和风沉醉,绿草如茵。与科考团的老师和同学在贝湖之畔度过的两周时光虽然短暂,却注定在我心中留下了深刻的印记。美丽的自然风光不仅拓展着我们的认知,更成为我们最好的“老师”,引导着我们去解开那一个个神秘的地质成因之谜。也正是在这样的探秘过程中,我真正领悟了科学的研究方法和创造性的思维方式。
Peschannoe湾白色与紫色或黑色条带平行展布的
砂砾质湖滩与绵延的沙丘
在地理小分队湖上路线的第二天(7月24日),奥里洪岛西岸那片被称为Peschannoe的沙丘地带的自然风光,以其独特的风貌及背后的有趣成因,给我留下了极其深刻的印象。从船上远远望去,一抹黄色在岸上的绿树葱茏间若隐若现,初看并不起眼。待渐渐走近,随着脚下棕黑色的黏土变为松软的黄色砂土,我们才愕然发现沙丘在眼前起伏,从脚下向东绵延,直至跃出了视野。
这片沙丘地高于湖滩,总体和缓平坦,其上生长着低矮稀疏的草本植物。越向东的陆地方向,地势渐高,波状的沙丘起起伏伏,大型沙丘有十多米高,一直向山坡延伸,一棵棵松树零散点缀其上,在周围森林的环抱中,显得十分奇异。为何唯独这片地带形成了独特的沙丘景观?老师提出的问题令我们百思不得其解。
明显高于湖滩的沙丘
根据书本所学,砂质地表的形成可以有几种不同的成因,包括基岩的强烈风化堆积、风力搬运堆积,以及河湖海水体边缘的分选堆积。然而,当我尝试解释此处沙丘地带的独特成因时,却发现自己提出的三种假说都存在着难以解决的问题。第一种假说:这里的砂砾是由本地的基岩长时间风化堆积而成,问题在于综合对周边环境的观察和基本认知,沙丘地带的环境条件与周边并无显著差异,为何会在如此小的区域内呈现完全不同的两种演化结果?!第二种假说:这里的砂砾由季节性风从小海对岸带来,问题在于较远的沙源会被滨海山脉所阻隔,而较近的沙源受到的风力也较弱,相对粗大的颗粒不足以跨越小海的湖面来到岛上;第三种假说:这片沙地原来是湖岸沙滩,由于构造运动而抬升,与现在的湖滩分离,但这片沙丘地的覆盖面积,以及均质物质组成中散布着大量风蚀作用痕迹的砾石,大的有几十厘米长,这些都表明这一假说难以成立。
正当我暗自苦恼之际,张老师的话点醒了我:“光靠猜想是不能解决问题的,一定要去多观察,才能找到证据,得出结论。”是啊,一味迷失在自己的思路里,很容易走进死胡同,只有通过仔细观察,一点一点搜集证据,才能逐渐还原事件的全貌。在老师们的指导下,我们分头测量了多座大小沙丘的方位与高宽长等特征参数,通过分析发现了之前一直被忽视的特征,沙丘沿两组方向定向排列。
假说已经提出,观察也已经基本完成,接下来应该是取样分析以进一步确定砂砾的来源。沙丘表面散布的砾石,系石英岩、片麻岩、大理岩等多种岩性,大都具有风成砾石的特点,如一定的磨圆度,风成棱与油脂光泽等,现场难以进一步对砂质沉积物进行多点取样和矿物分析。最终,Larisa老师根据现有的研究认识给我们做出了解答。
贝加尔湖起源于断裂带,湖盆系断陷盆地。曾经一度隆起在地表的山体,随构造断陷逐渐被湖水淹没。位于湖西岸的滨奥里洪高原、湖中的奥里洪岛、湖东岸的乌什干半岛,以及其间隐没于水下的一个个暗礁共同构成的科学院山脊(Academic Ridge)便是如此,而今只有少数出露于水面线状排列的岛屿指示着它的存在。正是科学院山脊,成为北贝加尔盆地与中贝加尔盆地的自然分隔。隐伏于水下的山体受到湖浪的侵蚀,提供了大量的碎屑物质,它们随着湖流被搬运到湖岸,成为湖滨多种岩矿组成的碎屑物质的重要来源,当然也包括这片沙丘地。
同时,其西北正对着小海对岸的松杜克峡谷。松杜克峡谷与萨尔玛峡谷相似,都是受NW-SE向断裂构造控制的之字形山谷。松杜克峡谷的东侧毗邻小海向东北敞开的口门,使得来自这两个方向的风共同作用,将湖岸的砂质碎屑吹向岸上,扩大了沙丘的分布面积。由于下沉速率的差异,这片沙丘地明显高于现在的湖滨,与湖滨之间有一个3米多高的陡壁,看上去似乎是被“抬升”了。风力持续吹扬,不断地搬运与堆积砂质碎屑,形成了一座座沙丘,慢慢向山坡蔓延,逐渐蚕食着曾经与滨奥里洪地区相连的古老高原。局地的地貌与气候条件共同作用,催生了独特的植物群落,如地区特有种Astragalus olchonensis Gontsch,进一步强化了这一奇异的沙丘景观,使其最终从周围景观中独立出来。
沙丘上的植被
这次对沙丘成因的探究,给了我极大的收获和感悟,当我们亲身去实践那些曾经只在书本和论文中所见的科学工作,一种前所未有的体验冲刷着我们的身心。做出大胆猜想时的希冀,观察思考中的明悟,揭晓谜底时的恍然,心情随着考察过程而起起落落,这正是地理学作为一门自然科学,其探索奥秘的乐趣之所在。正所谓过程大于结果,求索征途上的无限风光,便是对一路艰辛最好的回报。
文编 | 孙培轩
美编 | 司 伟
图片 | 孙培轩
审核 | 张永战
终审 | 汪 磊