书城英文图书美国学生科学读本(英汉双语版)(套装上下册)
11843400000131

第131章 地球上的高地(7)

随着河沟不断被侵蚀磨损,坚硬的岩石慢慢凸显出来,像弯曲的长条凳 那样沿着沟岸蜿蜒盘曲。而且在不同的岩石台面上,剥落的软层岩石不断形成 斜坡,一直向下倾斜,因此整体看上去,这些沟岸就像松软地毯上铺设的一段 台阶一样。科罗拉多高原就是这样一个典型例子,由于被大河在很长的距离中 不断侵蚀,地球上最显著的侵蚀地貌就存在于这里。这里的岩石呈现出不同颜 色,有些峡谷深度达到1英里,宽度达到了15英里。站在大自然这样的侵蚀地 貌面前,简直没有语言可以形容它的壮美雄奇。精彩绝伦、宏伟殊胜、庄严伟 岸,这些词语在大自然如此梦幻般的杰作面前,都黯然失色。

这一地带很干燥,河流的很长一段流域内都几乎没有支流。如果这里的降 雨量很充沛的话,河道就会比现在要宽得多了,水流也会大不少,至少能充盈 整个峡谷底部。这其实还是河谷的早期状态,它所肩负的对这一地区的侵蚀冲 刷的繁重任务才刚刚开始,因此支流都还很小,支流之间的土地还依然辽阔。 191.切割高原--如果一个在高原地区处于雨量充沛的地带,且发生抬升 之后已经过了很长的时间的话,这里的河流就会纵横交错,把地面分割得支离 破碎,只剩下河道之间一条条狭长的陆地依然暴露在高原上。沟谷很深,但是 这些条状陆地的范围却非常小。在这里行进的话,只要不是沿着河道走,往其他任何方向,都是不断在山谷中爬进爬出。

这里没有平坦的耕地用于耕种,由于坡谷陡峭险峻,也没有办法修路。 山谷也非常狭窄,就算要修路也只有沿着河岸修,可是洪水一来的话,一切就 泡汤了。因此这一地区的农业几乎没有,一是交通困难,二则由于根本没地方 栽种。

铁路也只能穿过这里一些比较大的山谷,当然了,由于地貌险峻狭窄,施 工相当困难。除非这里矿产丰富,以此能聚集一些人口外,其余情况下这里都 只是穷乡僻壤而已。若一旦这里的树木被砍伐,土壤就会很快从山坡上流失,最终只留下光秃秃的裸露岩石。这样的例子在阿勒尼格高原和坎伯兰群高原上 就能发现,也就是从纽约向阿拉巴马州延伸的这一地带。

192.晚期高原--如果高原抬升以后所经历的时间足够长,这些切割高 原的河流便能将河谷冲刷出很宽的宽度,也会把各条河流之间的陆地慢慢冲刷 殆尽,只有一些宽阔地域尚能幸存。这样,河流就让高原地表渐渐下降,变成 一个低矮的平坦区域,上面还残留着尚未被冲刷而去的地块,但从陡峭坡岸的岩 石层上也看得出来,它们曾经也在整个高原上广泛分布。如果剩下的地块较大的 话,西班牙人便把它们叫做平顶山,本意是桌子;如果很小的话,就叫做孤峰, 来源于法语中一个意义为地标的单词。

有些平顶山由于太高太陡峭,几乎完全无法攀爬,不过其他大多数还是一 些比较矮且顶部很平的山丘。若是在新墨西哥州和亚利桑那州旅行的话,这样 的平顶山随处可见,它们就像印第安人的小草房和泥盖木屋那样看起来孤零零 的,但其被分割的残留区域也依然广泛分布着。

在晚期高原上的徒步旅行是很容易的事情,这里没有很深的沟谷,旅行者 可以轻松地在平顶山上行进,在这茫茫天地之中,人也成了风景的一部分,因 为这里的本来状态的确太单调了。一些很高的平顶山常常被某些印第安人部落 所占领,他们一般是流落至此,以这些平顶山作为繁衍生息的屏障。就像中世 纪的某些贵族那样,一旦遇到社会动荡便逃进偏远的城堡。

193.破损高原--让高原发生抬升的力量有时也不一定非常均衡,尤其是 当高原的面积很大时,这些力量的不均衡作用也会使岩石层发生破裂。因此我 们常常发现一些岩层破损不堪且复杂交错的高原,而且那些破损岩层有时还比 其他岩层高出一千多英尺。

这样的地域在科罗拉多大峡谷地区便可以见到,在那里,凯巴布高原高出 科罗拉多高原将近2000英尺,东西两面全是悬崖峭壁,这就是断层崖。这样的 地貌在这一地区还有很多处,就像它们的名字一样,充分说明这一地区在曾经 发生地质抬升的时候,岩层出现了严重的破裂。另外由于凯巴布高原比两边的 地区都高出许多,因此也便阻挡拦截了降雨,让这些地区树木难以生长,成了 不毛之地。

在科罗拉多大峡谷的石壁上,岩石的裂口纹路清晰可见,相同的地层分布 线有时会突然比旁边高出上千英尺。在这些裂口悬崖或者断层崖前面,沿线会 堆积很多岩石砂砾的碎片,这说明地质抬升发生后,即使在干燥地区,侵蚀作用也依然非常显著。但科罗拉多河依然默默地流过这些断层,完全无视它们的 沧桑故事。这一地区的峡谷似乎并没有收到断层作用的影响,也许这种影响会 发生地很缓慢吧。

194.丘陵与高山--地球表面不规则的高地区域叫做丘陵,而当它们海 拔较高时,则被叫做高山。不过这二者之间并没有严格意义上的分界,在高山 地区的高地常常被叫做丘陵,而在平坦地区的丘陵却又常常被叫做高山。就一 般而言,海拔至少2000英尺以上才应该被叫做高山。但如果一个地区的总体高 度已经很高了,这时的高山还必须明显高出该地区的总体高度才行,比如落基 山脉的高地,海拔4000英尺的山体才有资格被叫做高山。

195.高山的构架--高山的形成是地壳变形的结果,但这种变形的根本 原因我们目前还没有完全了解,这也因此成为地质学的研究内容之一。地壳在 漫长的地质年代中,会发生皱褶、挤压、弯曲等各类变形,并导致部分地区抬 升到很高的海拔高度。那些抬升时间还不算特别长,还没有被侵蚀作用完全消 磨的地区,则形成了高山。

所有的高山都差不多形成于晚近地质时期,当然至少也是数百万年了。如 果现在的高山都形成于远古地质时期的话,那可能在很早以前就已经被大自然 的力量夷为平地了。相对而言,残留至今的远古高山都已经很低矮了,其原因 并不是它们当年没有抬升到今天这些高山的高度,而是漫长岁月风霜雪雨的侵 蚀作用已经消磨了它们年轻时的棱角,让其高度慢慢缩减了。

给各类高山进行严格分类其实很困难,因为高山的结构都很复杂,但一些 特别的高山形式还是可以略加区分的。

196.断块山

实验131:取三张光滑的直边木板,其中两张的尺寸为15×55cm,另一张 为8×55cm。将它们平整地放在桌面上,小的那张夹在两张大的中间,长边对 齐。然后在木板上分层均匀地撒上适量的玉米面、碳粉、石粉、熟石膏以及锯 末,现在将宽板的内边缘小心抬起,再将一个厚约1到2cm的小木条从上面滑下 去。可以看到,板面上的粉末物质被打乱了,都会向木条划过的纹路的一边挤 压堆积。然后在宽板的另一边重复同样的实验,整个过程就与断块山的形成过 程较为类似。

在俄勒冈州南部并继续向南延伸的这一地带,我们能看到一些狭长的山 脊,它们一边是陡峭的悬崖,另一边却是缓坡。这些山脊之间的区域是一些底部平坦的槽形洼地,有时还有一些小湖泊散布其中。这些山脊是由厚岩层像它 们的斜坡那样,不断向一个方向倾斜而形成的,山脊边沿上的短坡则是由于破 损效应而形成。

在一些峭壁底部的残石坡上,有时能看见它们在与悬崖平行的方向上有轻 微的破损。这些深深的峭壁,有的是隔着中间平坦的洼地面面相觑,有的则是 面向其他山脊一侧的长坡望断云天。有些山脊上的裂口比其他地方更突出,这 说明它们经受侵蚀的时间更长。

这些山脊都是由于底层的压力作用而形成,这种力量让岩石层发生破损, 并让断裂处的某些岩层发生抬升,让它们形成了高低不一的状态,这样如临深 渊的悬崖峭壁就形成了,而之前的岩层这时则会发生倾斜,向上朝着抬升起来 的地层。这类高山就叫做断块山。从它们断裂处的残损坡面开来,这种抬升运 动还没有彻底结束呢。

由于一些山脊的裂口比其他地方更突出,便可以推断地层断裂并不总是发 生在同一时间,开口越剧烈的山脊形成得会更早一些。地震在这一地带也非常 少,因为沿着断裂处的裂纹,地层的倾斜滑动能变得非常平缓。

位于俄勒冈州的这类山脊,被侵蚀的程度都很小,结构也比较简单,年代 也并不久远。这里较长的溪流从缓坡上沿着岩层分布的方向潺潺流下,较短的 溪流则在深一点的坡谷中沿着岩层边缘默默流淌着。

197.褶皱山

实验132:取一张10cm宽20cm长的木板,在它的长边上牢固地钉上一张 20×25cm的橡胶皮,让其一条短边与木板长边重合,另一个短边再钉上一个2cm宽20cm长的木条。然后将它们放在桌子上,将宽板用夹子或钉子在桌上固 定牢实。拿着这根窄木条,让橡胶皮撑开到最大限度,然后再将其固定,并让 橡胶皮始终保持其撑开的状态。

然后在橡胶皮上均匀地分层撒上一些细锯末、熟石膏、细碳粉、沙石粉、 玉米面或者其他容易区分层次颜色的细末物质。然后将这些细末层稍微打湿, 解除窄木条的固定,让将胶皮缓慢收缩。当收缩彻底完毕以后,用锋利的小刀 片小心地将这些细末层连同橡胶皮一起切开,观察桌面部分的切口,会发现这 些细末层折叠成了不规则的波状褶皱,这就和褶皱山很类似了。

当岩石层遭受到缓慢、统一而剧烈的横向压力的时候,它们就会形成波状 褶皱,并伴随有部分的断裂。这里的收缩压力来源于地球内部,主要是由于温度冷却。于是,在某些特定条件下,岩层的波状褶皱就得以产生了。

突出的例子就是位于瑞士和法国之间的侏罗山。在河流流经的河岸上, 可以清晰看见地层的褶皱,这些山体的年代都比较短,因此侵蚀作用也不太显 著。这样,向下的弯曲就形成了河谷,向上的弯曲就形成了山脊。

这些褶皱的岩层中还含有海底化石,这表明它们曾经也是地平面,并且肯 定形成于海洋当中。一些较长的河流会在皱褶的凹槽中流淌,但在一些褶皱高 度不太高的地方,河流还可能将凹槽之间的凸起侵蚀掉,进而跨入别的凹槽。 在这些横向的河道①之间,人们也修筑了不少横跨山脊的道路。

有时某些山脊的顶部由于长时间的侵蚀,而显得非常宽阔平坦,因此往往 坐落着一些村庄。但大量的人群聚集还是在狭长的山谷中,尤其是在一些横向 的山谷。一些横向河流看起来与凹陷的褶皱并没有联系,但是又会随着它们的 河道上升,在褶皱中不断侵蚀两边的谷岸,这从一个侧面也反映出褶皱的速度 其实非常缓慢。

198.巨型高山--我们研究过的高山海拔都不算高,几乎没有超过6000 英尺的。而且它们的形式与外观都比较简单,尽管也有一些令人赏心悦目的 风景,但总体上还是略显单调。巨型高山可就不同了,它们结构复杂,海拔极 高,大自然的雄伟壮美在这里展现得淋漓尽致。

在任何时代,高山都鼓舞着人类的高贵精神和雄心壮志。它们翘首苍宇, 注目蓝天,高耸入云,俯瞰大地;它们迫使我们仰望,并启示我们关照内心、 叩问自我。就像其他一切变动不居却又持之以恒的事物一样,高山也是地球张 力与压力共同作用的结果,这种力量的矛盾与斗争从未停息大型山脉的结构极其复杂,这里的岩石层不断褶皱扭曲,和它们最初的 形态相比,都已经面目全非了。它们的抬升没有简单一致的过程,任何时期都 会有特殊的动力推动它的成长。正因为这些力量的增强导致它们的不断抬升; 同样的,当这些力量削弱时,它们也会慢慢降低。它们宽阔的山梁被削成了山 峰,峡谷与洞穴也被压缩成了石壁。

不同的岩层差别巨大,各自都有着自己的曲折经历,大风、雨水、溪流、 雪崩、冰川等等自然力量都会对它们施加影响,进而形成各自独特的结构外 形。斑驳陆离的美,自然就是应运而生了。大型山脉的中间部分都是由火成岩 构成,两边则能看到沉积岩。落基山脉、阿尔卑斯山脉和喜马拉雅山脉,便都 是这种类型。

199.消逝的高山--目前地球表面上这些特征鲜明的高山,既不是诞生 在同一地质年代,也不是陆地上存在过的地貌形态的唯一代表。从地质年代着 眼,尽管它们各自的年龄也是千差万别的,但都还算很年轻。

整个地球表面都被水流作用不断地侵蚀着,且海拔较高的地方比较低的地 方侵蚀得更快,因为这里的剥蚀作用更加突出极端。因此,当高山一旦停止增 加高度,便会慢慢变矮,直到最后完全不能称其为高山了。在此过程中,岩石 层会褶皱弯曲,除了抬升以外的各类山体地质现象也会完全表现出来。

倾斜的岩石层就可以表现出山体在很早之前的巨大抬升,剩下的山体根部 区域的抬升在最后也变得极其缓慢,这类地区在地球上不胜枚举。

在宾夕法尼亚的阿巴拉契亚高地,岩层的状态显现出它们曾经褶皱成为 山脊和凹槽,跟侏罗山脉差不多。但现在这些拱形褶皱已经被侵蚀得无影无踪 了,剩下的山脊也是由于坚硬岩层对侵蚀的抵抗才得以幸存。这类山脊的所在 地,多半也是在之前褶皱凹槽与褶皱顶峰比较均衡类似的地方。

高山地区的总体地貌,也和曾经褶皱发生时不尽相同。那里曾经抬升到的 高度,比现存的最高峰要高得多。要是现在的岩床能再来一次重新构建的话, 它们能比现在任何一座山峰还要高。研究还显示,高山的抬升与侵蚀也不仅仅 只发生过一次。