地质科普:中国奇特的桌状山,如何形成?
来源:侠客地理
发布时间:2022-05-12
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在我们的印象中,山应当是什么样子?或者山体浑圆,像一个个馒头?我国东部低山区的山大致如此,它们的形成大多与流水侵蚀有关。流水至柔,侵蚀出的山也圆润柔美。

或者山体尖削,如锥如剑?我们西部高海拔地区的山大致如此,它们的形成与冰川有关,冰川至坚、至硬,所雕琢出的山也粗犷,棱角分明,我们也称之后角峰。

▲从轿顶山拍贡嘎山。贡嘎山是冰川作用形成的山体,线条粗犷,具有金字塔角峰。摄影/李忠东

还有一种山,它们多陡壁悬崖,形成大多与地质构造有关。在地壳的抬升、压挤之下,岩石发生断裂、弯曲,形成的单斜山、断块山、褶皱山均属此列。

这其中便有一种断块构造形成的山,山体高悬,山顶水平如书桌,四面绝壁临空,在蓝天下所勾勒出的天际轮廓线平直规则,这就是桌状山。

桌状山在世界上并不少见,最著名的当数罗赖马山,它位于南美洲北部巴西、委内瑞拉和圭亚那三国交界处。罗赖马山从平原上拔地而起,悬浮云端,气势恢弘。1912年,《福尔摩斯》的作者阿瑟·柯南道尔以此山为背景,创作了科幻小说《失去的世界》,让这座山名声大噪。

其实,在我国西部四川盆地的西南边缘,也有三座这样的桌状山。它们呈品字排列,如空中楼阁,悬浮云端,《中国国家地理》总编单之蔷先生称之为“中国的桌状山”。

▲位于南美洲北部的罗赖马山是世界最大的桌状山,摄影/网络

01

中国的桌状山

2015年5月,笔者陪同《中国国家地理》单之蔷先生来到四川盆地西南缘的乐山、眉山、雅安三地交界处。

单先生此行的目的,是来探寻中国的桌状山,他考察了峨眉山、瓦屋山,在他的行程中本来包括大瓦山的,可惜正当我们一行准备出发前往时,不巧单先生因有急事必需返回北京,大瓦山终未成行。

在后来发表于《中国国家地理》2015年第6期的《探访中国的桌状山》一文中,他这样写道:“蜿蜒起伏是人们对山的惯有印象,除此之外,还有一种形态的山不为多见,它们四壁陡峭、顶面平展如桌,被形象地称为桌状山。四川盆地西南边缘的群山中,瓦屋山、大瓦山是我国桌状山的典型代表。两座山直线距离不足40公里,形态颇为相似:孤峰状的山体拔地而起,山顶面平坦如桌台,周边悬崖陡壁围绕。如果说高峰低谷相间错落体现了山的曲线之美,那么桌状山奉献的则是山的直线之美,它所勾勒出的刀削般平直的天际线,就是这种美的最好诠释”。

▲2015年与单之蔷总编在瓦屋山考察时,在雅女湖畔终于等到瓦屋山露出来。摄影/李忠东

其实,单之蔷先生并非这种美的最先发现者。

早在十多年前,便有地质地貌专家范晓先生在考察大瓦山时发现,大瓦山并不孤立,它和北西方向的瓦屋山、东北方向的峨眉山构成一个神奇三角。他将这三座山称为四川盆地西南缘的断块山群,也就是断块形成的桌状山。

被称为桌状山的三座山分别为,东峰峨眉山、北峰瓦屋山、西峰大瓦山。它们呈品字形排列,之间的距离约30公里。在地貌上它们有三个最显著的共同点,那就是山顶平缓,山体突兀,四周有近千米的绝壁或陡坡。

▲大渡河畔的大瓦山。摄影/王治

在三座山中,瓦屋山山顶面积最大,达11平方公里。其次为峨眉山,在金顶、万佛顶一带连续缓坡平台面积约4.8平方公里。面积最小的是大瓦山,山顶平台面积1.6平方公里。

在高度上,大瓦山海拔3236米,最高;峨眉山海拔3099米,次之;瓦屋山海拔2830米,居末。

另外,在山体的物质组成上,它们也有共同点。它们顶部都是由约2.5亿年前火山喷发形成的玄武岩和海洋中沉积形成的二叠系阳新组石灰岩,这两种质地坚硬的岩石充当了山体的“盖顶”,相当于给山体戴上钢盔,避免了山体的风雨侵蚀中风化崩坍。

▲三座山呈等距、品字排列。

02

东峰峨眉山

峨眉山是品字形桌状山群的东峰,它从峨嵋-乐山平原上拔地而起,构成四川盆地的西南屏障。峨眉山在三个桌状中既不是最高,面积也不是最大,甚至还不算最典型的,但峨眉山的名气却最大。

与大瓦山、瓦屋山比较,峨眉山的大断崖仅在东坡规模最大,垂直高度约800米左右,极为壮观。而且构成峨眉山山顶的岩层有一个向西倾斜的角度,因此峨眉山的山顶面并不像大瓦山和瓦屋山一样是近水平的,而是呈一个平缓的斜坡面。在规模上,金顶、万佛顶一带连续的山顶缓坡平台面积约4.8公里。

▲峨眉山。摄影/王治

峨眉山地处扬子板块西缘,以北东走向的峨眉山断层、北西走向的丰都庙断层为界,将峨眉山地区分为三个一级断块,西侧为峨眉山断块,南西侧为二峨山断块,东侧为峨眉平原断块。峨眉山景区正是位于被峨眉山断层、新开寺断层、马沟断层、大峨寺断层、万年场断层及麻子坝断层围限的顿锥形大峨山断块。山体上部为火山喷发形成的玄武岩,下部为海洋环境沉积形成的石灰岩,两种不同岩石共同构成了最为险峻的悬崖绝壁和桌状平顶山。

▲峨眉山的山顶平台。摄影/石耀臣syc(图虫创意)

唐代诗人李白曾发生“峨眉高出西极天”、“蜀国多仙山,峨眉邈难匹”的赞叹,南宋诗人范成大则有“三峨之秀甲天下”的诗句。峨眉山与山西五台山、浙江普陀山、安徽九华山并称为中国佛教四大名山,是举世闻名的普贤菩萨道场。主峰万佛顶3099米,高出成都平原近2500米。

峨眉山不但是中国四大佛教名山之一,而且丰富地质现象也是闻名遐迩,震旦—寒武系层型剖面、龙门硐三叠系沉积剖面在地质界知名度很高,成为中外地学科考及国内地质、地理专业教学实习的基地。

以峨眉山命名的“峨眉山玄武岩”,由2.5亿年的火山喷发形成,可与印度德干高原玄武岩媲美。它是由赵亚曾先生于1929年命名,这位年轻的地质学家后来在云南昭通野外考察时,被土匪杀害,牺牲时年仅29岁。

▲赵亚曾命名的峨眉山玄武岩。摄影/(李忠东)

03

北峰瓦屋山

瓦屋山是三座品字形桌山群的北峰。古称居山、蜀山、老君山,早在唐宋时期就与峨眉山并称“蜀中二绝”,传说是太上老君升天之地,道教发源地,青羌民族最后留居之地。瓦屋山四周绝壁围限,形成了向东西两侧略倾的屋脊状山顶。无论从那一个角度,远观皆状若瓦屋,因此得名“瓦屋山”。历代文人皆对瓦屋山倾情咏颂,苏轼的“瓦屋寒堆春后雪,峨眉翠扫雨余天”和何绍基的“巴蜀风光,峨眉十之三,瓦屋得六七”流传最广,也引用最多。

▲瓦屋山。摄影/(图虫创意)

瓦屋山山顶平阔,南北长3375米,东西宽3475米,平均海拔2830米,平台面积达11平方公里,是仅次于罗赖马山的世界上第二大山顶平台,也是三座桌状山中平台面积最大的。

平台之上湿地、湖泊、泉水、溪流分布,森林茂盛,野生动物出没其间。每当朝晴夕阴,站在山顶的象尔岩、睹光台或辟支佛崖,云涌雾漫,佛光幻动,圣灯明灭,奇幻而飘渺。

平台上半部分为峨眉山玄武岩,形成坚硬的“顶盖”。玄武岩“顶盖”之下为巨厚的碳酸盐岩,形成四周悬空的绝壁,垂直高度达700至800米的大断崖壁立千仞,其规模之大、气势之宏伟极为罕见。

▲瓦屋山。摄影/云淡风轻16(图虫创意)

构成绝壁的岩层产状平缓,如万卷天书层层层叠叠。崖壁之上,瀑布高悬,自古有“悬幡瀑布”之说,其中以兰溪、鸳溪、鸯溪三大瀑布最为壮观。兰溪瀑布落差达1040米,平均流量2.4立方米/秒,如银河飞坠。

英国著名植物学家威尔逊曾于1908年登上瓦屋山。他在《瓦屋山行纪行》一文中这样写道“它厚平方重,整个轮廓就像一艘漂浮在云雾之上的巨大方舟。”

▲从瓦屋山平台上飞坠而下的高山瀑布。摄影/杨建

04

西峰大瓦山

大瓦山是三座桌状山中的西峰,在地质结构与峨眉山、瓦屋山相同,均为典型的断块山,但比峨眉山、瓦屋山相更加突兀、雄阔。海拔3236米,是三座山中海拔最高的。其四周被绝壁围绕,形成山顶平坦四周凌空的桌状方山,顶面面积约1.6平方公里,是三座山中平台面积最小的。

从空中俯看,大瓦山顶部在平面上呈等腰三角形,其东北、东南和正西的三条边分别长约1750米,2000米和3000米。顶面以下全为绝壁,三面直立的陡壁,犹如三片覆瓦,“大瓦山”之名由此而来。

▲大瓦山。摄影/阿峰001(图虫创意)

1903年6月的一天,英国植物学家威尔逊在峨眉山顶第一次看到了这座四周被悬崖环绕的孤山,后来在他的文章中写道:“当瓦山第一次出现在我眼前时,大约是在20英里的距离上,我简直不敢相信这就是瓦山——它看上去是这样一个巨大的悬崖,它的壮阔宏大使其高度相形见拙。”

“从峨眉山顶望去,大瓦山像一只巨大的诺亚方舟,船舷高耸在云海之中。”1903年7月1日,威尔逊带着他的狗第一次登上了大瓦山,不过天公不作美,威尔逊的大瓦山之行始终在一片雨雾中,下山的时候,他被雨水浇了个透,成了一个“落汤鸡”,狗也成为“落水狗”。

▲英国植物学家威尔逊。

在威尔逊到来之前,已经有一位美国探险家到过这里,这个人就是E. C.贝伯尔。有关贝伯尔的信息相当稀少,稀少得我们几乎要怀疑这个人的真实存在。我们只能通过威尔逊的著作《一位在中国西部的自然学家》中去了解他。

据威尔逊记载,贝伯尔是1878年6月5日登临瓦山的。贝伯尔称大瓦山为“世界最具魔力的天然公园”,在他的报告中更是充满了对大瓦山的溢美之词,以至于20多年之后,威尔逊同样面对大瓦山时,已经找不到比贝伯尔更好的词来描绘它了,威尔逊感叹道“他对瓦山的描述是那样的精确和美妙,我不可能作得更好,只能引述他的报告”。

▲大瓦山。摄影/王治

05

桌状山因何形成

如此奇特的山,又是如何形成的呢?桌状山群的形成,主要得益于三个方面。一是的物质构成特别;二是地质构造,主要为抬升作用及断裂作用;三是大渡河、青衣江持续不断的下切。这一地区的物质组成主要由抗风化能力较强的碳酸盐岩、玄武岩与抗风化能力较弱的泥质岩、砂岩相间构成,它们呈水平状叠置,像一摞平放的书,而水平岩层通常更易形成突兀的高山和陡崖。受差异风化的影响,质地坚硬的碳酸盐岩、玄武岩构成的陡崖,而软弱的砂岩泥岩形成缓坡平台,呈现出陡崖、缓坡平台交替出现的特点。

▲大瓦山。摄影/王治

远观,桌状山群均有两个规模最大的陡崖。下部陡崖由距今6亿年左右形成的灰岩、白云岩构成,它主要形成桌状山最下部,表现为一系列的深邃峡谷。上部陡崖由大约2.5亿年前的灰岩、峨眉山玄武岩构成,我们看到的最为壮观的,悬浮在云端的山体便是这部分。

需要指出的是,顶部巨厚的玄武岩是桌状山形成山顶平台的关键,它像是给山体戴上安全帽,使之下的陡崖免遭风雨侵蚀,从而让桌状山的形态得以持续保持。

而在地质构造上,伴随青藏高原的抬升,这一区域受北西、北东向两组断裂围限,形成不同级次的断块。大瓦山、峨眉山、瓦屋山实际上都是由这些次级断块构成。而且这两组断裂的断面近于直立,如峨眉山壮观的舍身崖,正是沿着这个断层抬升,并在其前缘形成的壮观断层崖。可以说断裂围限、断块构造对三座孤立悬浮状桌山的形成,具有重要意义。

▲断块山形成示意图。绘图/周箬萱

桌状山的形成,得益于独特的物质组成,两组断裂的围限以及由此产生的断块构造,最后便是流水经年累月的持续切割。青藏高原的快速隆升,导致整个区域地形落差悬殊,这就为大渡河、青衣江的急剧下切创造了条件。

它们像一把手术刀沿着断裂、裂隙,又准又狠地拉出一条条纵横交错的切口,形成如大渡河大峡谷这样的密集峡谷群,流水的侵蚀还将软弱的岩石带走,山体变矮,而让以坚硬玄武岩为顶的桌状山更显高大。

▲三座桌状山。摄影/王治

06

桌状山群还会上新吗?

四川省盆地西南缘,它们的岩石组成、地质构造、气候环境皆有相似性,那么除了这三座桌状山而外,还能找到其他类似的地貌吗?尤其是发生于2.5亿年前的那一次火山喷发,其喷发物玄武岩覆盖面积达50万平方公里,跨及四川、云南、贵州,那么在这些地方还能找到以它为顶盖的桌状山吗?

其实,除了上述的桌状山而外,位于大瓦山与瓦屋山之间洪雅县境内的复兴村一带,还有一面积约26平方公里的棱形地块,轮廓十分清晰,一样的岩层和组份,一样的顶平和四周陡崖,但海拔高度平均仅2300米左右,陡崖最高的不足400米。

而与大瓦山相接的帽壳山(3225米),隔大渡河对峙的雀雀岭(3000米)、成昆铁路利子依达泥石流沟源头的梅岭顶(3263米),甘洛与峨边县“中国百慕大——黑竹沟”相邻的马鞍山(4288米),以及马边县的大团岩(3077米)、大风顶(4042米)一带等,也有这样的断块山和玄武岩“盖顶”。然后,在调查中发现,这些山要么发生倾斜,要么受到挤压变形,因而不具备形成桌状山的条件,不过我们仍期待今后有更多的发现,中国的桌状山能不断上新。

▲大瓦山旁边的帽壳山,地质结构与大瓦山相似,但没有形成桌状山顶。摄影/何为

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参考文献:

1.李忠东,周江陵,邹蓉等,《大河奇峡》》,中国旅游出版社,2019年4月;

2.单之蔷,探访中国的桌状山,《中国国家地理》,2017年第6期;

3.范晓,四川盆地西南缘的构造断块山群与瓦山地貌,《中国地质学会旅游地学与地质公园研究分会第23届年会暨二连恐龙地质公园建设与旅游发展战略研讨会论文集》。

文丨李忠东



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