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请教我国内蕴海啸地貌之路

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发表于 2016-5-10 16:38:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
请教我国内蕴海啸地貌之路
王德奎

正像《计量历史学》一书的翻译者1985年说的那样,在国外,计量历史学已有一、二十年的实践,但在我国出现的速度却异常缓慢。海啸地貌学,在我国没有,不等于在澳大利亚没有。

海啸地貌学是由澳大利亚伍伦贡大学地理系的布赖特教授等科学家建立。他们经计算发现海啸袭击海岸的大滑坡,可导致对邻近岛屿产生高出海面达约375米的巨浪。于是他们在澳大利亚南部海岸寻找海啸的遗迹,发现有力的证据来自岩石台地:这些台地通常盖有年龄达约10万年以上的沙堆层,然而高度不到40米的山岩都已经变得光秃,处于未经风化的原始状态,有一处地方显示曾有许多布满棱角且重量约20吨的岩块从岩石表面被冲刷掉。这种清晰刻蚀的形状,只有在岩石被至少每秒10米的急流冲刷才会产生,并让岩石改变面貌。以新南威尔士洲为例,那里许多海岬的北面是悬崖,没有零散岩石块,而南面则缓慢倾斜入海。在过去,有人把沙丘的消失归因于暴风雨或者河水的冲刷。但布赖特等科学家不同意这种看法,认为即使是带有7米高巨浪的大风暴,也无法强制把岩石台地磨光。

地貌类似记录、档案。澳大利亚海啸地貌学给予的启示是,海啸学也能当作一种地貌来讨论,即可以把地貌的很多特定参数和能构成海啸的所有可能的地方的特定参数,以及干涸了的盆塞海自身可确定的特定参数等结合,运用布赖特海啸地貌学方程,计算位于某种远古特定条件形成的内陆盆塞海原有的海水、力源,推证四川远古盆塞海及其后来干涸了的四川盆地大围坪盆塞海海啸遗迹的内蕴海啸地貌。笔者之所以受启发,是因笔者出生在四川盆地盐亭县天垣盘垭村袖头山大围坪,那里从榉溪河畔到梓江、涪江流域,存在数百座密集寨子山的古生态景观与寨子山下半坡的大围坪台地。

大围坪是地处半山腰,在山头与山头之间,即使有河流、山沟相隔,台地相对一致,水平线可延伸数十数百公里。少年时听说家乡的何拔儒先生有过盆塞海的推证,但那时他已早去世。海啸的定义是指一种巨大的海浪,主要是由海底地震、火山喷发、海岸崩塌、滑坡等海底地形大规模突变所引发的具有超长波长和周期的一种重力长波。这是与潮汐靠星球引力营造地貌力完全不同的地方。然而正如潮汐在全世界到处都有,为什么只有钱塘江潮汐现象有此规模之大和奇特?这是潮汐从长江口的宽阔海面上溯到越来越窄的钱塘江面的一些特定的条件形成的。

如果还原盆塞海,就像钱塘江潮汐由一些特定的条件形成的一样,是否沿嘉陵江、涪江和梓江流域到榉溪河畔,几千年中多次发生的海啸,形成类似近海沟和俯冲带的一种巨大的海浪,当其接近榉溪河畔丘陵山地的浅水区时,波速变小,振幅陡涨,瞬时入侵沿岸山地,骤然形成的水墙一次次冲刷掉山腰表面的岩石和泥土,就能刻蚀出现在还可考的台地大围坪海啸地貌呢?这也可以根据榉溪河畔现在自身可确定的特定参数,用类似布赖特海啸地貌学方程大致能计算出的。即需要求出从远古堰塞湖到远古盆塞海的水要多大?震级要多大?形成在多少年?海沟和俯冲带多在什么方向?

地史知识讲,上扬子海时期的海盆是大约距今5.7亿年前到4.4亿年前,到志留纪晚期才变成巴蜀湖。巴蜀湖干涸以后,就成了四川盆地。第四纪的地壳运动造成了三峡的对外通道,同时也极大疏通了巴蜀湖的残余水,这个时间大约距今200万年前。但这仅是远古堰塞湖到远古盆塞海能产生的基础,距今7万年前到5000年前的第四纪最后一次冰期的后期,多次大地震发生的大规模泥石流、山体滑坡和崩塌,才是形成我们说的盆塞海本身。因此,这已经不属于巴蜀湖的残余,这是要分清楚的。

盆塞海面积估计有多大?因为海啸是一种波长相当大的流体(水)表面波,如果盆塞海不具备这样的尺寸的话,那么大型海啸波将来不及发育出来。有人指出海啸波里往往伴随着所谓孤立子波的产生,孤立子波的特点是,它以相对较小的衰减穿越其他表面波而却保留形态。这样,在到达陆地形貌阻遏时将产生较大的破坏力。其实用布赖特海啸地貌学方程和流体力学非线性孤波方程,道理是一样,先经计算,再寻找映证。

假设盆地面积是三角形、方形、矩形、菱形、梯形、六边形、圆形等7类形状,地震震源分别在边和角上,由此有多种组合;再根据现存的山崖断面的高度参数、台地面积参数代进方程,反推出盆塞海所需的面积和水量。由此四川盆地及周边省份的面积是足够的。其次是计算长江出川是山体滑坡和崩塌造成的堵,黄河入川是山体滑坡和崩塌造成的开,再加20000-8000年前长江和黄河及其支流上游在四川、云贵、青藏、陕甘等地区的高山冰川,在第四纪大冰川末期的迅速融化形成的一些高山湖,如果泛滥和溃坝等组合概率,由此水量的来源也是足够的。

台地大围坪形成时间计算,是假设造山运动形成的最初山形,类似金字塔的等腰三角形,台地是在等腰的两边对称分别切去了一个小直角三角形。把这两个小直角三角形转换成土石方量,除去海啸袭击冲刷搬掉的土石方量,剩下的归因于每年暴风雨或者河水冲刷等水土流失量,人类改田造地等人为搬迁量的叠加,那么这个每年的叠加量除以小直角三角形剩下的整个土石方量,可估算出大围坪地貌形成的时间。

(二)

但国内的书本定义海啸(tsunami),指主要是由海底地震、火山喷发、海岸崩塌、滑坡等海底地形大规模突变所引发的具有超长波长和周期的一种重力长波的一种巨大的海浪。这是与潮汐靠星球引力营造地貌力完全不同的地方。那么从远古堰塞湖到远古盆塞海是如何形成的呢?有环境地理学家也从现在的地貌内蕴来引导,如目前中亚吉尔吉斯斯坦天山地区的伊塞克冰川,是世界上最长的高原冰川,有80公里长。这个巨大冰川,也存在融化问题。这里会定期出现一个高山湖,而且这个湖几乎每年都会造成洪水泛滥。将今论古,20000-8000年前长江和黄河上游四川、云贵、青藏、陕甘等地区的高山冰川,对在第四纪大冰川末期的迅速融化来说,一方面,冰川的融化会形成一些高山湖,这些高山湖如果泛滥,就有可能形成巨大山洪,大量洪水将会冲毁途经的一切。另一方面,冰川后退也会造成当地地质情况不稳定,诱发山体滑坡甚至地震。这不仅会改变当地的地质情况,也会引发从远古堰塞湖到远古盆塞海及其溃坝等灾难性后果。而且加上8级以上的一些不同时期的大地震,极有可能诱发长江和黄河上游西北、西南高山及丘陵地区的洪水和滑坡,形成远古堰塞湖到远古盆塞海的间断变化的景观。

2011
4月笔者到澳大利亚旅游,可惜没有能到新南威尔士洲去看看岩石台地海啸遗迹。但那里作为海啸地貌学的研究平台,不会是伍伦贡大学等科学家的臆造。然而在我国海啸地貌学却引起争论。原因也许我国虽是一个地震灾害大国,但却不是一个海啸灾害大国,无澳大利亚类似活的海啸地貌学研究平台。然而在远古我国西南的盆塞海,既是一个地震灾害多,海啸灾害也多的地方。但后来这个盆塞海干涸了,中华文明转移了中原地区。事情也许就完结了,但中华文明探源工程却困扰着数代中国人。

2011
8月笔者在科学网个人学术展示专栏发表了一篇短文《嫘祖与内蕴海啸地貌学》,其中说:海啸问题,我们是把海啸学当作一种地貌来讨论的。这只是原有的海啸地貌学。关于嫘祖,地质学家从不关心;嫘祖存不存在,是不是盐亭人,地质学家也不关心。这无所谓。但嫘祖存在和出生在盐亭,却引起求学国内外的学子们的关心。他们把地貌的很多特定参数和能构成海啸的所有可能的地方的特定参数结合,用来讨论四川远古盆塞海及其后来干涸了的四川盆地大围坪盆塞海海啸遗迹地貌,创建了内蕴海啸地貌学。同原有的海啸地貌学内蕴地貌求证方法一样,地貌类似记录、档案,内蕴海啸地貌学是用干涸了的盆塞海自身可确定的特定参数量定义的,并且没有必要把海洋海啸地貌原有的海水、力源看作是位于某种远古特定条件形成内陆盆塞海,干涸后还要照旧有的必需因素

对此,中国年青的地震地质学家bjglacier先生曾先后有过不同表态。他先说:“1、从来就没有过海啸地貌学,更不会有什么内蕴海啸地貌学。2、四川盆地如果有过海啸留下的证据,那也只能是沉积证据而不大可能是地貌证据。3、讨论问题最重要的是证据以及证据和结论之间的逻辑关系。作为新观点的支撑,对论据的科学表达是很重要的。不能指望每个人都去亲自查看吧?4、海啸是专指由津波-tsunami引发的自然过程,是一种与潮汐完全不同的地貌营造力。也就是说,海啸证据这种说法本身就包含了它的成因意义,用潮汐理论来解释海啸证据是自相矛盾的

由于笔者曾亲自带常健民先生到盐亭盘古故里天垣盘垭村袖头山、五面山以及嫘祖故里的云毓山、烟鼎山、嫘村山等地实地考察过,对从榉溪河畔到梓江、涪江流域的数百座密集寨子山的古生态景观与寨子山下半坡的大围坪台地,在山头与山头之间即使有河流、山沟相隔,水平线延伸数十数百公里如此一致所有实际了解,不至于像成都理工大学刘兴诗教授参加1993年绵阳市科学小说研讨会期间,有人提出盐亭存在近万年前海啸遗迹地貌的问题请教他,得到的回答是:我是教地质的,不用看也是错的。所以常健民先生的建议比较温和。至于bjglacier先生的批评,第一、二两点,我们开头就说了,中国没有不等于国外没有海啸地貌学。而盆塞海四川不但有地貌证据,也有沉积证据。第三点,不能指望每个人都去亲自查看,这话不错,但不等于像刘兴诗教授回答的我是教地质的,不用看也是错的,是对的。也不等于像中国地质科学院有学者开车专门到盐亭考察海啸遗迹地貌,但不到已指明的如榉溪河畔延伸数十数百公里大围坪景观去亲自查看,而只是在盐亭县城里游转一下,和只到盐亭县城的公路沿线看过,就说对当地的地貌特点已进行了总体性的考察,还有照片;盐亭处于内陆,远离海沟和俯冲带,根本不具有发生海啸的地质条件,所谓的海啸遗迹竟是子虚乌有之事,也是对的。第四点,海啸与潮汐是完全不同的地貌营造力。这点说到了关键,但我们要多说一点,既然说海啸与潮汐各有地貌营造力,又说海啸成因表面没有地貌营造力,这不也自相矛盾吗?

(三)

如果四川在洪荒的历史时期存在盆塞海,那么从榉溪河畔到梓江、涪江流域的数百里,有没有形成类似海沟和俯冲带的地质条件呢?大学毕业,笔者被分配在綦江铁矿地区参加大打矿山之仗,綦江铁矿在土台乡。从綦江铁矿矿部到土台乡政府要上一座大山,土台乡政府就在大山顶上的小平原上。而在榉溪河畔玉龙镇政府旁的西仔山,山顶上也类似有一个小平原。据原玉龙区粮站站长石云龙老先生介绍,西仔山后面的红石垻,他找到过大量的古桑化石。还有家在西仔山的网友介绍,西仔山烧砖和修公路,发现有大量的干涸沉积层。

玉龙镇是笔者的家乡,有近十年间多数是沿嘉陵江、涪江和梓江流域从重庆经遂宁坐长途客车探亲回家。从土台山到西仔山相距千里,以两地的山顶平原作标杆,从长途客车外似乎可以望见沿嘉陵江、涪江和梓江流域两岸,有连成一线的大围坪台地时隐时现。澳大利亚海啸地貌学那近十年间也就在脑海中时隐时现,到此时笔者才算读懂了少年时在家乡听大人传说何拔儒先生关于盆塞海的推证。因为如果还原盆塞海,就像钱塘江潮汐从长江口上溯到越来越窄的钱塘江面一样,沿嘉陵江、涪江和梓江流域到榉溪河畔,几千年中多次发生的海啸,形成类似近海沟和俯冲带的一种巨大的海浪,当其接近榉溪河畔丘陵山地的浅水区时,波速变小,振幅陡涨,骤然形成水墙,瞬时入侵沿岸山地;那一次次冲刷掉山腰表面的岩石和泥土,才刻蚀出现在还可考的台地大围坪海啸地貌。

现在的问题是,盆塞海早已经不存在。但内蕴几何学的科学智慧的火花启示了海啸地貌学。如在内蕴几何学建立之前,平面一直被作为三维欧几里德空间中的图形来研究。但高斯和黎曼等数学家受平面几何能通过专注于平面本身得以研究,建立具有点、线、面的一些定理和用参数来表示的表达式的引导,为曲线、曲面一类更为宽泛的空间发展了一种内蕴几何学;这一几何学是内蕴于平面的,并且与周围的空间没有关系。例如把三维欧几里德空间发展到n维空间并当作一个流形来讨论,可用流形自身可确定的量来定义。类此,海啸地貌学中的地貌,不就类似记录、档案吗?反之这些记录、档案内蕴于地貌,盆塞海不存在了,但仍可以用它的流形自身可确定的量来定义。

现在bjglacier先生已经改口说,海啸的成因有多种,常见的是地震断层引起的,另外还有海底滑坡, 海底火山塌陷和外星撞击洋面等类型.。看来在我们的澳大利亚伍伦贡大学地理系布赖特教授等科学家资料的提示下,现在bjglacier先生又已经在丰富他爱的地貌学教程和最新的地貌学百科全书的定义。因为他说:Bryant教授是研究海啸的, 并在剑桥和伦敦地质学会出版过这方面的经典文献.但他主要的工作是致力于外星撞击地球引起的海啸。可是bjglacier先生说,发现异常的地学现象是好事儿。但是如何合理解释这些现象却不是一件容易的事情,应根据在用海啸解释所发现的现象时,最好能够明确一下属于哪种成因类型。

这里如果国内民间学者说,形成远古堰塞湖到远古盆塞海的间断变化的景观,是类似外星陨石撞击地球引起的海啸和地震断层引起的海啸以及海底滑坡、塌陷等因素的概率组合都有,bjglacier先生会说,国内民间学者关于此研究如果在构造地震成因与地外成因之间游离, 将无助于问题的深化和解决;而且他借Bryant已这样暗示了,所以. bjglacier先生感到困惑,要求国内民间学者提供有关Bryant建立海啸地貌学的支持性文献。其实bjglacier先生可以自己亲自到澳洲去一趟,不是更可信。至于bjglacier先生说地貌学研究无外乎两个主要的方面: 历史地貌学和过程地貌学。海啸地貌学无疑是面向过程的,应属于过程地貌学。在讨论学之前,应该优先解决史的问题.。在史料悬而未决的情况下讨论建立史学, 很容易成为无源之水、无本之木的问题,bjglacier先生就可以亲自与Bryant教授讨论,不至于在国内难找齐国际上无论是最新的地貌学教程还是最新的地貌学百科全书等可信之东西,因为bjglacier先生似乎不爱找国内民间学者在国家出版社出版的有关对四川盆地地貌演化历史著述的东西的。
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