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山河探秘·石林亿万年

(2017-08-28 05:52:26)
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地理中国

于胜春

于毅

科学教育

杂谈

山河探秘·石林亿万年

主持人:于胜春

解  说:于 

各位好!欢迎收看我们今天《地理·中国》的系列节目《山河探秘》,我是胜春。

今天,我们把目光聚焦在云南省的中部,这有一个地方号称“天下第一奇观”,这就是名扬天下的石林。为什么说石林是天下奇观呢?和我国西南部的很多地方一样,石林地区属于喀斯特地貌。

但是,石林这片地方与众多喀斯特地区不同的是,在石林地区高达几十米的石灰岩的石柱成千上万、鳞次栉比,景象是蔚为壮观。那么,为什么在石林地区会形成如此壮观而又特殊的景象?石林里的每根石柱又经历了什么样的洗礼才变成今天的样子呢?接下来,就请您随着地质专家一块儿去探索石林的地质传奇。

在云南省昆明市东南78公里处密布着大片突兀峥嵘、姿态各异的怪石,这些造型奇特、自然天成的石头汇集成海、连结成林,呈现出一派世间少有的神奇景象,这就是驰名中外的云南石林。

石林地区的海拔在1500米到1900米之间,年平均温度为16摄氏度。这里冬无严寒、夏无酷暑、四季如春,是世界上唯一位于亚热带高原地区的喀斯特地貌风景区,素有“天下第一奇观”的美誉。

提起石林,人们脑海中会立刻浮现一个熟悉的名字阿诗玛。的确,在石林的名气还没有像今天这样四海闻名的时候,正是阿诗玛将孕育她成长的故乡石林带到了人们的眼前。

1979年上映的电影《阿诗玛》是根据石林当地彝族人的一首口传叙事长诗改编而成的,正是通过这部电影,国内的许多观众才第一次领略到石林的奇异风光。

美丽的爱情传说给这片奇山异石平添了一份诗意,也把全世界的目光吸引到了这里。现在,石林已经跨入世界自然遗产的行列,是首批世界地质公园和国家AAAAA级旅游景区,到石林旅游的海内外游客一年四季络绎不绝。

【游客】

你好!

石头大,大石头!全是石头。

感觉就像人工雕琢一样的,但其实它就是自然的。

很壮观、非常壮观!感觉这种大自然的鬼斧神工能够把石头造成这种壮观的景观,感觉非常惊讶!

到石林之前,无论人们对它如何想象,一旦真正置身其中还是免不了要被它特有的自然美所震撼,进而是对大自然鬼斧神工由衷的赞叹。惊奇之余,人们不禁感到十分纳闷儿。这平地上突兀而起的石头森林是怎样形成的呢?

【游客】

我也知道肯定是经过很多年才会有这么一个美丽的结果。

这种景观已经时间很长了,说是八百年还是多少年呢?

原来是一片海,对吗?然后经过了一场地震。

海底下生的石笋,后来海平面上升了就出现石林了。是不是这个意思呢?

千百年来,石林的身世引发了人们无尽的猜想。究竟是一种什么样的力量给人类带来了如此之大的惊奇?在这千奇百怪的石头后面到底隐藏着怎样的地质奥秘?直到地质专家们把目光投向这里,这个一直困扰人们的问题才渐渐有了答案。

自上个世纪30年代以来,国内外众多的喀斯特专家学者来到石林考察,对这一特殊的喀斯特地貌进行了广泛而深入的研究。

201010月,《地理·中国》摄制组跟随地质专家来到石林,专家将指引我们去探察云南石林发育和演化的地质奥秘。

钱方,中国地质科学院研究员,对云南石林喀斯特地貌进行专项研究多年。

一走进石林,钱老就告诉我们,形成石林的岩石主要是石灰岩,在这些石灰岩上记录着近三亿年地质变迁和风雨剥蚀的足迹。

钱老说,在两亿七千万年前,石林地区是一片广阔的海洋,海底厚厚的沉积物形成了后来的石灰岩。

【中国地质科学院研究员:钱方】

由大陆上面流下很多的泥沙带下去,再加上生物的作用,海里面大量的海洋生物骨骼沉淀下来,最后经过成岩作用以后就变成岩石了。

石灰岩最大的特点是容易被水溶解,因此又被称为可溶性岩石。由于常年接受雨水的冲刷与溶蚀,现在,这些岩石的表面已经变得麻麻点点、坑坑洼洼。

坚硬的岩石任由柔弱的雨丝肆意欺凌,被琢出满身伤痕却又无可奈何,真正体现了水滴石穿的坚韧。

由于石灰岩抗侵蚀能力较差,在水的作用下容易被塑造成不同的形态。所以,它天生就是发育石林的好材料。那么,是不是有石灰岩的地方就能够形成石林呢?

【中国地质科学院研究员:钱方】

有了石灰岩不一定都能形成石林,在我们国家来讲的话,特别是贵州、云南还有四川的一部分、广西有很多石灰岩,但是并不一定每个地方都能形成这个石林,它一定要有它形成的条件。

云南石林的保护面积是350平方公里,听起来这个数字十分可观。可是在中国西南地区近80万平方公里的喀斯特区域里,石林的面积连千分之一都不到,大致相当于一张报纸和一个篮球场之间的比例。由此可见,石林景观的独特和珍贵。

【中国地质科学院研究员:钱方】

如果石林到处都有的话,那我们就不用到这么远来看石林了,所以形成石林的条件来讲的话也比较苛刻。

钱老告诉我们,石林的形成是地质、气候、水文等许多因素有机结合、共同作用的结果。同时还是一系列的偶然和巧合相互碰撞的结晶,它的形成是一部真正的地质传奇。

钱老告诉我们,构成石林的石灰岩最初形成于海底,而今天的这个石林却是伫立在海拔近2000米的高原上。

这是因为石林所处的地层经历过多次复杂的地质运动,在这个过程当中存在着许多的巧合。如果没有这些巧合的话,可能石林所处的地层早在亿万年前就不存在了。那么,在亿万年当中,这个石林有着哪些特殊的经历呢?

大约在2.5亿年前,地壳运动使石林地区脱离了海洋环境,上升为陆地。

【中国地质科学院研究员:钱方】

在我们这块地区,板块发生了整体抬升。不像有些地区发生了强烈的褶皱,而我们就是保持了基本的水平状态,整体地向上抬起来。

在石林的岩石上经常可以看到一些近似水平的横线,这些横线是岩石的层理。就像树木的生长会形成年轮一样,岩石在海水里形成时,由下至上逐层沉积就会形成层理。而石灰岩在遭受风化和侵蚀的时候,很容易沿着层理面形成裂隙。

【中国地质科学院研究员:钱方】

有的地方它受波浪影响,因此它就容易破碎,往里面凹进去;而厚的保存得好就凸出来,所以你看到一层厚的、一层薄的,这间距就说明它沉积的时候环境发生变化了。

透过这些层理不难看出,当初石林地区的地层在抬升过程中基本保持了一种水平的状态,否则我们今天就看不到这些形似宝塔的石柱了。

【中国地质科学院研究员:钱方】

如果不水平的话,就使得我们这个地层发生倾斜,那就使得我们这些石柱将来形成的话很容易崩塌。

钱老告诉我们,在漫长而持续的抬升过程中,石林周边的地层普遍发生了褶皱,而石林地区却非常偶然地保持了近似水平的状态,这就为后来石林的发育创造了条件。不过,仅此一点还远远不够,石林的形成还需要第二个条件。

石林是因高大的石灰岩溶柱呈树林状分布而得名的,而这些石柱又是怎样从当初完整的石灰岩里分离出来的呢?

原来,在板块抬升过程中,石林地区的岩层受到了来自不同方向的力的挤压,使石灰岩地层在垂直方向产生了许多网状的裂缝。

【中国地质科学院研究员:钱方】

在这个平面上我们看到这个裂缝成为网格状的,然后由于水和生物的作用沿着这些裂缝,使得这个裂缝越来越大、越来越宽,最后形成了一个个独立的石柱。

在漫长的岁月里,风为凿、雨为刀,地表水沿着岩石裂缝垂直向下渗透流淌。而后裂缝逐渐扩大加深,原本一体的岩石被纵向分割成块,逐渐被削成了石峰和石柱继续风化消磨下去,就形成了早期的石林。

现在我们看到的这些石柱都是当初整体的石灰岩受到挤压产生裂缝,后来又被雨水溶蚀形成的。那么,溶解下来的物质到哪里去了呢?专家告诉我们,大自然早就给它们安排好了出路。

蒋志文,云南省地矿局专家委员会教授级高级工程师,长期从事基础地质重大问题研究。

据蒋老师介绍,我们前面的这一小块洼地叫做喀斯特漏斗。别看它不起眼,它的作用可大着呢!

【云南省地矿局专家委员会教授级高级工程师:蒋志文】

实际上它的表面上是土壤,下面是通道。就是石头有一些裂缝,有一些通道。上面因为它经常这个土壤流进去,把它堆满到底部了。

因为大家都知道,这个喀斯特它是溶蚀石灰岩形成的。那么,溶蚀以后它有很多物质,碎屑或者碳酸氢钙都需要带走。这个漏斗就起这个作用,所以,在漏斗的周围都有比较高大的石柱。

【记者:隗永红】

噢!那通道是通哪儿的呢?

【云南省地矿局专家委员会教授级高级工程师:蒋志文】

漏斗通地下暗河,底下一定有暗河,所以喀斯特地区要存水是很困难的。但是,对于喀斯特地貌来讲,漏斗的作用是非常重要的。

除了喀斯特漏斗,在石林里还分布着一些大小不等的水塘。蒋老师说,这些水塘叫溶蚀湖。它们是由喀斯特作用所形成的洼地积水而成的,别看这一泓池水宁静柔和、貌不惊人,正是由于它的存在,周围的高大石柱才能应运而生。

从天而降的雨水自上而下沿着岩石表面溶蚀,又在岩石错综复杂的裂缝中迂回穿梭,从四面八方汇集到溶蚀湖里。湖水下面与暗河相通,将溶解下来的物质源源不断地排走,大自然就是这样一刻不停地雕塑着石林地貌。

2.5亿年前的地壳运动使石林地区上升为陆地并且开始发育早期的石林,如此说来,我们眼前的石林景观是不是已经有两亿多岁了呢?记者向专家求证,没想到得到的却是一个否定的答案。

【中国地质科学院研究员:钱方】

石林景观没有两亿多岁,我们看到的这个是石头的年代,当时在海水里形成。如果在两亿多年前就有这个石林的话,那早就给夷平掉了,看不到了。

钱老说,发育石林的石灰岩地层厚度可达几百米。不过,即便是如此之厚的石灰岩如果长期暴露在地表,两亿年下来也早就被风化侵蚀掉了,根本保存不到今天。那为什么现在我们还能看到两亿年前的石灰岩和从这些石灰岩里发育而成的石林呢?钱老告诉我们,这里面隐藏着一个重大玄机。

距今2.4亿年的晚二叠世初期,在中国西南地区爆发了一次大规模的火山活动。

大量岩浆从地下深处溢出地表,在石林地区炽热的熔岩流进石林,使这些来自水中的岩石经历了一次火的考验。

熔岩冷却后成为玄武岩,厚度达到四五百米,就像一层厚厚的棉被覆盖在了早期石林之上。

【中国地质科学院研究员:钱方】

它起了对原始石林的保护作用,特别是对这套地层的保护作用。如果没有这套玄武岩,也可能我们这套形成石林的地层早就给侵蚀风化完了。

早期石林在这层厚棉被下静静地沉睡了上亿年,这期间地壳一直在缓慢抬升。由于不断受到风雨的侵蚀,玄武岩保护层越来越薄。

大约过了1.6亿年,玄武岩保护层被剥蚀殆尽,沉睡在地下的早期石林重见天日,开始了新一轮的发育。

现在,我们在石林里的一小部分岩石上还能看到当年火山喷发留下的痕迹。

【记者:隗永红】

钱老,这块黑的是什么呢?

【中国地质科学院研究员:钱方】

这个黑的是当年玄武岩喷发的时候盖在了石灰岩上,或者从它石灰岩的裂缝里面进去。很高的温度下面,使它烘烤以后变黑。就像咱们烤面包一样的烤焦了,烤糊了。

【记者:隗永红】

就是把这个石头给烤糊了!

【中国地质科学院研究员:钱方】

嗯!把石头烤糊了。

钱老告诉我们,大自然变幻莫测,蕴藏着无尽的神奇。在这次惊天动地旷世难逢的奇遇之后,浴火重生的早期石林又经历了一次水的洗礼。

距今五千万年前,受到早期喜马拉雅造山运动的影响,石林地区形成了一个大型的内陆山间湖泊。

地表水裹挟着泥沙从四面八方向古湖汇集,在湖底形成了厚厚的碎屑沉积。因为颜色呈红色,所以被叫做红层沉积。

【中国地质科学院研究员:钱方】

它又把大片的石林都又覆盖起来了,覆盖起来以后它又保护了这些石灰岩。

古湖存在了大约三千万年,在两千三百万年前由于地壳抬升,古湖的中心南移,湖水面积逐渐缩小,最后在南部大叠水一带形成缺口,湖水溢了出去,古湖渐渐消亡了。

这之后伴随着青藏高原的隆起,睡梦中的石林再一次被阳光唤醒,重新拥抱了光明。

我们现在能够看到石林这样的地质奇观可以说是非常幸运,就像钱老说的那样,形成石林的条件真是太苛刻了。

一个偶然连着一个偶然,首先,两亿多年前在海底形成了石灰岩地层,随后板块开始抬升,石灰岩地层非常偶然地保持了一种近水平的状态这还不算。这个地层受到力的挤压之后形成了网格状的裂缝,这样才有条件形成岩柱。更大的偶然还在后边,早期石林又先后被火山熔岩和湖水给覆盖,经历了水与火的洗礼之后,两亿年前的石灰岩才能保存到今天。

云南石林真不愧是大自然精雕细刻的杰作,钱老告诉我们,这石林有两个年龄,一个是地层的年龄,距今已经有两亿多岁了。再有一个就是石林的景观年龄,那它的景观年龄距今大概有多少年了呢?

如果有一部时间机器能让时光退回到亿万年前,人们会发现远古时代的石林和我们现在看到的石林完全不同。

钱老告诉我们,石林从远古走来,经历了亿万年的风风雨雨。它的面貌已经发生了很大的改变。时至今日,石林还在每时每刻发生着变化,只是这种变化极其细微,人们用肉眼根本无法觉察。

钱老说,风和雨是大自然的一双巧手,石林的容颜就是因它们而改变。在悠悠岁月里,风和雨不仅剥蚀着古老的石柱,而且还在催生新的石柱。

在石林里,除了四处密布的高大石柱之外还到处散落着一些低矮的石头。初次看到这些石头,有的人会误以为这是石灰岩长期遭受风雨的侵蚀,被消磨得只剩下地面的这一点了,而实际情况恰恰相反,它们是刚从土里钻出来的,学名叫石芽。

【中国地质科学院研究员:钱方】

一般地说,露出地表五米以下的都叫石芽。往土里凹下去可以很大,有的甚至于可以达到20多米深度。但是它现在大部分被地表土给覆盖了,所以我们看不到。

钱老告诉我们,石灰岩先在地下接受溶蚀形成石芽的雏形。表层的土壤被雨水冲刷带走以后,石芽便露出了地表。

【中国地质科学院研究员:钱方】

特别是在一百多万年以来,我们云贵高原的地壳一直在抬升,所以水土给冲掉了。这样地下就露出来了,所以我们这个石柱是在不断地长高。

钱老说,经过一个漫长的过程,石芽最终会长成高大的石柱,而成片的石柱就会形成新的石林。从远古到现在,石林就是这样新老交替不断演化而来的。

由于石灰岩在地表和地下都会接受溶蚀,并且分别是按着大致固定的速度进行的。所以根据石灰岩的溶蚀速率,地质专家便能计算出石林的景观年龄。

钱老说,石林里不同景区的景观年龄也各不相同,有的是经过几百万年形成的,而有的只用了80多万年便呈现出了今天这多姿多彩的容颜。

在两亿多年的时间里,大自然用它的神奇之手最终雕塑出了这姿态万千的天下奇观。

新老交替、推陈出新,和大自然当中其它的事物一样,石林的发展也是遵循着这样一个规律。石林这片奇异的地貌见证了云贵高原的形成,镌刻着地球的沧桑巨变。

在今天,石林景观不仅吸引着天下游人,更是为国内外的专家学者所关注。联合国教科文组织的地质专家伊德博士曾经感慨地说,来到石林就像听到了贝多芬的交响乐,石林可以像德国的古典音乐一样向世界推介。

石林是大自然馈赠给我们的瑰宝,它是中国的骄傲,也是世界的骄傲,保护好这份珍贵的地质遗产,应该是你我和每一个人的共同责任。

好了,感谢您收看我们今天《地理·中国》的系列节目《山河探秘》!我是胜春,咱们下期节目再见!

制 片 人:阚兆江  于 

编    导:隗永红

责任编辑:张黎黎  李 

技术保障:昌  力  李纪宏

制    作:高  杨  侯媛媛

统    筹:张广义  王  伟  杨 

监    制:阚兆江

总 监 制:张 

中国中央电视台

2011.1.8

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