黄河砒砂岩:种地非良田 观赏如画卷
砒砂岩,一种隐藏在黄河“几”字弯东北部的特殊岩石:它的色泽斑斓绚烂,灰绿、棕黄、绛红、粉紫、灰白,五色相间;它的性质奇特怪异,无水坚硬如石,遇水松软如泥;它又极端贫瘠,甚至有流毒千里的危害。究竟什么是砒砂岩?它有什么危害呢?在漫长的历史时期和现在,砒砂岩和砒砂岩地区人们的生活又有着怎样的变迁?
生命遇之,如遇砒霜
砒砂岩深藏在黄河“几”字形臂肘的东北部、鄂尔多斯高原的一隅,几乎不为世人所知。但是,无论是今天还是在漫长的历史岁月里,砒砂岩,都以其独特的形态、绚烂的色彩、极端的贫瘠甚至远达千里之外的危害,向人们述说着它执拗的存在和影响。
从字面不难理解,砒砂岩应该是一种岩石。之所以特殊,在于一个“砒”字。我在字典上细查此字,“砒”,即砷,著名的毒药,呈白色粉末状,有时呈黄色或红色。我很钦佩第一个为这种岩层确定名称的人,他也许是一位专家,也许是一个普通百姓,不管是谁,他能把“砒”与这一岩性联系到一起,可见他对砒砂岩的地貌特性了解得是多么地透彻,概括得是多么地准确形象。
在黄土高原之上,隐藏着这样一种不为人知的壮丽景观:深浅不一的红色岩层,其间还有白色、灰色等杂色相间,再加上千百年来狂风和流水的侵蚀,又把这片彩色岩层切割得千沟沉落、万壑损坠,这就是砒砂岩。摄影/包常青
其一, 砒砂岩的“毒”。据当地专家讲,这种岩石异常贫瘠,其上几乎寸草不生,生命遇之如遇砒霜,故叫砒砂岩。其二,虽然名为岩石,但它常常呈现出粉末般的状态。准确地讲砒砂岩是一种松散的岩层,由于其上覆盖层厚度小、压力低,它的成岩程度低、沙粒间胶结程度差、结构强度低,看似岩石,可是遇雨即溃、逢风而散,当地百姓戏言“放个屁就能把它崩开”,所以谐音“屁砂岩”。
砒砂岩分布区示意图
砒砂岩这种特殊的岩层,鲜有其他国家或地区有过类似报道,在中国也是一种分布集中、规模庞大的独特现象。砒砂岩分布区总面积1.67万平方公里,集中分布在晋陕内蒙古接壤地区的黄河两岸,在各主要直接入黄支流的分布面积以窟野河和黄甫川面积最大,其次为孤山川、清水川、浑河。按照地表覆盖物的不同,砒砂岩地区可分为裸露砒砂岩区、覆沙区、覆土区三个类型区。裸露砒砂岩区:地貌多呈岗状丘陵,沟壑密布,植被稀少,砒砂岩不仅在沟谷中出露,而且在坡面上出露。覆土区:砒砂岩掩埋于各种黄土地貌之下,在沟谷中表现为“黄土戴帽,砒砂岩穿裙”的特殊地貌景观。覆沙区:由于受库布齐沙漠和毛乌素沙地风沙的影响,鄂尔多斯高原上的丘陵及墚地砒砂岩掩埋于风沙之下,或形成部分沙丘及薄层沙和砒砂岩相间分布,或形成“风沙戴帽,砒砂岩穿裙”的地貌景观。
那一年,我行走在砒砂岩形成的沟底,在秋日宁静的微风中,沟道两侧间歇性发出极细极密的“咝咝”之声,如蚕食桑叶,如鼠啮豆米,这是风化的岩砂积累到一定数量时沿沟隙坠落时飘出的声音。这种声音,对人的心理会产生极为恐怖的压力,令人毛骨悚然,不寒而栗,让人觉得岩层随时都会崩坍,湮灭一切生物。沟坡十分陡峭,近乎直上直下,沟呈S形前伸后延,暴雨洪水冲刷的痕迹非常明显,有的地方旋出浪窝,只容一身而过,有的地方悬岩四合,只留下一线蓝天。当时,我随手想扳断其中一处突兀的岩面,但这是徒劳的,人的手力根本不能撼动它——晴空下,它确实是石头、是岩层,而不是沙土。我用掌心摩挲着砒砂岩的断面,粗如豆米、沙砾相叠的石层,仿佛锯齿般磨砺着我的肌肤。可我知道,一旦有大雨,它就会顷刻化泥化沙,随流而下,形成当地人闻之丧胆的泥流。在我的脚下,已经堆满了一层厚厚的沙子——这一地区雨水少而集中,暴雨居多,一旦雨季到来,这些岩砂就会冲出沟底,汇入河沟之中。在砒砂岩地区,一座座山峁状若沙洲,一道道墚子形如梳齿,数不清的毛沟连着支沟,数条支沟再连接形成河道,最终洪水泥沙俱下,汇入黄河。
在砒砂岩地区,一座座山峁状若沙洲,一道道墚子形如梳齿,数不清的毛沟连着支沟,数条支沟再连接形成河道,最终洪水泥沙俱下,汇入黄河。这里是黄土高原剧烈侵蚀的中心地区,是黄河粗泥沙的集中策源地,被中外专家称之为“世界水土流失之最”。
流“毒”千里,何以治之
当年采访结束后,我硬是不远千里带回了两块砒砂岩。黄河水利委员会的同事们好奇地围观了许久,对它感慨万千:“这就是黄河为害下游的祸首啊!”是的,裸露砒砂岩地区是黄土高原剧烈侵蚀的中心地区,是世界上水土流失最严重的地方,是黄河粗泥沙的集中策源地,而粗泥沙是正黄河下游形成地上悬河的主要原因。
中国水利学家、国际著名泥沙专家钱宁教授在上世纪50年代指出:淤积在黄河下游河滩、主槽深处的泥沙,极大部分为粒径大于0.05毫米的“粗泥沙”。同样是来自于黄土高原的泥沙,颗粒较细的可以随流入海,颗粒较粗的则留在了河槽和滩地上,造成举世闻名的地上悬河。1979年,钱宁进一步指出,粗泥沙主要来源于两个区域,其中一个就是砒砂岩地貌区。此后,经过一批批研究人员的野外钻探、实验室分析,最终选定把粒径大于0.1毫米的粗泥沙作为界定黄河粗泥沙集中来源区的边界条件。经过复杂的分析论证,终于锁定黄河中游粗泥沙集中来源区为1.88万平方公里,这1.88万平方公里,主要是以砒砂岩为代表的基岩出露区。
世世代代居住在砒砂岩地区的人们做梦也没有想到,他们痛惜不已、流失不绝的泥沙,会在千里之外的黄淮海平原上不断沉积,并且成为千百年来中国洪水的心腹大患。
于是,专家和百姓们绞尽脑汁地想办法试图改变这一局面。他们进行了多种尝试和实践,种草、种树、种柠条,这些很好的防风固沙、保持水土的方法,在砒砂岩裸露区却都效果不佳。人们还试着在砒砂岩上栽植白榆、山杏、小叶杨等,也都未获成功。可以说曾经成功的林草措施,对砒砂岩裸露区而言都是难以奏效的。最终人们找到了一种植物,它并不畏惧砒砂岩之“毒”,能够在那贫瘠缺水的岩土上倔强地生长繁殖,这就是沙棘。沙棘是一种落叶灌木或亚乔木,一般高度在2米左右。它耐干旱、耐寒冷、耐瘠薄,根系发达,一树成活,串枝成片,枝繁叶茂,落叶丰厚,它还有根瘤可以固氮,能够改良土壤,而且它伴生性能好,在沙棘的“庇佑”下,一些乔木如落叶松、云杉包括一些草本植物红柳、柠条等,可以形成同生并长的状态。
砒砂岩是一种松散的岩层,由于其上覆岩层厚度小、压力低,它的成岩程度低、沙粒间胶结程度差、结构强度低,干燥时坚硬如石,遇水浸泡则松软如泥。站在砒砂岩的沟坡中,只见暴雨洪水冲刷的痕迹非常明显,有的地方还旋出浪窝来。
1997年,我曾到内蒙古伊克昭盟(今鄂尔多斯市)准格尔旗的十里长川和川掌沟等砒砂岩地区参观,看到一片片山梁和坡面上,沙棘已经长到一人多高,形成茂密的灌木丛,郁闭了裸露的岩石。小指肚大小、橙黄色的沙棘果紧紧贴在干枝上,密密麻麻,仿佛串串袖珍葡萄。记得当时伊盟水土保持办公室的工作人员满怀信心地告诉我:“我们要把这里的山冈种满沙棘,使这里变成绿洲。”
艳压丹霞,形似雅丹
15年后,我再次来到准格尔旗,不再是为了参观砒砂岩区的“沙棘绿洲”,而是特意来欣赏裸露的砒砂岩的。是的,换一个视角,你会发现砒砂岩是一种难得一见的美景。
除了前面提到的两点与砒霜相似的地方,砒砂岩的色彩也与砒霜一样,有着白色、黄色和红色的变化。有的岩层之中灰白、棕黄、绛红、粉紫、灰绿,五色相叠,层理清晰,线际分明。特别是雨后或雪霁,岩层的颜色十分鲜艳,呈现出魔幻般的视觉效果。
砒砂岩地貌最醒目的特征是它的色彩相间:以红色地层为主,灰绿、棕黄、绛红、粉紫、灰白等颜色相叠,层理清晰、软硬互叠、线际分明。砒砂岩中的白色部分,是形成于白垩纪早期的巨厚白色泥灰岩,在水流的冲刷侵蚀下,它呈现出别样的景致,一道道溶沟蛇形蜿蜒,一条条蚀痕如斧刻刀削。
砒砂岩中绿色岩层的形成时间要远远早于白色岩层:在三叠纪晚期,地壳开始缓慢下降,气候转向温暖湿润,植物繁茂,湖泊遍布,地层沉积灰绿色碎屑岩;到了侏罗纪早期,地壳再次下沉,气候湿润,适宜植物繁殖,多出现灰绿色和灰色含煤细砂岩。摄影/汤世光
据地质学家考证,砒砂岩形成于古生代二叠纪和中生代三叠纪、侏罗纪、白垩纪(约2.5亿年—6000万年前)之间。这是地球历史中地质最活跃、生物最繁茂、动物最庞大的时代,每一代、每一纪,气候、生物、地壳的风云际会,都在砒砂岩的岩层中绘上了属于自己的独特色彩:红色的泥岩和碎屑岩,是古海洋封闭为内陆盆地、大地上以蕨类植物为主时沉积而成;同是红色的陆相红泥岩,是气候更趋干旱炎热时,继续沉积的巨厚岩层;灰绿色的碎屑岩和灰色的含煤细砂岩是在气候转向温暖湿润,植物繁茂,湖泊遍布时沉积而成的;棕色铁灰岩是在侏罗纪中期,气候干热时形成的;而巨厚的白色泥灰岩,则形成在气候干热的白垩纪早期。
如果说丹霞地貌以厚重的绛红色渲染着地球,那么,砒砂岩则以五彩叠加的页码记录着地球时光的演变,描述着地貌的多样性,是地质历史彩色的插图,是大自然演化中的五彩乐章。
想象一下,在满眼都是黄土单调的黄色中,突然出现了大范围深浅不一的红色,其间还有白色、灰色等杂色相间,怎能不让人眼前一亮?再加上千百年来狂风和流水的侵蚀,又把这片彩色岩层切割出各种形状,仿佛沙漠中的“魔鬼城”被涂上色彩,搬到了黄土高原之中。
砒砂岩区是自然界中风蚀与水蚀的过渡区,再加上重力侵蚀和人为侵蚀,各种侵蚀力不仅在空间上复合作用,而且在时间上交替影响,一年中每一季节都有较强的侵蚀现象:春季万物解冻,岩体的水分不断蒸发,冷热变化,裸露砒砂岩的斜坡岩体不断剥落;夏、秋季时水蚀又开始发挥作用,尤其是7—9月,水力和重力二者合力,在坡面上切出一条条沟壑,而侵蚀下的泥沙又在沟坡上重新堆积;冬季至第二年春季植被覆盖度低,狂风就像一把刻刀一样直接在裸露的岩面上雕刻,尤其是4—5月,风力侵蚀最为严重。
这样夜以继日、四季不断的侵蚀“雕琢”,使得砒砂岩呈现出各种不同的形态。有的像动物,有的像怪兽,有的像石笋,有的像古堡低的也就半人高,高的可达上百米,时而连绵不绝宛如长卷壁画,时而独峰孤立迎风摇摇欲坠。站在高处俯视,只见大地破碎,荒凉孤寂,仿佛身处月球表面;行走在深谷里,脚下沙粒细腻松软,仿佛是行走在沙滩上;跻身于沟壑中,两侧悬崖扑面压来,只余头顶一线青天移步换景,让人目眩神迷,不知究竟身居何处,只能感慨自然造化之神奇。
砒砂岩地区土地贫瘠干旱,百姓种地基本上是靠天吃饭。农民主要在坡地上耕作,一两场暴雨后,艰难开垦的坡地就可能一夜之间化为乌有,于是越贫越垦,越垦越贫。图为一农民正在自家土地上撒农家肥,准备种谷子。
砒砂岩之上几乎寸草不生,而沙棘却是它的克星。为治理砒砂岩,当地政府发动百姓在砒砂岩地区种植沙棘,在沟坡布设沙棘护坡林、沟道坡脚布设沙棘挡沙坝,形成一个立体的防护体系。由于在干燥时砒砂岩质地异常坚硬,人们甚至需要一种专用的镢头来挖开砒砂岩。
改变视角,变“毒”为“宝”
在沉默了万年、背负了千载骂名后,砒砂岩终于获得了人们欣赏的目光。在准格尔旗暖水乡,人们告诉我,这个乡在过去几年里进行了整体生态移民,以实现对砒砂岩的治理,并在治理水土流失方面颇见成效;而现在无论如何治理或者发展,他们也要有意识地保留一片原始的砒砂岩地貌,来建设一个砒砂岩地质公园。
砒砂岩地质公园的建设无疑是令人兴奋的事情,改变了思维视角,颠覆了传统观念,人们也开始改变、重新审视以前对砒砂岩的认识了:从恨之入骨变为珍惜保护,从治理改造变为共生共存。当然,一切的判断和行动,都是基于当时的历史条件的:一方面,对砒砂岩区水土流失的治理是必须的,今天仍然需要坚持不懈地进行;另一方面,这里的地下发现了深厚的煤层,采煤以及相关产业迅速发展,基本改变了人们在土里刨食的生活方式,砒砂岩不再对居于其上人们的生存状态构成威胁,反而成为人们欣赏大自然原始之美不可或缺的资源,成为人们探究地球奥秘、增长地质知识的生动教材。
我想,这何尝不是人类认知世界、回归理性的一例明证。在漫长的地球历史时期中,砒砂岩一直就在那里,不动不移,只是因为对人类形成了妨碍,人们就对它恨之入骨。其实,砒砂岩何辜?它和人类一样,都是造物主的宠儿,是我们生存的这个星球上的宝贵物质。我们不能仅仅因为煤炭、石油、黄金这些“物”对人类有益就擅加珍重,而把对人类无“益”的“物”都斥为无用,视为敌人,我们应当珍惜地球上每一个存在。
在背负了千载骂名后,今天砒砂岩终于获得了人们欣赏的目光,人们不再对它恨之入骨,而是把它作为一种独特的景观资源珍惜保护,欣赏它的苍凉古朴,欣赏它的色彩斑斓,欣赏它的形态多变在鄂尔多斯市的准格尔旗暖水乡,人们还特意建设了一个砒砂岩地质公园。
在砒砂岩地质公园里,我还听到了这样一段故事,史载清康熙帝在平定噶尔丹叛乱时曾驻跸准格尔旗,觉得展现在眼前的砒砂岩地貌红白相间,艳色可餐,峰峦相错,高下团耸,宛若一大池勃绽之莲苞。当时得知这种地貌还没有名字,于是康熙亲自为其赐名——“莲花辿”(音:搀)。这也是那位千古一帝的不同视角。
本文选于《中国国家地理》2012年5月
撰文/陈唯达 摄影/董保华 等
责任编辑/张璇 图片编辑/马宏杰
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