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《大自然寻真》
第五篇 解读地球内外的古谜
第17章 地球山河谁造就-1
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17.1 地球上山脉形成的条件
根据14.7所述，青藏高原和喜马拉雅山脉是地下强烈的核能上推力所形成。那么，所有的山脉是否都是这样子形成的呢？
诚然，地下核能上推力造山是最主要的造山运动，但是，地下气体将岩浆挤出地面堆积成山，也是另一种不可忽视的重要造山方式。可是，不管是哪一种造山模式，从本质看都必须首先具备两个条件，一是熔液态，二是动力。大家知道，山体里面尽是石头。若当初不够热，这些石头就成不了浆液或者软膏状，也就无法塑造成目前由一层层石头所构成的各种形状雄伟的山脉，或者如桂林一带那样婀娜多姿的卡斯特地形和千姿百态的岩洞。再者，如果没有一定力量在发生作用，原先是液化状态的地球最终凝固下来的也只能是处处相对平坦的地面。由此可知，熔液态和动力两者对于山岭的形成都是不可缺少的重要条件，而这两个条件都是核球喷射论的要点所具备的（见5.5）。
17.2 核能上推力造山的具体情况
原始地球的内部深层不断发生着强烈的热核反应，这就是很多山岭形成的动力来源。首先，核能上推力造成了不少火山。当然，早期的火山喷出岩浆肯定不是像现在那样慢慢挤着岩浆流出来，而是会像天大的巨人吐痰那样大口往外吐，才造成了目前一些山头上有一块块的花岗岩大石头。我们目前所能见得到的火山喷发实例，尽管在强度上无法与早期火山强烈喷发的壮观景象相比，但实例的存在正说明我们的想象并非凭空。总之，核能上推力造山是一个总称，地球从诞生一直到相对稳定的漫长岁月里，不同温度时期核能上推力就有不同的造山方式。我们这里就不再去多谈早期火山喷发的造山了，想特别介绍的核能上推力的造山运动，主要是指大陆硬化后期延续下来的，并没有喷出岩浆却使地形不断上抬，可以造成目前各种高耸山系的造山模式。如果绝对分开地说，前者在初期是将稀薄的熔液喷出液面后又再恢复液面平坦，后者却没有喷出岩浆却使地形不断上抬。其实并无绝对的事情，后者应该是前者的延续，中间有着漫长的过度状态。所以，我们所讲的这种造山模式，也依然与火山模式结合在一起，不过主要表现是后者，而我们也只讲后者就是了。
我们以喜马拉雅山系为例做介绍。喜马拉雅山系是世界上最高最大的山系，它的形成肯定也夹杂了不少火山喷发的成份，但它之所以长得那么高，更主要的是由于在地壳硬化的早期，地球的深处热核反应在该处产生了一种强大向上的推力所致。在地表面刚开始硬化的时候，来自地下的向上推力就使得原来是平坦的半硬地面不断向上拱起来。地面一边向上拱一边硬化，所以上推力中心位置附近的地面就越来越高。但是，由于上推力并不是那么均匀地向四周减小，因此就造成了喜马拉雅山并不是一个孤零零的四周平滑的“圆馒头”。而且，地下热核反应实际上是时强时弱的，每一次所产生的强烈上推力中心位置也不可能都在同一个地方。如果把先后各次强上推力的中心位置点聚在同一张图纸上，所呈现出来的就绝对不会是重叠在一起的一个大点，而是一种中心密集而周围逐渐稀疏的成片的点状集合。同时，由于地壳的薄弱环节既有点状分布，又有线状分布，所以，上推力的上传通道实际上便会是点线结合的。于是，最后也就造成了喜马拉雅山的周围又有很多矮小一些的山头，越远离主要山峰，山就越来越矮小，但它们重重叠叠，既有孤立的山头，也有连绵不断的山脉，总合在一起就成了一个大山群，或称山系了。
广州市区内的白云山虽小，它也有着自己的山系。远看白云山就像一个“圆馒头”，近看却也山峦起伏，大小山头难以计数。从山势的分布特点进行分析，相信像白云山这样的小山系也与喜马拉雅山系的成因相同。
小山系其上推力来自地球较浅层的较弱热核反应，大的山系其上推力就肯定是来自地核附近较强烈的热核反应了。大山系的形成过程十分漫长，而且由于上层重力的下压作用，深层热核反应的上推力必须积聚到一定时候，才能从内部爆发而向上挤压。所以，山体的形成或增高肯定是间歇性而非连续性的过程，因此也就形成了山体层状岩石结构的典型特征了。喜马拉雅山系的山体岩石就充分体现了这种层状岩石结构的典型特征。
什么是山体层状岩石结构特征，它们究竟又是怎样形成的呢？到贵州省去旅游，就到处都可以看到山体像“千层饼”一样，是由一层层基本平放着的片状石头所叠放起来的。贵州的山就属于喜马拉雅山系，因早期地下核能上推力很强，活动快速而频繁，所以形成的石头片都很薄，不少当地山民都用它们当瓦片来盖屋顶。原来，在山体的长高过程中，山体外层逐渐变硬，而且硬化层逐渐增厚。可是，这种变硬和增厚并非连续性行为，而是一些间隙性的动作，因此才造成了十分显著的层状岩石结构。具体地说，当山体底下深层的热核反应发生内部爆发而猛烈向上发力的时候，山体地壳内的岩浆就会像锅里的开水一样往上冒，整个山体受到内力的顶托也就被迫长高了一些。等到热核爆破力减弱或停止之后，虽然已经逐渐硬化的山体外壳被挤压而胀大之后会出现很多裂痕，却被挤填进了浆液且彼此相凝固在一起，这就使长高胀大的山体无法再缩小回去了。在核爆发的间隙期间，山体外壳的向下内壁与岩浆之间会积聚了越来越多的气体而形成了一个空腔，这就使爆发时粘到内腔顶壁上的浆液可以得到充分硬化，从而令山体外壳又从里面增多了一层新的硬内壁。这样一来，每次核爆发既使山体长高胀大，又都增加了一层新内壁。不同山体的每次爆发强弱不同，爆发前的内气腔也大小不一，便造成了前后形成的新旧两个岩层结构紧密程度有差异，有些会将少量气体，甚至将悬浮在腔内液面上的杂质也一起夹进了岩层里，显得层次更分明。不管情况如何，这样形成的山体，岩石都会是一层层的，而且岩石的层面都大致平行于所属主要山体的斜坡面，或者近于水平，这就是多数山系山体里面岩石结构的典型特征。长江三峡是喜马拉雅山系的较远延伸，核能上推力比贵州一带小得多，上推动作也缓慢得多，所形成的石头层次就较厚。如果我们在三峡大坝储水之前去过长江三峡旅游，就可以十分清楚地见到长江两岸有着很多断开的特殊岩石层面（如彩图17.2-1，2002年10月摄于长江游轮上）。山体里每一层岩石所记录下来的，实际上正是地球初期发生每一次大地震的历史记载。彩图17.2-2是湖南张家界崖壁照片，显然与彩图17.2-1异曲同工，但因为比长江三峡的山系又平缓得多，故岩层厚度更大和平缓，在彩图17.2-2中还可见到较平缓上涌的浆液面上的杂质都一起被夹在缝隙里了。彩图17.2-3是台湾西部高速公路侧面照片，虽然因车速太快使照片模糊，也还明显见到大范围岩层倾斜方向的一致性，表明这是受同一个爆发中心长期多次作用的共同结果。这种层状岩石结构是地球上最普遍、最典型的山体岩石结构。
在一个大的山系中，可能由于在某个较大的范围内有着较均匀的上推力，或者加上这块较大的地壳在早期就已经被较厚的硬化了，那么，它在整个山系的形成过程中就会被整大块逐渐整体抬高起来，这就形成了像青藏高原或者黄土高原那样高高的台地。高原的某些未受侵蚀的地面，才有可能是真正的原始地球最上层轻浮物所凝固下来的表面，而高山峻岭的原始轻浮物上层表面，恐怕早就已经被挤得支离破碎，坍塌下滑，雨水冲走，岩石暴露了。
17.3 地下气体将岩浆挤出地面也堆积成山
像广西或广东西部等地比较集中的那种山群，即所谓卡斯特地形，其形成过程虽然不是主要的造山方式，但那是大自然另一种更有意思的造化。一个个小山头被摆放在相对比较平坦的地面上，很多是彼此独立的孤山。它们的模样就像是燕子衔了泥巴堆积起来一样，而且内部一般都是空的，难怪广东怀集县桥头镇的山就被叫做燕山（见彩图17.3.0）。
这种奇特的山群究竟是如何形成的呢？无疑，那是由于当地壳已经冷却到有了一定的硬度之后，地壳底下不太深的地方还继续在进行着某些化学反应或者弱的热核反应。虽然反应不太激烈，却也产生了不少气体。气体积聚到一定时候便会克服上层地壳的压力，在某些较脆弱的地壳处击破一些孔洞或裂痕将气体逐渐排放出来。由于地下靠近硬地壳处的浆液已经很粘稠，所以气体在挤开岩浆而排放出来的时候就会带出了很多浆液。被挤出地面的浆液越堆越多，凝固后也就成了一个个的小山堆了。
17.3.1为什么这种小山堆有很多是中空的
由于这些山堆在完全硬化之前，那些已经排出地面的很多气体又被裹在稠密的浆液里面无法逃逸到大气中去。于是，一个个小山就都好像被吹大了的肥皂泡一样，成了中空的山包，并且越涨越大。只当这些中空山包的表面完全硬化而无法再膨胀，里面的气体压力又增大到一定的时候，才会将其外壳顶破，使气体排放到大气之中。粤西有一些岩洞，如燕岩洞、朝岩洞、黑岩洞等，它们的洞口都与地面齐平，就是从侧面被自动爆开出来的典型例子。当然有很多这种山堆并没有洞口，是因为它们当时没有被内部的气体顶破。但是，凡属于卡斯特地形的较大山堆，就肯定多数是中空的。
17.3.2 卡斯特地形的洞内奇观是怎样形成的
一般地说，地壳里的气体向某一个山堆内排放也不是一次性就结束了，同样是打打停停，时强时弱时停，间歇性地进行着。当某一个中空山包的外壳已经硬化了之后，其内部还经常会从本来就是地面的洞底某处往上突然大力喷出气体和浆液。这些像糯米糊似的浆液往上喷洒后被粘附到了中空山包的内顶壁上，又垂滴下来并逐渐凝固，就会形成了千姿百态的洞内奇观。粤西的朝岩洞等洞口就是由于空山底下的地壳内突然猛喷出气体，造成洞腔内气压过大而爆开出来的。从洞口顶上还可清楚见到较稀薄的粘液往下滴落而被凝固住的景观（见彩图17.3.2-1），显然是因往外喷的气体还夹带着稀薄的粘液，粘附到了洞顶内壁上又垂滴下来，洞口的外缘顶上才有那么多石钟乳凝成。有些浆液特别稠密，又从连通到已经凝固的洞腔顶上往下挤压，就形成了有如彩图17.3.2-2那样的妙景。在黑岩洞里还有一排能敲出不同音调的中空石幡帘（见彩图17.3.2-3），那是因为较稠密的浆液在往下垂落的过程中，特殊形状的洞腔顶部的不同部位各自包进了数量不同的空气所造成的。从洞壁再次爆开而大量浆液涌流出来的结果，就会形成了彩图17.3.2-4的大气魄造型，或者有如彩图17.3.2-5那样也很壮观的场景。朝岩洞里还有一个被上面源源不断大量漏下来的稀薄浆液，冲滴成一个约半米直径的漂亮“洗手金盆”，盆边的浆液还外溢而波及到周围约一米远，形成了十分细密雅致的波纹（见彩图17.3.2-6、7、8），这在其它岩洞都难得一见。总之，不管洞内如何千姿百态，千奇百怪，我们都不难从“天蛋”宇宙模型出发，用核球喷射论的有关知识给予比较合乎情理的解释。
17.3.3石林是些什么东西
如果地壳里的压力不太大，某处地面上又有很多密集的小孔或不规则形状的孔洞，可以让地下的“牙膏”（有些近地表浆液已经逐渐冷却变成膏状）时刻不停地缓慢向上挤出来，先挤出来的岩膏在逐渐凝固变硬的过程中，不断被后来挤出的岩膏往上顶托，就会形成像云南路南那种成片的奇特石林（见彩图17.3.3-1）。在粤西的燕岩洞里，从下往上挤出来而软硬适中的岩膏，边挤边凝固的结果还形成了一尊正向着洞内深处走去的“观音菩萨”妙景（见彩图17.3.3-2）。不过，相信石林和这种观音菩萨之类的景观，主要就不是中空的了。
在形成粤西的肇庆七星岩的时候，地下岩浆可能比起形成石林的岩浆要稍微稀薄一些，既在平坦的地面上堆成了七个孤立的石崖，又还夹杂了一些气体使某些山体有些中空。总之，地壳里的压力大小和岩浆的稀薄程度，决定了所形成山体的外形，也决定了山体的中空程度。
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