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完善自然地域格局与大地构造图景

2019-10-22 马丽华 《青藏光芒》

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  自然地理学家郑度先生出生在广东,读的是中山大学地理系,可是毕业分配到地理所,从此生活在北方。先是面向西北做干旱区研究,接触到高原北缘祁连山,1966年参加珠峰科考,自此开启青藏高原宏观地理和山地垂直带变化研究。印象中的南方人似乎“娇弱”,男子汉称谓似为北方专有,但对于长期从事野外作业的人来说就不同了,除了普通话里尚存乡音,除了体型到老也还保持苗条之外,论吃苦精神,论耐受程度,丝毫不比北方大汉逊色。早年采访中听他把自己的专业比作集邮:怀揣“贪得无厌”心理,不仅从不嫌多,反而总觉得欠缺了一点儿,还缺一点儿。一年年积攒下来,大致空间分布算是基本掌握了,但具体内容的充填,只能靠多多益善地多走多看,即使有了航片卫片,也不能取代亲临其境——自然地理最接“地气”,郑度先生可谓“走”出来的院士。就这样,一部青藏高原地理,硬是靠置身其中,用双眼看过来的,用双脚走过来的。然而就是这双遍览过青藏高原壮丽景象的“原装”眼睛,在西昆仑考察中出了问题。是在本次考察的第二年,起初感觉拍照时怎么就是聚不成焦呢,视野怎么就模糊了呢?殊不知纯属白内障作祟,几几乎导致失明,遂于1989年10月上旬在京手术,左眼换上了人工晶体。可是喀喇昆仑还在等待,只好戴上略显傲慢的镀镍眼镜再出野外,并且穿越了国境:与巴基斯坦科学家合作,从10月份的后半月到11月份,沿中巴公路和印度河上游考察。稍后几年,右眼也更换成人工晶体——从此再看宇宙大自然,当是透过了人工的视线。

  到率队完成喀喇昆仑—西昆仑考察,郑度教授为自己、也为青藏队第一期考察历程画上了圆满的句号。新中国成立初期,进行全国范围自然地理区划时,已经认识到高原高寒区、西部干旱区、东部季风区的基本特征,至于何以如此,尚无确切解释。为时数十年的研究积累经由郑度和同事们给出了答案:因为青藏高原的隆起——青藏高原隆起不仅导致自身环境巨变,以构造抬升为主,高山发育冰川冻土,高原面以高山—山地草原为特征,同时对周边地区环境演化产生强烈影响。它改变了大气环流,使西北地区气候不断向干旱方向发展,戈壁、沙漠大规模出现,黄土堆积范围扩大,强烈侵蚀,千沟万壑;而长江以南受季风影响湿润多雨,红色风化壳和红土广泛发育;沿海地区则以构造沉降为主,长期接受沉积。就这样,960万平方公里的中国陆地依此划分为5个巨大的地质环境系统分区:青藏高原环境系统、沙漠—戈壁环境系统、黄土环境系统、红土环境系统和大陆架环境系统。在其后的攀登计划项目中,郑度又主持了其中有关资源、环境与可持续发展课题。在青藏高原自然地理这一领域中,这位自然地理学家的贡献重大:根据气候与植被关系,提出珠穆朗玛峰地区及青藏高原垂直自然带结构类型系统及其分布模式,显示与高原热力作用相联系的巨大山体效应;揭示高海拔区域的地带性和非地带性规律,阐明了青藏高原自然地域分异规律;提出横断山区干旱河谷分类系统,证实并确认了中昆仑腹地及南翼为高原干旱核心区域;探讨山地与高原自然地域的划分原则和指标,拟订了青藏高原自然地域系统方案,阐明高原不同地域单元的环境和发展问题,提出有关对策和建议。专业上的贡献之外,还有作为青藏队骨干与组织领导者的格外付出。

  阶段性完成,较为圆满地画上句号的,还有大地构造和地质古生物。

  喀喇昆仑—昆仑山地区是研究古地中海东部形成演化及板块碰撞机制的关键所在,晚新生代以来这里隆起剧烈,自然环境演变剧烈。地质小分队沿新藏公路向南进发,翻越阿喀孜达坂、过库地,再翻越赛力亚克达坂。根据从前的理论分析和地理判断,在常承法的大地构造模型中,第四条缝合线应当通过这里。但是常承法当年未能亲临,大家任谁也没来过。潘裕生一路细细察看,循迹找到了位于昆仑山与喀喇昆仑山之间的麻扎—康西瓦纵谷。不错,正是它,第四条缝合带——昆仑南缘缝合带。

  逢河必断——高原面上的大江大河多处于断裂带上。麻扎—康西瓦断裂纵谷流淌着叶尔羌河与喀拉喀什河。纵谷南北两侧,在地史发育、沉积历史、岩浆活动及构造变形诸方面明显不同,可见的生物地理也有显著差异:北侧属于北方型或蒙新型,南侧则为青藏区生物区系。这说明从前它们并非同一地体,之间远隔海洋,两地生物才会形成不同的演化轨迹。

  50岁年纪纵有不利因素,50岁年纪何尝不具备经验优势。在差不多走遍了青藏高原之后,怀着多年积累下来的问题悬念,考察更具针对性。20世纪70年代末,潘裕生编制青藏高原地质构造图,尚存诸多疑问,从横断山到西昆仑,历次考察便是一步步释疑解惑的过程。例如当年描画第三、第四条缝合线时,笔下颇踌躇——它们以怎样的形态向西延伸呢?

  与第四条缝合线的确认差不多同时,在麻扎—康西瓦纵谷以北的库地,竟然意外发现了从前框架中不存在的第五条缝合线,似可连接起东部早已被发现的祁连山缝合线。

  根据这一线索,为寻找第四、第五条缝合线与东部的连接,西昆仑考察的第二年,1988年6月间,潘裕生率领地质分队开始了为时一个月的艰苦旅行。这既是整个西昆仑考察的艰苦之最,在历次青藏科考行动中,也算得上艰苦之最。

  这就是后来被戏称为“死亡行动”的喀什库勒火山区考察。这一名号是陆续徒步前往阿什库勒盆地的各分队年轻队员奉送的。一个单程5天,从海拔不足3000米的地方翻山过河,攀升到5500米。这一过程中,先是一分队地质组创下因肺水肿死亡毛驴5头纪录,紧步后尘的二分队地理组,则发生了不堪艰苦的两名民工逃亡事件。连一向壮健的邓万明,身体也每况愈下,水米不进,严重到呕吐的凝血一块块足有黄豆粒大。尽管如此,地质组的勇士们在结束了火山区考察之后,心犹不甘,索性一鼓作气,纵深向南再走上3天,经过昆仑山主脊线克里雅山口和中昆仑主峰木孜塔格,总之越过昆仑山脉,与当年王震环、李炳元所率藏北分队羌塘考察北限相接,完成了一个南北地质考察大剖面。

  此行艰苦卓绝,也功德圆满:昆仑以北发现了与库地第五条缝合带相同的古海洋化石、相同的火山带和岩石点。据此,潘裕生才敢于声称,从前框架中并不存在的这条缝合带之被发现,也由此才把青藏地区形成时间向前推进了两亿年——作为青藏高原的真正北界,这条缝合带曾位于发育在8亿~9亿年前的原特提斯大洋中脊,直到4亿~5亿年前原特提斯大洋消亡,大陆重新拼合,成为第一次碰撞造山运动的产物。

  第四条缝合带的痕迹通过中昆仑主峰木孜塔格。这条昆仑南缘缝合线历经多番复杂的构造运动,强烈变形,面目全非,以至于1985年中英联合考察时,英方专家不肯承认它的存在。两年间的昆仑考察,从麻扎—康西瓦纵谷开始,到木孜塔格的发现,连接起先前发现的黄河源扎陵湖—玛沁一带,这条缝合带终于被认定了。

  原不甚清晰的第三缝合带的西侧边界,也出现在其后的可可西里考察中。

  第四缝合带与以南的第三缝合带——金沙江缝合带,与以北的第五缝合带——西昆仑—阿尔金—祁连山缝合带,三条带的西端相距不远,正说明了一次次自南漂移而来的大陆块体的强力冲击,遭遇到固若金汤的塔里木地盾顽强阻挡,从而使这一地区在南北方挤压中变形并向高处升起。以地质术语来表达,叫作“左旋走滑”运动。因而地质学家们看到的第四缝合带是一强烈变形带;同时,依据蛇绿岩同位素年龄,发现昆仑南缘缝合带与金沙江缝合带相似,昆仑山与羌塘的古地质(直到三叠纪)相当,为此,大地构造学家潘裕生能够得出的解释是:它们为同一多岛洋盆产物,第三、第四条缝合线同为古特提斯大洋两侧边界。

  地质古生物在此次考察中收获多多,新发现古生物新种即达上百种,区域地层系统进一步完善。多年前分别采访文世宣和孙东立两位教授,他俩不约而同说起古里雅山口的惊险一幕,当然是有惊无险之后的笑谈了——

  那一天他们坚持留下,两个人的荒原,真正是杳无人迹,连风声也轻微,只有太阳高悬,就连阳光照射大地的时候,也似乎发出咝咝声响。沉寂旷野上响起小铁锤敲击岩石的声音,叮叮当当,此起彼伏。不久,孙东立听不到同伴那边的动静了,走过去瞧一瞧,只见文世宣这位老先生竟然背倚着山岩在那儿假寐呢!听到脚步声,站起身,说一声太阳可真好,用他那双远视眼无意中向远处望了一望,忽然紧张起来,“狼来了!”

  “在哪儿?”近视眼的孙东立惊慌发问。待两大一小三只灰狼一直走到百米以内距离,方才被他看见。

  往下的情节没有多少发展,对峙局面足足持续了20分钟。事后分析,对峙双方都怕,在人这边,唯有的武器是难有杀伤力的地质锤,能够说的话不外就是“要是扑上来就跟它们拼了”;在狼那边,一定同样疑惧,这一家三口大约有生以来从未见过人,更可能的是没把这两个看作“人”:满脑袋花白的毛发,身上红蓝相间,并且双腿直立——对于从没见过的物体,狼很谨慎。

  就这样,背倚二叠纪的化石山,面对现代哺乳动物的狼,心中害怕的人强自镇定,一直坚持到对方先行离去,方才瘫坐下来。

  从东羌塘到西羌塘,从中昆仑到西昆仑,对于文世宣来说,也是一次完成。至此他已经可以根据古生物化石分布图示,描述藏北高原前身古海消亡、若干地块自北向南相继脱海成陆的时空过程——

  北边的昆仑海早期历史记录已经罕见,古大洋沉积物历经高温高压发生了质变;有化石“文字”记载的史书残片,可追溯到4.1亿年前泥盆纪早期,延续到2.55亿年前的二叠纪中期末,化石多起来。这期间昆仑海动荡不宁,并随着地壳下沉,沉积了约2万米厚的地层。

  这之后海水退出,于2.5亿至2.05亿年前三叠纪时期,为低平陆地,有淡水湖泊沉积物和动植物化石;偶有下降,致使海水短暂侵入。走过三叠纪,才成为永久的陆地。中间的可可西里海只见二叠纪和三叠纪化石。海水一度变深,随地壳下陷沉积层厚达上万米,但为时不久,约在2亿年前三叠纪末期脱离海侵,与昆仑地块连片成陆。

  南边的唐古拉海则是一向稳定的浅海,海洋古生物生存史跨度为4亿年至1.4亿年前,从泥盆纪早期直到侏罗纪晚期,说明在羌塘诸地块中,这里最晚成陆,并向北部靠拢,拼合在一起。

  昆仑海、可可西里海、唐古拉海,三片海存世时间有先后,恐怕更多时候难免重叠。文世宣从可以自由迁徙的浅海底栖动物相似性,认为即使同为海水覆盖时,之间也并非隔着宽阔洋面,而只有两条割裂大陆的裂谷型海槽。脱海成陆上亿年来,经过来自南北方向的推挤,海槽早已消失在缝合带,各地块也因变窄而成残体——南北宽度削减了不知几多公里,终成高原群山。

  众多古洋壳、古生物证据,第三、四、五条缝合带的发现和重新肯定,也使得地质学家们有关10亿年来这一地区由北而南曾相继发育过三个大洋——原特提斯、古特提斯、新特提斯——的三阶段各自发展史渐趋明晰。多年来国际地学界侧重于研究与喜马拉雅、与阿尔卑斯和地中海相关的1.8亿年来的古海洋最后阶段,中国科学家则把它一再上溯,最终使青藏高原各地块形成时序、青藏高原大地构造图示完整,至少可以自圆其说。潘裕生教授再度绘图时,时空边界已是尽收眼底了。

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