗岩的抗压强度很大，其单轴抗压强度为200～300Mpa，若取其密度2.7g/cm³（花岗闪长岩）计算，岩石不产生破裂的理论高度约为1万米。当然，岩石的强度和围压、温度、应变率等多种因素综合相关。但可以肯定的是，山不可能无限制长高，这也许就是目前地球上没有万米高山的原因。火星的重力加速度是地球的0.38，所以那里的山可以高出地球很多。贡嘎山是四川最高的山，被形象地称为“蜀山之王”，海拔7556米，是青藏高原东部的最高峰，这一高度放在全世界也是屈指可数的。

就在我们乘车向西疾驰的同一时刻，脚下的板块“漂浮”于地球表面，向东缓慢前行。如此一快一慢，方向相反地行进在同一时空，想来也颇为有趣。

图 川藏线沿着河道上下起伏，窄的路段仅通两车，加上山高水急，地质灾害频繁，经常堵车。这不，车子已经堵上了。

二、峡谷之路

不到新疆，不知中国之广；不到西藏，不知天空之蓝；不入川西，不知山川之美。车子过雅安不久，路面渐窄，窄时仅容两车，最后完全是临水而行。窗外的景致犹如画卷一般打开——高山、峡谷、河流、瀑布，这般美景绝对要归功于中国特殊的地形。地理学家把中国的地势分成三个阶梯：第一阶是平均海拔在4000米以上的青藏高原；第二阶是以海拔在1000～2000米之间的内蒙古高原、黄土高原、云贵高原等为主的高原和山地；第三阶是东部地区，为海拔1000米以下的平原和丘陵。四川盆地按照位置，虽然处于第二阶，但自从新生代以来，盆地下陷，地势降低，如今成都一带的海拔仅400多米。从成都进入贡嘎山地区，相当于从第三阶一下子跃上第一阶，高程如此突变，地形必然复杂。地形越复杂，人口密度往往越小，景色通常也越美、越不常见。

《中国国家地理》曾赞誉沿北纬30度的318国道是中国最美的景观大道。从雅安到康定的路，就是318国道，基本依傍着河流前行，不断地进行着左右盘旋和上下起伏的运动。水看似温柔，却是地表最好的雕琢师。密密麻麻的水网将这里的各支山脉连成一体，因此，沿着河在山坡上修建公路，就可以省下开山凿洞的费用，就可以到达山里大多数的地方。但有时为了避免绕大弯或翻山越岭的艰辛，出于时间、成本和安全考虑，会在山的两头打通隧道，从一条河过渡到另一条河，有点河流“截弯取直”的味道。二郎山隧道是318国道一个重要的标志点，听同车的人说，原来去泸定，必须要翻越二郎山，山下是深沟险壑，行车时若不留神，就会葬身峡谷，如今有了二郎山隧道，明显安全快捷多了。

图 贡嘎山地区的地形以及考察路线。

二郎山是汉族和甘孜州藏区的分水岭，呈南北走向，从属于红军长征时翻越过的夹金山脉。过了二郎山，就能看到大渡河，算是越过了横断山的第一道屏障，真正进入了青藏板块中的松潘—甘孜地块，也进入了贡嘎山的地盘。在穿过二郎山4176米长的隧道之前，我们下车休息了一会儿，其间还大赞缭绕在山头的云雾，天正下着小雨，水汽透过T恤，带来一丝寒意。

但是，当我们穿过隧道后，所有人都注意到突然晴空万里，丝毫没有下雨的迹象。后来才知道，二郎山是座阴阳山，过隧道之前是湿润的气流——饱含水汽的太平洋东南季风，随着海拔上升而温度降低、冷凝成降雨；过隧道之后，受地形影响，气流增温下沉，难以降雨（该降的雨都降在了东坡），变成了大渡河干热河谷。（2010-08-26补充：资料说这叫焚风效应。因为山脉与山脉、河谷与河谷之间的水平距离太小，而高差极大，气流翻过一座山后来不及下沉就被迫抬升，因此山下的河谷水汽少，降雨少。但降雨少并不意味着水少，上游的河水以及河谷上部的地形雨，都补给了这里的河流。而大渡河此时成了河谷最大的水汽通道。）这里空气干燥，山坡的植被迥异、稀疏，用《中国国家地理》主编单之蔷的话说，好像来到了黄土高原。“十里不同天”用在这里再适合不过。我想要是能在二郎山山脊上小坐，感受一下干湿气流的冲击和交汇，才不枉横断之行，横断山，这名字真够霸气。

一座小小的二郎山就可以隔断水汽，造成山脊两侧巨大的气候差异，何况是更加雄伟而连绵的喜马拉雅山呢？无怪乎多年前，有人曾建议给喜马拉雅山炸个缺口，让印度洋的暖湿气流进入中国腹地，解决西部干旱问题。虽然可行性不高，但这个想法至少很有趣。

图 海坨山的雾。海坨山高高地矗立在延庆盆地的北面，当我们爬上这座海拔2200多米的北京第二高峰时，发现这条雄伟的山脉把雾气分成了泾渭分明的两半。这就是高山对气流的阻隔作用。

过二郎山后，我们的车折向北，向泸定驶去。当年翼王石达开在这里吃了败仗，而翻过夹金山的红军在这里打了胜仗。大渡河上时不时可以见到悬挂的吊桥，有的桥已经作古，桥下汹涌的河水碰撞出翻腾的浪花。虽然之前想象了很多遍大渡河，但看到实际的高山深谷，还是有些意外。确实耳闻不如一见，神游不如亲历。河水在狭窄的深谷中咆哮而去，而深谷的两侧，是 “V”字形险峻的山崖，这是典型的峡谷地貌。不禁让人要问，为什么这里有那么多峡谷？它们为什么如此深险？

我国的大峡谷主要分布在三个阶梯的交界之处，比如世界上最大的峡谷就是位于第一和第二阶梯交界处的雅鲁藏布大峡谷，第二和第三阶梯处则有太行山大峡谷、长江三峡、云台山红石峡等。峡谷的产生，必须要具备两个因素：一是地壳的抬升产生地势差，二是河流的下切侵蚀。如果地势抬升的速度很快，那么河流就会不断深切，抬升越快峡谷就越深；倘若地势不抬升，当河流下切到一定深度，下切就会变缓直到停止，转而对谷坡剥蚀。青藏高原年轻气盛，上升很快，造就了高低悬殊的地形，再加上这儿雨量充沛，所以这里的峡谷无一不险峻绝美。

图 川藏线上的山不像青藏线的山看起来那么圆润，这里主要看峡谷风光。因为相对海拔极高，沟谷纵深，一路都是风景，令人应接不暇，从不会觉得无聊。（胡臣供图）

看着眼前的千沟万壑，我再一次惊叹于自然界日积月累的伟大力量。要知道，这些被钢刀般削刻过的峡谷，大多是温柔的水雕琢而成，而原本填充着这些峡谷的岩石，遭风化侵蚀后，犹如红军长征，被流水长途搬运，最终在成都平原中找到出口并堆积了下来，形成厚达几百米的冲积、洪积层。其中的很多石头，已经成了农民的地基和屋舍，成了城市的高楼和马路。而这些外流河，终将在地势的引导下，归入大海。真是神奇！

图 靠山吃山，靠石头用石头，用石头建设地基、屋舍和围栏，也是一种人地关系。

三、康定印象

318国道的路面不宽，容易发生堵车，我们不幸堵了三个小时，直到晚上10点才到康定。康定是四川甘孜州的首府，是川藏线上游人首选的重要驿站，更以一首情歌——“跑马溜溜的山，康定溜溜的城”而享誉大江南北。四川话里，“溜溜”是狭长的意思。

第二天，我便早早起来，急切地撩开了康定在心中的神秘面纱。清晨的康定就像一条南北向长长的玉带，轻轻地飘荡在青山的怀抱中，山不高，但云雾环绕。一条宽约20米的折多河从南向北，纵贯小城的中心。也许是昨晚下过雨，河水发黄，汹涌湍急，河床里分布着许多以前被洪水冲下来的大石块，急切地弹奏出哗哗哗的音乐，让小城每个角落的人都感觉到“逝者如斯夫”的仓促感。山水如此和谐，也许这就是钱学森提倡的“山水城市”吧。

图 一江折多水，纵贯康定城。远处的山崖上，刻画着藏传佛教宗喀巴大师像。

根据河里漂浮的残枝，我估算出水的流速大概为3m/s，和人小跑的速度差不多。沿着河边北行一段路，发现河道两侧是马路，再过去就是建筑物和青山，整个城宽不过三四百米，长约有两三千米，临水依山而建，建筑和行人服饰弥散着藏区味道。康定是著名的旅游地和中转站，因此旅馆、饭店、商店众多。在城北的山崖上，几副艳丽的彩绘佛像画在灰黑色的泥盆纪的岩壁上。岩石远看有点像碳酸岩，表明当年这里曾是浅海，如今它们却已经升到了这里，海拔2550米。

折多河上有座文成公主桥，桥的东北岸，有几处高楼正被拆毁。我原以为一个多月前的玉树地震影响了这些房子，打听后才知道不是，属于正常的拆迁工程。还听说康定的南边正在建新城，但新城曾被洪水冲毁过。这提醒了我，这些扎根在山里的城市，根基并不牢固，在自然灾害面前，它们极其脆弱。

康定除了有藏族寺庙外，我还看到一个回民小学和天主教堂。这么偏远的山区小城，却有着三大宗教的信仰者，足以表明这里曾是多种文化的冲突和交融之地。

图 康定正被拆迁的高楼。

四、冰缘与杜鹃

图 康定—磨西沿线高程图

图 从雅家梗垭口远眺群山云海

回到宾馆的餐厅，喝了粥和酥油茶，吃了几根青菜和鸡蛋作为早餐，我们上车奔赴磨西，沿途主要任务是考察高原植物。康定往南，是曲折上升的山路，到了雅家梗垭口的时候，海拔已经将近4000米。天公作美，晴空万里，虽然寒风有点大，但可以“坐看云起时”——远处的山腰被一片云雾浸染，近处鲜艳的杜鹃花含苞待放，山高云低，花红雪白，如入仙境。比我们早来几天的一位朋友直夸我们人品好，一来就能看到难得的云海。

图 高山杜鹃，在雪山映衬下更加娇艳。（N29°53.854′，E102°00.310′，海拔3958米）

大家兴奋地冲到路边的杜鹃花丛中，开始寻找最美的摄影角度。杜鹃花常被称为映山红（among提示：映山红仅仅是杜鹃属的下一个组，而且映山红绝对无法代表杜鹃本身，川西的杜鹃大多是杜鹃组而非映山红组），但绝不仅仅是红色的，这个海拔的高山杜鹃主要有两种，一种是紫色的，另一种是粉红色的。从它们的生长环境看，应该是喜光的，适合于冷而湿润的气候。不同海拔的杜鹃花，品种和花色都不一样，这是一个庞大的群体，所以从康定到雅家梗沿途，我们就见到路边生长着不同品种的杜鹃。

这里的岩石主要是表面长着黑色地衣的花岗岩，花岗岩是酸性火成岩，含有很多SiO₂。据此可以判断杜鹃花是一种喜欢酸性土壤的植物。因为美景而过于兴奋，不少朋友动作过猛，一下子产生了高原反应，喘不过气来，脑袋有点疼。我看了下GPS，气压约为630hPa，比标准大气压小了1/3多。距离天近了，但头顶上的空气也越稀薄了。高处不仅不胜冻，而且不胜动。

拍完照，我开始观察周围的地理环境。远方海拔约3600米以下的山坡，是一大片代表寒温带的冷杉林，而海拔约5000米以上的山坡，覆盖着积雪。现在所处的位置，为森林线和雪线之间的地带，主要植被是以苔草为主的草甸，土壤是暗棕色的，属于寒带的高山草甸土。地理学上称这种环境为冰缘地区。这里没有冰川覆盖，气候寒冷，以冻融作用为主，冻土层的下部长期呈冰冻状态，上部则在夏季融化，一踩上去，脚底就粘上一层泥。研究冰缘地貌，对了解古地理、古气候和第四纪地质史有很重要的意义。

图 石海是冰缘地貌的重要特征。

既然是冰缘地貌（冻土地貌），大自然就一定会在石头上留下痕迹。果不其然，在马路的另一侧，我发现了一片小规模的石海。这些花岗岩质的石头，其内部容易发育节理面，在受到冻融风化作用后，岩石因冷热不均而崩解，破裂成大小不一的岩块或岩屑，在夏季融水和降水的协助下，被搬运到地形相对平缓的地方堆积，形成比较平坦的石头的“海洋”。

图 岩石的冻融破裂作用。

走进石海，我发现有一块宽约40cm的花岗岩因为受到冻融作用，被冻裂破碎成了两半。如果用地质学将今论古的思想（现在是了解过去的钥匙，现在正在发生的也就是过去曾发生过的），我们就不难理解石海形成的过程了。巧的是这块岩石的表面有一个纺锤形的凹槽，难道是因为冰川作用引起的？存疑至今。

五、燕子沟的红石滩

图 沿途看到山沟里河流般的红石滩。

出了垭口，山路急转向下，从海拔4000米一直下降到2000米的燕子沟。一路风光依然如画，窗外的树林从高山草甸，逐渐过渡到寒温带冷杉林，暖温带针阔叶混交林，亚热带落叶阔叶林和常绿阔叶林。特别是针阔林和冷杉林的界线，清清楚楚，仿佛画过地盘，拥有各自的势力范围。

但一直令我铭记于心，感到无比神奇和壮观的是红石滩。当车子下降到2800米左右，突然间，脚下的山沟里，初现了一大片鲜红色的石滩，从萦绕着仙气的远方倾泻而下，恰似一条红色的河流。下意识里，我误以为这是由于富含铁的岩石氧化造成的，就像我在新疆看到的红色岩层一样。但转念一想，这里的岩层主要是岩浆岩而不是沉积岩啊，还有为什么有些岩石是红色的，而有些不是呢？在贡嘎山做自然保护工作多年的杨彪（山水自然保护中心项目协调员，大家亲切地呼他“彪哥”）告诉我，这是一种真菌引起的。我怀着好奇之心，等待机会去近距离观察它们。

沿着磨西河南行不久之后，我们转弯西行，拐进了燕子沟。贡嘎山地区除了燕子沟，还有南门关沟、湾东沟、莫溪沟等山沟，当然最著名的是海螺沟。我回来一看地质图，发现这里的沟，和断裂有着密切联系。

地质学上有一种说法，叫逢谷（沟）必断，表示凡是有山谷、山沟的地方，必然有断层。大多数时候，这个说法没有错，但也有些过于绝对。山谷是十分常见的一种地貌形态，有山必有谷，它形成原因有很多种：有的是构造运动形成的，比如在地震形成的断层上，岩石沿着断层线破裂，因而形成线性的山谷；有的因为岩石的软硬程度不同，较软的岩石更容易受外界风化侵蚀而形成山谷；有的由于岩石内部发育了大量含有裂隙的垂直节理，在水流的侵蚀和下切过程中形成山谷（节理的交织点通常较开阔）；有的则因为冰川的刨蚀而形成。当然，地壳的褶皱（背斜和向斜）也能产生沟谷。但是否有断层，关键要考察断层的上盘和下盘是否有相对运动。

有断裂带的地方通常会发育沟谷，因为断裂带上的岩石经过地球的内力作用产生了破裂，抗风化能力相对于周围的岩石，变得更弱，也就更容易受外力的风化和侵蚀。比如大渡河、磨西河便是沿着南北向断裂带发育的，近东西走向的燕子沟和海螺沟也是沿着断裂带发育而成。

图 大面积闪长岩的出现表示这一带曾经有过大规模的岩浆侵入。

燕子沟位于贡嘎山的东坡，抬头可见雪山，被游人称为川西的净土、一条“尚未开发的海螺沟”。沟里出露了大量花岗岩和闪长岩，这些岩石是侵入岩的一种，表示不是火山喷出来的，而是岩浆在向地表运移过程中固结成岩，后来地壳抬升，岩石经风化剥蚀而出露到地表的。因为地下岩浆冷却结晶的速度慢，组成岩石的矿物晶粒较大，肉眼便可识别这些长石、石英、角闪石和云母。此外，我还观察到景区内有些小路是由一种丝绢光泽的板岩铺成的，板岩的表面平整，是天然的石料。而板岩属于变质岩，这又暗示了这一带曾受过较强烈的构造变动和高温高压的影响，岩石发生了变质作用。

图 燕子沟的红石滩

红石滩是贡嘎山最靓丽的风景线，是一张毋须多言的明信片。到现场一看，果然名副其实，只见沟谷里遍布大小不一的红色石头，石滩中矗立着巨大的漂砾，直径达到十几米。根据经验，我觉得这可以叫做石河，它形成的原因可能和雅家梗的石海相似，是岩石风化崩塌后，被山谷里的洪水从较远处的冰川脚下搬运过来的。经过洪水搬运，岩石的棱角已经不那么明显了。但要让这些个庞然大物移动，需要多大的洪水啊！

图 红石表面新鲜的地衣。

图 带到北京10天后，红石表面的地衣颜色暗淡了很多。（赵晓霞供图）

那些红色的植物，可能是一种地衣（2010-08-26补充：资料说这种植物叫橘红藻，在一定温度和湿度条件下，可以积淀大量的类胡萝卜素，而类胡萝卜素正是让石头变红的基础元素），就附着在这些岩石上，与远处的雪山交相辉映。这里的海拔大约为2700米，因而猜测它们只能生长在这个高度附近，而且和杜鹃一样，喜欢酸性的环境。后来了解到：红石在海拔2100米以下的地方没有；在贡嘎山东坡很常见，但到了西坡就难觅踪迹。而且要求空气清洁新鲜，只能在空气质量非常好的环境中生存。为此，我们做了实验，捡了几块带回北京。过了10天后，发现红色犹存，只是暗淡了许多，并没有他人所说的一下飞机红色就褪、变黑的怪事。流言止于实践。

彪哥说，前几年的红石不像现在那么多，是在这几年突然增多的，而且连上游都开始出现。不知道这是否和气候变化有关。如果它对气温和环境真的那么敏感，我倒认为可以用它作为监测空气质量和研究气候变化的一种指标。

六、高原的精灵

这次贡嘎山考察的主要目的是了解几种珍稀、濒危植物：全缘绿绒蒿、西康木兰、康定木兰和垂茎异黄精等。贡嘎山有一个国家级自然保护区，分布有高等植物3000多种，被称为“物种基因库”。之所以物种丰富，是因为它地形特殊——它是一座极高山：从大渡河的谷底到贡嘎山主峰，水平距离不过29公里，但相对高差竟有6400米，这在世界上也是罕见的。丰富的垂直自然带分布，满足了各种不同物种的生存环境。山路崎岖、沟谷纵深，也使他们较少地受到人类的造访或干扰。

考察过程中，我们听到了不少关于它们的有趣故事。比如垂茎异黄精（又名飘拂黄精）的发现就具有传奇色彩：1982年，植被生态学家刘照光先生在贡嘎山东坡海拔2200米的海螺沟青石板山沟中扎营进行植被调查，每天清晨他都例行“公事”。不想，有一天，刚好有几滴露水划过树叶，滴在他开始秃顶的头上，他下意识地抬了抬头，正准备挪身子换位置的瞬间，发现了正在晨风中徐徐飘动、开着白色小花的小草。扎实的专业修养告诉他，这种植物非等寻常。不出所料，他发现了新物种，并且给了它一个优雅的名字——飘拂黄精。我想，只要到大自然中旅行，发现和理解自然，就必然会有不经意间的发现，这恰是旅行之所以令世人着迷的原因。

我们途经海拔2145米的新兴乡堡子村时，还参观了当地小有名气的康定木兰王。康定木兰又叫光叶木兰，是1879年和1881年两次被英国植物学家在康定发现和冠名的。这株木兰王，是世界上目前已发现的最大的一棵，根据生长锥，测得树龄为454岁。树高17.5米，枝繁叶茂，状如华盖。康定木兰属于古老的孑遗物种，贡嘎山特有，正处于濒临灭绝的边缘，但正因为当地的老百姓视这棵木兰王为祈祷神灵的神树，从而使它保存了下来。这种通过迷信建立起来的人与自然的关系，竟起到了重要的自然保护作用，是值得我们思考的。这让我想起了电影《阿凡达》中，生活在潘多拉星球中的纳美族对待自然的态度。

此外，我们还观察到了这个季节森林、高原上的其他精灵们：树生杜鹃、独蒜兰、小叶紫荆报春、东方草莓、莲叶点地梅、羽叶蓼、繁缕、紫堇、鸦跖花等，不一而足。

图 已经过了花期的康定木兰王。这株木兰王，是世界上目前已发现的最大的一棵，根据生长锥，测得树龄为454岁。（海拔2145米）

图 罂粟科绿绒蒿属全缘叶绿绒蒿。绿绒蒿可作中药，和当地老百姓生活密切相关。虽然它们在海拔3000m以上的路边留下不少靓影，但还是需要保护。遗憾的是沿途看见一位自驾的游客，采了一大把捧在怀里。气得彪哥马上停车，跑到她跟前放下狠话：你再采，我就向当地保护组织报告，是可以把你抓起来的。（海拔3840m）

图 西康木兰。西康木兰是一种喜阴，较珍稀的物种，花叶同期。它只生长在海拔2400米左右的地方，雅家梗附近总共也就50多株。我们运气好，恰好欣赏到了它洁白的花朵。（海拔2250米）

图 垂茎异黄精，百合科黄精属。因为挂在树上，随风飘拂，又叫飘拂黄精。贡嘎山内的数量极少。目前所知，它只附生于苞石栎这种树的树干上，花籽一旦落地，就不能存活。目前人们对它知之甚少，自然保护区的人员将对它们进行长期研究。

七、人与自然的困惑

图 网上的贡嘎山图片。

网上有一张照片，湛蓝湛蓝的天空，白雪皑皑的角峰下，漂浮着海一样的浮云。一个孤独的行者，背着高过头顶的行囊，右手拄着登山杖，坚定地向那座山、那片海走去。照片里那座引得无数人心神俱往的山，就是蜀山之王贡嘎山。原先以为，人世间像这样纯洁的一方净土，只有步行，才能显示出自己对自然的热爱和虔诚。可是，随着交通的发展，越来越多的神山圣湖，被机械化的车轮渐渐逼退，白色的污染、黑色的尾气随之散布到很多生态原本脆弱的保护区。在和保护区人员交流时，我们得知有些保护区，为了发展旅游业，往深山里修路建房，就差点在无意中毁掉了珍稀物种。从生态保护角度看，这些保护区本来就不是需要马路和车辆的地方。以发展GDP的名义搞破坏并不少见，经济和自然难道不能和谐？

图 马路两侧的砾石堆，随时可能发生崩塌的危险。

图 山区重力作用强烈，崩塌堆积物和滑坡堆积物分布广泛。

图 为了防止山体滑坡崩塌，318国道采用锚桩的办法固定。

要致富，先修路，公路在很多穷山恶水之地，象征着经济和财富。318国道是四川进入西藏的交通要道，肩负重要的经济和政治任务，因此山再高，水再深，都必须修路。为了防止山体滑坡或崩塌，沿途可以看到很多山坡已经打下了锚桩。锚桩可以穿透山体中可能滑动的滑动面，是预防滑坡的有效工程措施。可四川偏是个雨水滋润，连插根筷子都会发芽的地方，常年雨水、植物对岩体的侵蚀，使得预防、治理地质灾害的费用很高。因此川西有很多山路，根本无法像国道一样受到“保护”。一场小雨，一阵大风，一次地震，都可能会引发山体崩塌，不仅堵塞狭窄的道路，还可能对道路的车辆行人造成伤亡。从康定到磨西的路上，也时不时可见泥石流和塌方留下的痕迹。从地质学角度来说，很多地方本来就不该修路，而人们却偏要为之。

另一个让我困惑的问题就是地震。进入新生代以来，印度板块向亚洲大陆板块挤压，伴随着青藏高原的抬升，青藏高原范围内各个组成板块的边界和内部，产生了大量北西和北东方向的断裂带，并引发了大规模频繁的滑移、推覆、地震、泥石流活动。2008年5月12日的汶川大地震，就是北东走向的龙门山断裂的逆冲活动引起的；2010年4月14日的青海玉树地震，则是北西走向的甘孜—玉树—风火山断裂的走滑—逆冲活动造成的。最令人担心的是，一些重要的县市级所在地，很多都通过断裂带。比如此行沿途经过的天全县，附近有北东走向的灌县—安县断裂带经过；泸定县，有北东向的汶川—茂川断裂经过；康定县，有北西向的鲜水河—小江断裂（包括道孚—康定断裂）经过。这些有断裂带经过的地方，未来发生大地震的可能性是非常大的，本来是不应该大兴土木的，而这些地方的房子，很多都建在极不坚固的由山洪冲刷下来的砾石堆上，地基不好，何以抗震？但是，川西这里除了山就是河，面积大点的平地就是宝地。或许正是因为有断裂带经过，这些城市的阶地要比其他地方开阔，为了相对较多的土地，人们又不得选择这些地方。这种无奈的选择，又该如何解决？

八、尾声：冰川温泉

图 天气若有这般好，从磨西村可遥望贡嘎雪山。若勤劳起的早，还能拍摄到沐浴在晨曦中金灿灿的山巅。

傍晚时分，我们终于到达了距离康定100多公里的磨西（海螺沟村），这里海拔约1600米。资料说，磨西是冲积形成的堆积阶地，地下是磨圆度较好的沙砾层，厚达百余米，采集埋藏在沙砾层中的朽木，通过¹⁴C同位素测年，得出阶地的形成时间约在8000年前。沙砾层下面就是坚固的闪长岩。

磨西的两条主干道两侧，正在新建不少酒店，这应该是旅游业带动起来的，但看到从水泥墙里露出的几根纤细的钢筋，我又深感忧虑，在这种砾石堆上建房子，地基根本打不到百米下的基岩上，而不做好建筑防震，地震一定会成为毁灭性的杀手，灾难仍将上演。

贡嘎山地区断裂广泛发育，降雨丰富，因此泉水汩汩，据统计，出露温泉共有50多处。其中的海螺沟断裂带就有几个温泉。海螺沟是以冰川地貌为主的国家地质公园，在海螺沟里泡温泉，是一件很奇妙的事。寒冷与温暖，这对矛盾在此时得到统一。晚上，我们一行来到最近的一个温泉——冰川温泉，买了118元一张的门票，冲进充斥着硫黄味的泳池，据说这是亚洲唯一的标准温泉游泳池，诸葛亮的部队、红军部队都曾在这里泡过。

在城市里，我经常幻想着这样的场景：在空谷幽兰的山涧旁，放松地躺在平软的草地上，凝视青山绿水，蓝天白云，听着清脆的鸟鸣和潺潺的溪流，嗅着随风飘来的带泥土味的幽香，既不用后悔昨天，也不用顾虑明天。而此刻，泡在温泉里，仰望夜空，我感觉自己差不多达到这个境界了。今晚的月亮很明亮，完全掩盖了星星的光芒，看月相，这一天大约是四月初九。

新闻链接：卡尼尔社区植物保护基金是由企业支持的植物保护项目。在卡尼尔的资助下，山水自然保护中心于2008年7月设立了“卡尼尔社区植物保护基金”，在云南西双版纳和四川环贡嘎山地区，鼓励当地乡村社区和基层保护工作者结合传统知识进行植物的保护，并支持他们开展与珍稀植物有关的小型研究工作。

【边栏】科学考察旅行需要的简要装备

• 单反相机 用于记录沿途的自然景致，考察时拍照存底。
• 望远镜 用于远距离观察动植物和地形地貌。
• 对讲机 用于在没有手机信号时队员间的互相联络。
• 瑞士军刀 野外生存的必备之物，十分好用。
• 钢尺 用于进行测量、充当参照物。
• GPS  用于测量高程、气压，野外定位，记录路径，避免迷失方向等，科考必备。
• 冲锋衣裤 舒适保暖，还可以避免雨水淋湿，在山林中穿行可以保护身体。
• 遮阳帽 防止曝晒，方舟子说延缓皮肤衰老的最可靠办法是防晒。

图 四月初九的月相。

图 此次植物考察人员合影。

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凤凰岭，因为山型像凤凰故而得名。这让我想起湘西的凤凰古城，据说也是因为有一山酷似凤凰展翅而得名。

黄山天下奇，华山天下险，它们都是花岗岩的山。凤凰岭也是典型的花岗岩地貌【图1】。花岗岩是地球深部的岩浆在上升过程中，未来得及抵达地表就冷却凝固而形成的岩石。在冷却过程中，岩石发生收缩，内部发育节理，这些节理就是山雄奇的秘密。

受地球内部构造运动的影响，花岗岩被抬升到地表，从此风餐露宿，接受阳光、风、雨、动物、植物等外力的侵蚀。内力作用喜欢使地表凹凸不平，而外力则喜欢将高山变低，将低地填平——就像地球一样变成一个球，不长棱角。

【图1】北京凤凰岭自然风景公园周边地质图。（来源：马丽芳《中国地质图集》）

因为花岗岩内部节理的发育，流水常常沿着节理面——其中的垂直节理下渗、下切，使花岗岩形成耸立的石柱【图2】。北京地处暖温带半湿润季风气候，冬季寒冷干旱，夏季炎热多雨，日温差和年温差大，因而风化强烈，而山顶山脊的岩石一马当先，最容易遭受日晒雨淋，风吹雨打，因此，那些地方的岩石的棱角最先被磨圆，最终变成不太规则的球体。这叫做球状风化【图3】。当我们花两个小时，登上凤凰岭的山顶时，首先会看到上面的石头圆滚滚、光秃秃的。一座石塔立在不远处的大岩石上，这是凤凰岭的标志。

【图2】凤凰岭的花岗岩石柱。

【图3】凤凰岭山顶的球状风化产物。

但是，我至今还不能忘记那一个个岩臼。它就在白虎涧到凤凰岭的路边，一片比较开阔平坦的山坡上，在出露的花岗岩的顶部，有一些脸盆大小的洞【图4-5】。这些洞穴叫什么？它们又是如何形成的？这些问题困惑我许久，根据这些天的摸索，我有了一些初步认识，特写此文请教。

起初认为可能有三，一是冰臼，二是风成的岩臼，三是水成的岩臼。

【图4】凤凰岭的岩石表面的一排岩臼。

【图5】凤凰岭的岩石表面的一个岩臼。

一、冰臼

冰臼是如何形成的呢？

第四纪冰川时期，全球气候异常寒冷，地球表面许多地方被厚厚的冰层覆盖，那些现在不可能有冰川的地方，也都发育了冰川。冰川的冰盖毕竟不是铁板一块的岩石，冰盖有点像“冰”做的外衣，因此它会沿着地表滑行，这时若有一个石块“卡”在某个位置，冰盖的重力和摩擦力就会使石块发生旋转，不断冲击那个位置的岩石，日积月累之后终形成一个个窟窿——冰臼。

目前发现的冰臼群，大多发育在花岗岩地区。而覆盖地表最广的岩石之一——石灰岩，因为很容易受水的侵蚀，形成冰臼的难度较大，但并不是不可能。

克什克腾的青山岩臼群是目前我国乃至世界上规模最大、形成最好、类型最多、保存最完整的岩臼群，它发育在花岗岩地区【图6】。

【图6】克什克腾世界地质公园的青山岩臼群。（来源：世界地质公园）

前几年，有人在河南鹤壁的石灰岩上发现了大量石臼，请地质科学院的韩同林过来鉴定，他们认为这是冰臼。这是国内首次在石灰岩上发现的冰臼。

【图7】河南鹤壁的石臼群。（来源：河南报业网-大河报）

韩同林是国内专门研究冰臼的学者，他曾编写过《发现冰臼》一书（华夏出版社，2004），讲的就是他在全国，包括北京附近发现的冰臼群。

有些岩臼到底是不是冰臼，学术界一直争论不休。韩同林主张是冰臼，但反对的声音也同样很强烈。以青山岩臼群为例，很多人就不同意这些岩洞是冰川造成的，他们认为风的磨蚀和吹蚀也能形成。令人疑问的还有：因为被冰川裹挟、雕刻的地方通常会形成山谷而不是山脊，故冰臼多分布在冰谷和冰床等低洼的地方，一般不分布在山顶或山脊上。但是，青山岩臼群主要分布在山顶平缓的花岗岩表面【图6】，并非发育在冰谷，岩臼群两侧就是陡崖。

韩同林在《发现冰臼》一书中还列举了几个北京周边发现冰臼的例子。我曾去过北京八大处，山脚下有一块大石头，叫做冰川漂砾，石头上留有擦痕，李四光认为这是冰川擦痕，这块石头是被认为是冰川携带过来的（但郭旭东等考察后认为这是断层擦痕）。模式口还有一个冰川陈列馆，都曾论证北京曾发育冰川。但这些结论必定还要接受质疑和进一步的研究：如果是冰臼，就不可避免地涉及到地质学界已争论80多年的中国东部有无第四纪冰川存在的重大问题，从而涉及到中国古环境、古气候、古地貌、古人类、古生物等问题的研究。

冰川论者认为北京模式口、隆恩寺、灵岳寺、潭柘寺、八大处、碧云寺等地有古冰川遗迹。但是科学家一来没有在这些地方发现古冰川遗迹，二来研究表明北京地区的古雪线高程为3600m，而北京最高山东灵山不过2000多米，没有雪，更不用谈冰川。所以现在的主流声音是：中国东部无第四纪冰川，即使是被李四光论证的庐山曾发育冰川的结论也并不科学。此外，郭旭东的研究表明北京地区虽不存在第四纪冰川，但存在冰缘环境。

比较冰臼和这里的岩臼，显然，这些也不是冰臼，一来它未成片分布，二来不够深、大，三来我还在旁边发现了一些小凹坑——它们可能就是岩臼的雏形【图10】。

二、风成的岩臼

让我们用风的理论来设想一下这个岩臼的形成。

因为花岗岩裸露在地表，昼夜温差的变化引起热胀冷缩，使岩石表面在物理风化和化学风化的频繁作用下呈现片状的剥落，形成很多小的凹坑。风，携带者沙粒往凹坑里钻，在风力作用下不断地打转，磨蚀凹坑的内壁。久而久之，这个坑越来越大，就变成了风窝岩臼。

用这个理论来解释所存在的问题是：风通常是水平向的，因此岩石的侧面更容易受到风的吹蚀和磨蚀，但这些岩臼发育在岩石的顶面而非侧面。我曾在新疆做地质考察的时候见过这样的风窝【图8】，当时我曾问身边的老师，这些洞是如何形成的，他告诉我是风把沙子吹到洞里，沙子不断旋转而形成的。而那些风窝，就发育在山的侧面而不是顶面。

【图8】新疆乌鲁克恰提野外地质考察所见的岩石风窝。

【图9】凤凰岭花岗岩侧面的岩石洞穴，不知道是不是风成的。

另外，北京不如新疆干旱，风力也不如新疆大，风成岩臼似乎说不过去（但我还是发现了一些侧面洞穴【图9】）。而且，假如真是风成，至少应该发育一片，为何这里未见到大片的风窝群。

三、水成岩臼

岩石并不是均匀的，同一块岩石，总有硬和软的地方，这就叫差异性。热胀冷缩使岩石表面较脆弱的地方风化，当有雨水落下时，局部已风化疏松的表面脱落，逐渐被雨水冲蚀成凹坑【图10】。而积聚在坑内的雨水，反过来又加剧了物理风化（例如激起的水波拍打凹坑）和化学风化，凹坑逐渐扩大，就形成圆形的岩臼。

【图10】凤凰岭岩石表面开始出现小的凹洞。

用这个理论好像更合理一点，因为岩石顶面更容易遭受雨水冲击，而我们要研究的岩臼就在石头顶面。当然，这个理论是不是正确，我还不敢肯定，先记下待将来论证。

地质过程，特别是类似风化、侵蚀是一个漫长的缓慢的过程，短短的人之一生，都可能很难察觉出这个变化过程，但他确实时时刻刻在发生。要理解自然，我觉的有必要树立这样一个思想观念，那就是：水滴可以石穿，海可枯，石可烂，不要因为它的缓慢而否认自然界的神奇力量——能使沧海变桑田的力量。

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图1 第15届国际地质科学史学术讨论会1990年在中国地质大学召开。一大批国内地质学最顶尖的科学家到会，看看这些名字：张炳熹、陈裕淇、杨遵仪、贾兰坡、孙殿卿、袁见齐、顾功叙、王鸿祯、马杏垣、董申保、涂光炽、秦馨菱、陈梦熊、李星学、周明镇、夏湘蓉、苏良赫、田在艺、陈庆宣、扬起、李廷栋。哪一位不是大家？即使现在的国际大会，都很难一下子找出那么多著名的科学家。我很纳闷的是地质学史为什么会受到这么多老科学家的重视，却始终没有受到年轻科技工作者的重视？难道科学史只适合一定年龄的人去研究？难道是因为那个时代的科学家都始终保持着对历史和文化研究的某种尊重？

图2 中国地质学会地质学史专业委员会第20届学术年会的与会人员合影。照片第一排从左向右数分别是：杜乐天、耿树方、吴凤鸣、马宗晋、李廷栋、王鸿祯、翟裕生，（不认识），石宝珩，右边2位也不认识。看年龄分布，老人居多，王鸿祯院士已经92岁，吴凤鸣老师已有83。学史研究人仍然是青黄不接。

1.地质学史专业委员会

地质学会是中国地质科技工作者的群众性学术团体，1922年成立于北京，章鸿钊是第一届会长，翁文灏和李四光是副会长。后来会长的称呼改成了理事长，现任第38届理事长为国土资源部部长徐绍史。

地质学会下设45个专业委员会和研究会（细节见文末），其中地质学史专业委员会只是其中的一个，成立于1980年，首任会长是夏湘蓉，第二任会长是王鸿祯院士，现任会长是翟裕生院士。其职责顾名思义就是研究地质科学的发展历史。2008年11月14日，地质学史专业委员会第20届学术年会在地质大学（北京）召开。本人有幸与会，有感一二，在此与大家分享和切磋。

2.青黄不接的研究

我估计没有哪一个学会像地质学史一样有那么严重的年龄断层。参加会议的人数寥寥可数，总数不超过70人，而且多为老专家、老学者，其中也包括几位院士：王鸿祯、翟裕生、马宗晋和李廷栋。年轻者约摸20人，其中大多数也只是感兴趣前来听讲的学生，真正从事地质史研究的年轻人估计不足10人。这和几周前同在这里召开的全国矿床会议的热闹场面形成了鲜明的对比。一句话，地质学史研究如今呈现青黄不接的现象。

也许这个学科从来就没有青黄相接过。学史研究是一个非常有趣的学科，年轻人为什么不愿意从事呢？显然，因为回报率太低了。这类研究不是学术研究的主流，除了较为扎实的专业功底外，还需有较强的文史哲基础。这也就罢了，更无奈的是在这个领域即使做得很出色，也不可能像科研一般去申请项目，没有项目，就没有经费，谁来养活自己？按照会议组织者的话来说，这是一个坚守理想的事情。所以，只有老人，在从事了一辈子枯燥乏味的科学研究后，方才看透了名利，方可能放下功利心态，去从事这类比较有趣的研究。

3.科学史的理由

高行健在获得诺贝尔奖的时候发表了慷慨激昂的《文学的理由》，科学史也应该抬起头，高呼他自己的理由。科学史研究不应该被冷落，他太有存在的理由了：

1）深入了解学科。

中国在引入西方的自然科学研究方法后，抛弃了原先的大一统研究方式，将每个学科分割得四分五裂。而学者往往只能从事某一个领域中一个很偏的方向。例如人工地震波数据反演处理，从事的学名前缀越多，学名越长就说明学科分得越细。

这种分割式科研对于拓展学生的思维是很不利的，因为不了解学科的发展历史，学生很难知道他所从事的研究的起因和经过，更有甚者，从事了多年研究，竟然不知道自己为什么要做这个领域，从事该领域的具体的意义是什么。

科学史本应该是大学生的必选课，地质学史也应该是地质学专业学生的必修课，可惜未受到重视。使得原本有趣的科学被大量无趣的细枝末节掩盖，使得学科不能很快展现本身的魅力，降低了学生的兴趣，故而导致转专业、换方向，如此不利于整个学科的发展。全国开设地质学史的学校只有中国科学院研究生院，南京大学、山东海洋学院（海洋大学），地大应该也有。

2）拯救史料。

历史需要记录，记忆也需要记录。很多老人其本身就是一本活字典，如果没有史学研究，就不可能有人去记录这些含有重要信息量的史料。时过境迁，这些史料就可能被遗忘，成为遗憾。

马宗晋院士在会上给我们做了一个自然灾害的报告，他向我们动情地讲述了一个留在他脑海中关于地震预报的例子：

1966年邢台地震之后，周恩来非常关心地震预报的问题。但是当时的中国没有专门从事地震预报的研究机构，因此周总理要求把地球物理所、石油、测绘和地质部的一些从事地震研究的人员集中起来，专门组成一个队，专门从事地震预报。这些人员到了地震现场后都傻眼了，因为绝大多数人此前没有地震预报的经验。人是来了，但怎么做预测呢？正当大家手足无措时，管饭的炊事员想了个办法，他订了一个规定：每个人只有想出一条预测的方法，才能吃到馒头。

来做地震预报的也有学习生物学的，例如生物物理研究所的同志们就开始从动植物身上做文章，他们认为某些动物可以感知地震，因此有的人就把主意打到了猫身上，他们每天精确地记录猫胡子动的次数，然后通过统计和对比，试图找寻出地震前的一些端倪。地震预报的初期就是如此无知和艰辛。

当然，还发生了一些令人称奇的事件，生物物理所的研究人员通过研究鸽子竟然发现了地震和动物的关系。他们养了100只鸽子，切断其中的50只鸽子小腿上的感受体（具体指什么不详），另50只则保持完整。恰好在他们进行对比实验的时候，地震来了，结果呢？50只完整的鸽子都跑了，而50只被切断感受体的鸽子却没有跑。其实这只是一个例子，鸽子的感受体可以感受磁场，这也仅仅表明有些地震发生前会影响到地磁场的变化。

像这种记忆，也许只有科学史研究者才可能将之变成有利于研究的史料。

3）发掘精神。

中国的地质科学在20世纪二三十年代获得了全球性的赞誉。是不是因为中国地质科学起步较早？是不是因为中国本身就是一个地质大实验场？试想，在丧权辱国的动荡年代，为什么中国地质人却能够做出那么大的贡献？他们身上都有那些精神值得我们发扬和学习。现在中国经济发展如此之快，为什么地质科学却鲜有亮点？中国的科学人正在往哪一个方向发展，又正在丧失哪些东西？这些都是地质学史的研究范畴。

4）去伪存真。

人死或重于泰山或轻于鸿毛，对绝大多数人来说，人之一生只不过是走了一遭，挥一挥衣袖然后走罢。但是对于某一些人来说，他们很幸运地被历史选中，永载史册。当然，我要问，这个挑选的过程是公平的吗？

显然不是。

有句话说成者为王败者寇，历史是胜利者的历史，历史无法避免地受到政治、社会等因素的影响。自然科学虽然以格物致知，探究自然发展规律为目标，但仍然受到各种非自然因素的干扰和影响。如果没有科学史对历史的发掘和梳理，很多事实的真相将被埋没。

举一个例子，我们很早以前就听说，李四光发现了大庆油田。但事实确实如此吗？不是。李四光、黄汲清、谢家荣他们在发现大庆油田中谁的贡献最大，谁率先提出了陆相生油理论，至今仍然争论不休。也许你认为这是没有意义的争吵。确实，事情都发生了，争论这些有什么用？但历史研究不就是为了去伪存真而存在吗？如果我们只关心现在和未来，不去回顾总结历史，如何用历史去指导和启示未来？历史更需要还任何一个人一个公道。对个人来说，不准确的历史评判显然是不公平的。对整个社会来说，不准确的历史会挫败积极者的积极性，助长某些不正之风。科学史虽然不能主导自然科学发展的潮流，但是学史可以探求学科发展的规律，发掘那些催人向上的精神。

5）拉近距离。

研究科学史是很有趣的事，因为在研究中会不经意间发现很多有趣的事情。比如这次学术年会上，吴凤鸣老师就提到了，在清政府派出去留学的所有幼童中，就有不少幼童回国后是从事地质学研究的，而且做出了不小贡献，他们可能代表了中国区域地质调查的开端。如果不了解科学史，我怎么也想不到鲁迅和地质学的渊源原来颇深。

书店有一本畅销书卖的很火，名为《万物简史》，这其实是一本通俗易懂的科学史，全书通过叙述发生在一些重要科学家身上的事情来揭示出科学发展历程，还时不时对科学家进行一番调侃，使人倍感亲切。

图3 西单大厦2008年11月的科技畅销书展台，万物简史也算其中的一本。其实一些教科书和考试书不应该算是科技畅销书，因为畅销并非是因为他有可读性和思想性，但市场只认销量。

4.新世纪的地质学史

地质学史从传统的纸介质文献研究走向了网络化、数字化，如何在当前信息化社会下发挥地质学史的作用，如何让他变得更有趣，这是值得年轻人去思考的问题。我想也只有年轻人才可能走出一条创新之路。

我认为地质学史也可以看作是一个记事记人的学科，通常可以发掘出一些具有耐人寻味的故事情节，而这些故事和题材就是我们可以用来演绎的对象。例如地质学的十八罗汉，就是非常有趣的素材，可以通过影视纪实的方式来展现。

总之，要多角度，多手段地把地质学史讲透。如果某一天我们能像三国演义一样将地质学的故事娓娓道来，我想，我们距离地质强国之路也就不远了。

5.地质学史相关的阅读材料

陶世龙.中国近代地质科学的发展

夏湘蓉、李仲均、王根元：《中国古代矿业开发史》（1980）

夏湘蓉、王根元：《中国地质学会史》（1982）

孙荣圭：《地质科学史纲》（1984）

王鸿祯（主编）：《中国地质事业早期史》（1990）

王鸿祯（主编）：《中外地质科学交流史》（1992）

王子贤、王恒礼：《简明地质学史》（1985）

王仰之：《中国地质调查所史》（1996）

吴凤鸣：《世界地质学史（国外部分）》(1996)

王鸿祯(主编)：《中国地质科学五十年》（1999）

[澳]戴维·R.奥尔德罗伊德 [译者] 杨静一：地球探赜索隐录——地质学思想史（2006）

附：地质学会：中国地质科技工作者的群众性学术团体。1922年成立于北京。章鸿钊任第一届学会会长，翁文灏、李四光为副会长。现任理事长为朱训。学会的主要任务是组织地质科技学术活动，普及地学知识，编辑出版地质学术刊物，开展国际学术交流活动，促进地质科学技术水平的提高和发展。中国地质学会的领导机构是全国会员代表大会及其选举产生的理事会。理事会设有秘书处，处理日常事务。学会有会员 6万多。中国地质学会是国际地质科学联合会(IUGS)的会员国组织，参加国际地质科学联合会及其下属组织的学术活动。学会出版有学术刊物《地质学报》（中英两种版本）、《地质论评》和科普杂志《地球》以及多种文集、专著等。地质学会下设45个分委会，它们是：

· 地质科技情报专业委员会

· 矿床地质专业委员会

· 探矿工程专业委员会

· 区域地质及成矿专业委员会

· 岩石专业委员会

· 地质制图专业委员会

· 同位素地质专业委员会

· 地层古生物专业委员会

· 矿物学专业委员会

· 数学地质与地学信息专业委员会

· 工程地质专业委员会

· 岩矿测试专业委员会

· 勘探地球物理专业委员会

· 勘查地球化学专业委员会

· 矿产资源保护综合利用专业委员会

· 第四纪冰川第四纪地质专业委员会

· 古地磁专业委员会

· 环境地质专业委员会

· 海洋地质专业委员会

· 农业地质专业委员会

· 水文地质专业委员会

· 地质科学普及工作委员会

· 石油地质专业委员会

· 洞穴专业委员会

· 岩溶地质专业委员会

· 地质科技发展基金管理委员会

· 地质学史专业委员会

· 构造地质学与地球动力学专业委员会

· 前寒武地质专业委员会

· 煤田地质专业委员会

· 矿山地质专业委员会

· 矿产勘查专业委员会

· 非金属矿产地质专业委员会

· 遥感地质专业委员会

· 地质教育研究分会

· 地质期刊专业委员会

· 城市地质专业委员会

· 地质力学专业委员会

· 沉积地质专业委员会

· 旅游地学与地质公园研究分会

· 地质灾害研究分会

· 桩基无损检测专业委员会

· 徐霞客研究分会

· 非开挖技术专业委员会

· 21世纪中国地质研究分会

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美国航天航空局（NASA）网页上专门有一个分支是给小朋友们看得，我觉得他们真有人情味。上面这个游戏告诉你2.5亿年前（恐龙出现的年代），地球的大陆板块所在位置，请在对应的大陆按照右测”Find：”提示点一下鼠标就行了。图上的英文Tethys Sea：古特提斯海，Panthalssa Ocean:古大洋。flash©NASA

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人类的伟大之处，在于他开创了一个新的地质年代：人类纪。

从地质学角度看，一个纪的时间通常是上千万年。人类即使从猿人开始掐指计算，也不过百万年时间，但是谁都不否认现在已经有足够的理由让地质学家为这个特殊的年代创造一个单词了，创造什么样的词呢？

牛津词典上还没有正式写入，不过现在用得比较广泛的单词是1995年获得诺贝尔化学奖的德国人Paul Crutzen创造的：Anthropocene。这个单词和他获得诺贝尔无关，他提出这个词语已经是获奖5年后了。但也有关，若不是拿到诺贝尔，谁拽他呢。

于是网上发起了一个投票选单词活动，备选单词很多，比如Anthropocene，Plasticene，Makeascene等等，Anthropocene高居榜首。现在啥东西都可以通过网络来选美了，就像世界奇迹评选一样。

哥伦比亚大学的两个组织WCS（Wildlife Conservation Society）和CIESIN（Center for International Earth Science Information Network ）几年前联合起来研究人类到底把自己的足迹扩大到了世界那些地方。

结果表明，人类已经占据了83%的陆地，剩下的17%的土地我们现在可以称它为”最后的净土” （Last of the Wild）

人类足迹图是Band Interleaf (BIL) 格式，下载链接有两个：Human Footprint，Human Footprint。30M左右，但是解压缩后1G。最后的净土是BIL或ArcGis格式。自己到这个网页上下载。

图 这张是全球的夜光分布，可以说光越亮的地方说明越富有。我觉得这张图可以和人类足迹图做一个对比。看看是不是越暗的地方人越少涉足

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图1 寒武纪常被称为”三叶虫的时代”。这么漂亮的三叶虫，好想买一个当手机链。(图片来源：fossilmuseum)

记忆地质年代是很”痛苦”的事，因为看过了就忘。今天我就开始好好复习一下，做一下笔记。

地质年代主要按照主导生物来划分的，比如寒武纪的代表性生物是三叶虫，泥盆纪的代表性生物是鱼类，而恐龙灭绝之后，哺乳动物占据了世界的年代叫做新生代（包括第三纪和第四纪）。

地质年代里，宙-代-纪-世，前一级比后一级高，打个不恰当的比喻：”宙”好比我们的原始-奴隶-封建社会大的划分；”代”好比王朝，比如唐、明、清；而”纪”好比是皇帝，比如唐太宗，唐中宗；”世”则好比是贞观元年，贞观二年等。

那很早很早以前，地球刚诞生的时候（约在45亿年前左右），地球表面到处是岩浆，哪来生物？尽管后来稳固成为地壳（44亿年前），一开始也总没有生物，该怎么称呼？

那叫前寒武纪。因为寒武纪的时候出现了一次生物大爆发，之后我们可以找到很多生物化石，而寒武纪大爆发之前，生物看不到或很难看到，即使有化石，保存得不好，严重变质。

图2 前寒武纪并不是一点生物都没有。图上这种叠层石就是前寒武的一些微生物（如蓝藻）堆彻而成。（图片来源：wiki）

寒武纪之前生命少，中文名叫隐生宙。寒武纪后有很多生命，中文名字叫显生宙。这里一个”隐”，一个”显”，相当形象。

为什么寒武纪会爆发生命呢？这是一个谜，也就是寒武纪大爆发之谜。很多人无法解释，于是宗教人士说这是上帝的旨意。

前寒武纪是一个笼统的说法，它在地球的时间是很长的。从地球诞生一直到寒武纪大爆发这一阶段，都属于前寒武纪。寒武纪大约是5-6亿年前，而地球年龄，前面说过了45亿年左右，也就是说，如果把至今的地球看作一个活了90岁的人，前80年，这个人都是死气沉沉（几乎没什么生物），到了80岁左右的时候，突然变得生机勃勃。这就是可爱的地球。

后面的人为了研究，把前寒武纪再细分，就成了：冥古宙，太古宙，元古宙（最下面的表格来源于wiki）。

目前已知最古老的岩石发现于澳洲西部，放射性分析显示一块锆石结晶已有大约44亿400万年历史，差不多和地球的年龄一样大，如果你能找到一块更古老的岩石，发Nature绝对没问题。

图3 寒武纪生命大爆发和地质历史时期的生物灭绝事件。这些都是让生物、地质学家着迷的对象。

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今天从陨石网上看到太空地质学的介绍，登录到USGS才发现这个团队只不过由80个人组成，包括科学家、制图人员、计算机专家、行政人员、学生、包工头和一些志愿者。他们专注于探索太空，绘制太阳系地图，主要的任务是绘图、研究行星际地质过程、遥感和监测，科学分析。这是一个非常有意义的领域，感慨美国人永不停息的创新和探索精神。希望这80个人能在未来给我们展示这些太阳系的邻居们的面貌，希望人类早日突破太阳系。

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图1 左边有一倾斜的灰白色条带，这是不整合面。倾角大约有70度，但是顶部的Q白色现代沉积物产状水平，砾岩。照片的效果不是很好。

图2 图的上部白色，磨圆程度好，而下部灰绿色，磨圆程度差。ps:这是一处断层破碎带，断层破碎带的岩石成分往往和断层两侧的类似，但是它的磨圆程度差，因为受定向力的作用而破碎，因此岩石也作定向排列。我们可以根据排列方向判断构造运动。

图3 左边为暗红色的砂岩，右边是灰白色砾岩。两者以断层接触，可见到断层角砾岩。

图4 断层接触关系，因为植被覆盖多，岩层产状测量困难。

图5 红色的砾岩层，IMG_0023展现的是S红色的泥页岩，出露面积很小。因为有一个红色砂岩到砾岩的过渡，虽然因植被覆盖关系没有找到相应断层，但是D和S之间应该有一断层。往山沟里走依次看到D-S-D。产状的变化可以从IMG_0034看出。

图6 灰白色的石英闪长岩碎屑和红色的砾岩存在于一组破碎带上，断层产状310<57。和先前第2点一样，不大明显的断层不同的是，倾向相差180左右。两个原先是不是一条断层，因为两点距离很近，产状却不能连续，是个问题。

图7 位于最左边的是K的红色砂岩，产状近乎平行，有很多风化洞。中间部分是坡积物，右边转弯处断层和砾岩层平行，倾角大约为45度，最右边有石英闪长岩（角闪石和长石含量较多）见DSC00885。砾岩下面有岩脉的侵入。断层产砖120<45。

• 民乐

图8 花岗闪长岩 黑色的角闪石和白色的石英含量居多，硬度大，结合致密。

图9 左边带点绿色的岩石可能是花岗岩（也可能是海底喷发的火山熔岩），上面的白色岩层是O，往右是C，因为断层是隐伏断层，产状可以用已经存在的露头区的连线表示。

图10 非常清楚的不整合接触，上面是层理清晰的颗粒较粗的Q砾岩层，产状平缓，下面是红色的颗粒较细的N砾岩层。

图11 该点位于公路边，很明显的断层破碎带，断层泥出露。左边是灰绿色的灰岩，而右边有剪切破裂面，呈X型交叉。

图12 这张图的山峰形态的不同表现了不同的岩性，远处的山嶙峋，坡度陡，可能是火山岩性质；而近处的山坡较为平缓，且山峰圆滑，是沉积岩。

图13 都是沉积层，最上面的是第四纪沉积层，水平沉积；而下面的第三纪沉积层，右高左低，高的地方往往是物源区。我们可以从不同的沉积相中看出当时的环境，是浅湖沉积，海相、陆相还是冲积相等。

• 古浪西～哈西河

图14 非常漂亮的断层擦痕，平整，有一种烘烤过的颜色，断层摩擦时产生的热量所致。断层破碎带的宽度不一定，有宽有窄，如今，断层处的岩石已经剥落。破碎带的岩石往往和周围的岩石岩性不同，颜色也不相同。岩石呈粉碎装，有时候因为摩擦而出现黑色、灰色、黄色等。图中断层的倾角近乎垂直。

图15 近看以为岩层产状平缓，实际这是一处内部破裂面，平行的层理可能是因为重力等原因引起的破裂面，其真实的产状不清。IMG_0064可能是其旁边的产状。

图16 岩层的产状和层理往往不容易分辨，图中岩层的倾向可从左边的斜坡看出，这是一个大的趋势。两组解里面分别是斜向右下和正对我们的。从岩石破裂特征可以看出是一套砂岩。分辨地层有时可以这样分辨：与地层平行的岩层坡度较缓，反之比较陡。

图17 岩层产状变成了210<20。倾向相差近180度，表明中间有一个向斜存在。

图18 注意观察岩层产状，斜向右下，测量结果45<30。砾岩的磨圆程度好，分选较差。

• 武威西南

图19 图中略带红色的是一套变质岩（片麻岩），具体的图像可以从DSC00906和IMG_0011看到，它的层理不明，故只能通过片理测出，产状近水平，略左下倾，55度。IMG_0018也是变质岩出露区，变质得更加厉害。白色的部分是水平沉积的K。

图20 最下面的一个鼓出来的小包，近看有两个不同时代的地层，以不整合接触。右上角的岩层因视觉关系看似水平，经测量，实际上是一个坡度逐渐变缓的过程。

图21 C-J。J是一套石英砂岩，C有黑色的炭层出现。该图展现的是不整合面，上面是J，近水平沉积。下面是C。锤子旁边是一套底砾岩。

图22 非常漂亮的一个背斜，地层属于J，有煤层出露。

图23 上面是花岗岩（石英砂岩），但是下面有黑色的煤层出露，煤层的产状可以从片理化层面中测的。煤层可能因J逆冲后残留而成。

图24 左边是花岗岩，右边是一倾角约为40度的J，以断层接触，断层面清晰可见。

图25 非常明显红色的K倾斜地层，但最右边的地层成水平状，说明这里有一个背斜，背斜顶部已经风化。最左边的地方仔细看，产状也是水平，这里颜色虽然是红色，但可能是K风华产物掩盖的结果，可能是J，如果是J，那与K的接触关系为断层接触。（因为产状发生了大的变化）。

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