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抚仙湖的奥秘(上)

(2017-12-11 07:53:48)
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地理中国

于胜春

马迟

科学教育

杂谈

抚仙湖的奥秘(上)

主持人:于胜春

解  说:马  

各位好!欢迎收看我们今天的《地理·中国》节目,我是胜春。

在中国云南省的中部有一个湛蓝的湖泊,名字叫做抚仙湖。当地人传说,曾经有两位天上的神仙被这里优美的湖光山色所吸引,从此就留下来了,不愿意再回天上了,所以这个湖就被称作是抚仙湖。

那神仙是不是真的来过,这只是一个传说而已,我们现在已经没法考证了。但是从上个世纪中期开始,倒是有很多科学家被抚仙湖深深地吸引住了。他们之所以到这儿来不是因为迷人的风景,而是因为这个地方隐藏着很多让人惊叹的地理发现。

抚仙湖位于云南省中部的玉溪境内,距离云南省会昆明市60公里。它像一块湛蓝色的宝石,镶嵌在中国云贵高原的大地上。

抚仙湖是中国第二深的淡水湖,水深达到158.5米。为什么在这里会形成一个如此幽深的大湖?水下的世界到底会呈现出怎样的景象?150多米的幽深湖底又会有什么生物生存?这些成为了瑰丽的湖光山色背后,科学家们一直关注的焦点。

【歌词】

抚仙湖水清汪汪,抗浪鱼儿戏船桨。哥爱水哟妹爱山,共享山水好风光。

20112月,中国科学院南京地理与湖泊研究所的专家带领我们对抚仙湖展开科学考察。

潘继征,中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员,从1999年开始一直致力于抚仙湖的研究。

潘继征至今仍然清楚地记得,自己十余年前来到抚仙湖畔所感受到的震撼。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

当时一看到这个湖,感觉就是非常震撼。说实话,首先是从来没有见过这么蓝色的、这么纯净的湖。

潘继征告诉我们,抚仙湖的面积是212平方公里,大致相当于3万个标准足球场的大小。

千万年来,抚仙湖一直静静地掩映在群山的环抱中。在抚仙湖四周,一座座形态各异的山峰赫然矗立着,这其中就有云贵高原上的滇中第一高峰──梁王山。那么,为什么群山之中会有如此美丽的一个湖泊呢?跟随潘继征的脚步,我们来到了抚仙湖东岸的一处断崖前。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

这是一个比较典型的地质构造和风貌了,它的周边都是一些岩石、陡崖,相当于湖泊和这个陡崖是直接相邻的。应该说原来没有这个湖,山体裂开之后就形成了这个湖。

在抚仙湖的四周随处可以见到高大的岩石几乎垂直地插入湖底。而在潘继征的眼中,湖泊四周遍布着这样的陡崖为破解抚仙湖的身世提供了证据。

在湖泊学中,抚仙湖这样的湖泊被称为构造断陷湖盆,是由于地质运动使山体发生了走滑、断裂后局部塌陷形成的巨大盆地。盆地逐渐注满水后,便形成了今天气势非凡的抚仙湖。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

断陷湖盆就是地质构造断裂之后,局部又发生塌陷形成的湖泊,所以像抚仙湖就是一个典型的断陷湖盆。这一片区域地质构造活动也比较频繁,自古以来就是地震比较多发的一个区域了。

我手里拿着一本《玉溪市地震志》,这里面记载着抚仙湖地区从明朝中期以来500年里一共发生过破坏性的地震31次,最大的有8级左右,这还不算地震以后的余震。

专家告诉我们,这些地震都是抚仙湖周边的地质作用山体断陷分开的结果,而抚仙湖实际上就是若干次大型地震之后留下的一道深深的裂缝。

抚仙湖形成的历史有300多万年,但抚仙湖周围的地震记录只有500年。可以想象,在这300万年的时间里,这一带发生过多少山崩地裂的灾难才孕育出抚仙湖这样一个蔚蓝的高原明珠。

专家说,到抚仙湖搞研究不仅仅要在岸边看,还必须到水底,因为水底下也蕴藏着一个证明抚仙湖身世的秘密。

关于抚仙湖是由于山体断裂后局部陷落而形成的湖泊,除了这些陡崖峭壁之外还有一个明证。

199252日,从小在抚仙湖畔长大的潜水爱好者耿卫潜游到抚仙湖东北面水域时,突然发现湖水在这里变浅了。一道道附着着水垢和青苔的石梁出现在他的面前,顺着石梁向下,耿卫发现这样的大石头开始越来越多,规模之大令人震惊。

从石头上附着的青苔来看,这些石头的年代已经非常久远。但是这些石头究竟是从哪里来的呢?满腹狐疑的耿卫不由得想到了一个关于抚仙湖的神秘传说。

【潜水爱好者:耿卫】

因为我们从小就在抚仙湖边长大的,很多人就传说抚仙湖里面有古城。我就想到这会不会是沉下去的古城呢?

14年后的2006616日,来自中国社会科学院考古研究所的专家聚集到抚仙湖畔,开始了新一轮的抚仙湖水下考古。专家们把目光聚焦到了耿卫曾经潜水到达的抚仙湖东北角,一个面积只有3000平方米的区域。随着巨大的水下摄影机被放入水中,第二次抚仙湖探秘正式开始。

当考古队员按照水下声呐的指引靠近这个区域的最顶端时,突然,摄像师在镜头前做了一个发现目标的手势,并且指向一块突出的石头,在石头上雕刻的是一张略显狰狞的人面。

【云南大学考古研究中心主任:李昆声】

重要的一个发现就是当时在建筑群上发现刻画的一个人的面部,眼睛比较细长,嘴巴表现出它锯齿状的牙齿。这个变形的脸会不会就是一个祭祀的脸的形象呢?

专家推断,抚仙湖下这3000平方米的区域很可能是一个未知的古代文明留下的巨大祭祀台。这是一个由人工开凿的巨大石块和石条构成的高台式建筑,高度达到19米高,底边将近90米长,在各级台阶上雕刻着各种各样的祭祀符号。

【云南大学考古研究中心主任:李昆声】

我推测这些跟这个建筑物的用途有关,这个建筑物应该是一个用于宗教祭祀的建筑物。

虽然直到今天,考古学家们还无法说清这个祭台以及它周围的建筑到底是什么时代的文明,但是地质学家却能够告诉我们,这座巨大的古城是如何滑落到湖底的。

原来,抚仙湖所在的区域由于地质作用形成了巨大的走滑断裂,而山体断裂后,局部的地震和塌陷延续了数百万年,这座规模庞大的水下古城也许是源于古代某一次突发的地震导致了山体崩塌、地表陷落。

云南省地震局的专家们专门对抚仙湖东岸的地质情况进行了调查,他们在这里发现了一个规模庞大的古滑坡体,而抚仙湖水下古城的遗迹正好就在这个古滑坡体的底部。

【云南省地震局总工程师:姜朝松】

这个滑坡面就相当于这条滑坡面,这就是公路。我们看到的公路就是这个位置,水下古遗址就在抚仙湖下面这一带。据我们考察和研究,抚仙湖水下古遗址是由于地震引起的滑坡所造成的。

科学家推测,也许就是地震断裂带来的灾难让一个古代文明突然消失,沉入水底。您看,那个高达19米的祭台就不难想象当时那个古代文明的发达程度。

但是中国科学院的专家潘继征告诉我们,其实刚才看到的那个水下祭台面积只有3000平方米,仅仅占抚仙湖面积的两万分之一。而发现祭台的整个水域也仅仅只有2.4平方公里,只占抚仙湖湖泊面积的1%。那抚仙湖有多大呢?212平方公里。那这么大的水面底下究竟还有多少秘密等待人们去破解呢?

了解了抚仙湖水下古城遗址陷落的地质原因,潘继征继续带领我们在抚仙湖沿岸考察。他告诉我们,水下古城遗址的位置位于湖泊的东北部,这个遗址的所在地仅仅是离岸不足100米左右的地方,这片区域水深只有50米左右。

在中国大多数淡水湖泊,50米的深度已经非常可观。然而在抚仙湖,50米的深度却尚未触及抚仙湖的平均水深。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

现在我们测定的这个最深点的水深是158.5米,跟其它湖泊做一个简单的对比吧!抚仙湖是158米,滇池最深是7米,而我们熟悉的太湖只有2米。

原来,抚仙湖是仅次于长白山天池的中国第二深水湖,水面海拔是1722.5米,而在水下最深点有158.5米,平均水深也达到了95米。潘继征告诉我们,经过多年的观察和研究,科学家们注意到,抚仙湖水下地形非常复杂,深度呈现明显的跃变规律。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

它不是一个均匀的斜面,而是类似于台阶式的这种跃变式的一个湖盆。就是说从水面到水下50米这个范围内,它是很窄的一个条带,然后接着从50米到100米又是一个基本垂直的深度下降的状态。

这是专家提供给我们的水下地形示意图,从中我们可以看出,由于多次断裂和陷落作用,抚仙湖的湖底存在着三级大台阶时的陡崖,每一层大型陡崖都是几乎垂直地深入地下增加着湖泊的深度。

而整个抚仙湖湖底,水下50米的范围仅仅占了湖面面积的10%50米到100米的深度占了湖面面积的30%,而剩下的60%几乎全部是水深超过100米的区域。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

这个肯定是跟它的构造情况有关系,肯定区别于其它成因的湖泊了。它在断陷过程中就具有湖底的一个跃变式的状态。

潘继征说,抚仙湖的湖底基本呈现了3个阶梯,而发现水下遗址的地方仅仅是深度最浅、面积最小的一个台阶的一小部分区域。那么,在水下面积更大的两个台阶上还会有多少让世界瞩目的惊人发现呢?而对于从事湖泊研究的科学家来说,对湖泊最深点也就是第三个台阶的中心点,水深150158米的地方进行探测、取样是非常值得开展的研究工作。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

最深点具有它的典型性和代表性,因为每一个湖泊的最深点其实就涵盖了这个湖泊的所有水层,所以对最深点的研究是必不可少,而且是具有非常重要的研究价值。

我们迫不及待地想和潘继征前往湖泊的最深点,水深150米至158米的地方去探索水下未知的世界。然而,潘继征却告诉我们,对于抚仙湖这样的深水湖泊来说,最深点的探测难度非常大。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

抚仙湖的湖形是南北长、东西窄,而作为抚仙湖地区的主导风向是以南风为主。尤其是在风季,就是东春季节是以西南风为主。这样就导致它沿着湖泊的南北向吹程特别长。

原来,抚仙湖的形态是一个南北走向的裂谷。

在冬春季节,西南风开始盛行,大量的西南风沿裂谷南部被两旁的山体挤压后涌向湖面,在湖面上毫无阻拦的西南风会从南向北在水面上持续前行,在湖泊北侧的最深处掀起巨大的风浪。风吹过的距离在科学上称为吹程,而吹程越长风浪越大。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

风卷浪主要是通过风力作用摩擦水面形成的波浪,随着吹程的延长,它的摩擦力越大,它形成的风浪的强度也就越高。

潘继征决定趁一天中风浪最小的清晨时分乘坐渔政执法的快艇到抚仙湖最深点进行采样,为了这一次向最深点的探测,潘继征特意从南京带了一套特殊的仪器。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

那个仪器的学名叫做水质剖面探测仪,对每一个参数的相应采集的探头集成在这个仪器上,频率是一秒钟采集一个数据。意思就是说,每个探头一秒钟都有一个有效的数据收集。

【记者:陈力】

今天风浪算大的吗?

【科考队员】

还不算,下午更大。

【记者:陈力】

还不算更大的啊!

【科考队员】

对!

【摄像师:李洲】

不会翻吧?

【科考队员】

不会!

【摄像师:李洲】

我觉得有点吓人!

【科考队员】

没事的!

【摄像师:李洲】

太吓人了!没浪还这样,有浪更可怕了!

然而,当我们抵达了湖泊北侧最深的区域时,面对茫茫的蓝色湖面,心头禁不住出现一阵阵眩晕。这么大的湖面,湖底那最深的一个点到底在哪里呢?潘继征告诉我们如果无法找到最深点,那么,这次科学考察将以失败告终。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

它的采样难度肯定是比较高的。首先就是最深点的选择要保证每次采的样都在它的最深点,这样才能有一个纵向的比较意义。如果说偏离了这个点,那采样的数据就失去了它的价值。

由于抚仙湖是断陷构造湖,因此湖泊最深点往往在断裂最深处,而抚仙湖的断裂最深的地方是在湖泊南北向的纵轴上。在湖面上几经测量,寻找了将近1个小时后,潘继征开始放下水质剖面探测仪。但是,由于风浪不停地扰动,我们的小船也在湖面上难以固定。这次能否取得有效数据,谁心里都没有底。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

师傅,你顶着风开比较好,不然这个漂得比较厉害。

【记者:陈力】

还没放到底啊,潘老师?

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

一般一次如果正常放的话,一般上下要20分钟。

【记者:陈力】

20分钟呐!

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

对,这还是比较快的。师傅,你要么倒一点,不然这个漂得太厉害、漂得太远,它放的时间太长。

时间一分一秒的过去,专家手中的绳索已经放到了湖底。然而此时,湖面上的浪却明显加大,本就不大的快艇在湖面上被一阵阵大浪抛上抛下。

潘继征分析,现在已经接近上午10点。如果不能快速收回仪器完成取样,随着涌流的继续加大,我们将难以完成今天的探测任务甚至可能会面对难以返航的危险。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

风吹的主要是表层的水层,而风往这边吹把表层的水层往一个方向推,那在底下必然有一个相对应的涌流就会往反方向移动,这样会造成上面的流速会更快。所以在深水湖泊里面,它的湖流显现得就更明显,也是造成它的风浪比较大的一个主要原因。

原来随着风浪的持续,下层湖水会因为上层水流持续的流动摩擦形成反方向的涌流,而这种反方向的涌流又会加剧上层的波浪形成更大的风浪。

此时的抚仙湖已经失去了岸边远眺时的那种温柔和恬静,波浪变成了涌流,从泛着蓝黑色深不见底的水下向我们的船边袭来。而科考队的工作人员有的已经难以忍受,出现了明显的晕船症状。

【记者:陈力】

唐老师怎么晕船了呢?

【科考队员】

哎呀,今天整个身体不行了!没有感觉了,我不行了!我过来这里算了。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

抚仙湖有时候的风浪比大海的感觉还可怕。

为了加快收取仪器的速度,记者赶紧来到船尾的操作台上和潘继征一同工作。

【记者:陈力】

还没到底,还没收上来,漂了有200米。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

它至少拉了200米,是因为波浪斜的。

【记者:陈力】

我们今天有点在湖里乱漂的感觉。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

是的!人在大自然面前有时候还是很渺小的。

【记者:陈力】

休息会儿,不行,太累了!

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

拽这个绳子,有阻力。

【记者:陈力】

不是,主要是晃。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

在船上做任何事情都感觉特别吃劲,跟脚踏实地的感觉不一样。

【记者:陈力】

感觉特别晃,我的心也难受,我也想吐。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

主要是海拔高了。

【记者:陈力】

不是海拔,主要是摇的,我这眼睛盯着不看远处。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

对!

终于,放入水下的水质剖面探测仪被成功地收回到了船上。然而潘继征说,此时还不能返航,还必须立即对采集的数据进行必要的检测和分析。

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

刚刚这次采样,我们已经收集了901个有效数据。我们刚才这个点上采的最大水深是152.43米,我们这已经是非常接近最深点了,所以我们这次采样是非常有效的,也是非常准确的。

【记者:陈力】

刚才咱们没有白辛苦啊!

【中国科学院南京地理与湖泊研究所博士、副研究员:潘继征】

没有白辛苦!

潘继征说做野外科学研究,每一个数据的取得都得冒点风险,都非常来之不易。那么,这次取得的901个有效数据里到底能不能够分析出什么结果呢?又能不能够发现这个湖底什么未知的谜团呢?还真有。

潘继征说在150多米深的湖底,氧分子存在明显的异常情况。因为在很多的湖泊里,水下几米氧分子含量就接近于0了。但是在抚仙湖水下150米的氧分子含量有多少呢?3.8毫克每升。有氧气就很可能有生物,那水下150多米的地方真的会有生命吗?这到底会是什么呢?明天同一时间请您继续关注我们关于抚仙湖的科学调查。

好了,感谢您收看我们今天的《地理·中国》节目!我是胜春,明天见!

制 片 人:于  

编    导:陈  

摄    像:李  

责任编辑:张  轩  李  

技术保障:昌  力  李纪宏

制    作:官蕾蕾  高  

统    筹:张广义  王  伟  杨  

监    制:阚兆江

总 监 制:金  

中国中央电视台

2011.4.30

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