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遗落的内蒙古草原火山景观——察哈尔火山群

更新时间:2017-09-22 小编: 0 360
察哈尔右翼后旗的乌兰哈达火山群,从高空俯瞰,高耸挺拔的火山犹如太上老君的炼丹炉,当地村民按照火山的相对方向给几座火山取名为“北炼丹炉”、“中炼丹炉”和“南炼丹炉”。如果你想看典型的火山形态,那就去看乌兰哈达火山。察哈尔火山群喷发时间近是内蒙古高原南缘最年轻的火山群,火山体态挺拔秀...

察哈尔右翼后旗的乌兰哈达火山群,从高空俯瞰,高耸挺拔的火山犹如太上老君的炼丹炉,当地村民按照火山的相对方向给几座火山取名为“北炼丹炉”、“中炼丹炉”和“南炼丹炉”。

如果你想看典型的火山形态,那就去看乌兰哈达火山。

察哈尔火山群喷发时间近是内蒙古高原南缘最年轻的火山群,火山体态挺拔秀美。

察哈尔火山群位于内蒙古乌兰察布市,包括察哈尔右翼后旗的乌兰哈达火山群和察哈尔右翼中旗的黄花沟火山群,它们是内蒙古高原南缘所发现全新世(距今1万年)有过喷发的唯一火山群,这意味着这些火山很年轻,火山形态遭受风化、剥蚀的时间不长,体型保持较好。

察哈尔右翼后旗乌兰哈达火山群的“北炼丹炉”火山,这种火山会沿中心口有韵律地多次喷发,熔岩流动性强,喷发时的爆炸较为温和,很多火山碎屑落回火山口或其附近,会再次被喷出。这种火山会形成明显的火山锥,在低缓的草原上,远远望去,傲立的火山身姿挺拔、优美。

乌兰哈达火山群有30多座火山,是火山家族中的“奇葩”,火山犹如串珠状分布在地壳裂隙上。

乌兰哈达火山群经历了两个地质时期的火山活动,分别是第四纪晚更新世(距今12万年前)和全新世(距今1万年)。在晚更新世时,火山活动受东北和西北向地壳裂隙的控制,火山熔岩便沿着裂隙涌出地表,这种喷发方式被称为裂隙式喷发,也因现在仅能在冰岛观察到这种火山喷发,又被称为冰岛式火山。到全新世时,原来裂隙式的火山活动停止,裂隙带多被熔岩堵塞,火山活动转为总体受断裂带控制的中心式喷发,这就是30多座火山呈串珠状展布的原因。在长约12公里的断裂带上,北、中、南三座“炼丹炉”火山相继喷发,以及尖山西部几座小型溅落火山锥。

北京往西北驱车4小时,到达乌兰察布市的察哈尔右翼后旗白音察干镇。这是旗政府所在地,也是察哈尔文化生息之地,镇中心广场上坐落着近十米高的成吉思汗像,南边建有察哈尔文化艺术展览中心,大红蒙古包状的建筑背后就是连绵草原。

“你们是北京过来的?来开会吗?”本地司机张师傅问,“哦不是,那一定是奔火山来的,这两年北京、河北、山西过来看火山的人特别多。咱们这儿交通方便,从北京过来,周末就能打个来回。”当路边出现几座平平的红褐色山头,我们已靠近乌兰哈达苏木,乌兰在蒙语中就是“红色”的意思。

从高空俯瞰,被大肆挖掘的“南炼丹炉”火山犹如抽象的艺术作品。

火山活动的产物给人类带来巨大的经济价值,形成了许多重要的矿产资源,可以说大多数金属和非金属矿产的形成都直接或间接与火山作用有关。火山喷发的玄武岩是有用的建筑材料,浮岩、火山渣都是优质的建筑材料,在正常生产加工过程中不产生有毒物质,无废气、废水、废渣排放,无污染,被称是21世纪高新“绿色工业材料”。图中被挖掘的火山是乌兰哈达火山群的南炼丹炉火山。草原地面平缓,乌兰哈达火山群临近公路,运输方便,加快了火山被破坏的步伐。火山锥体因受人为破坏而不完整,但清晰的锥体剖面国内罕见,为地质学者了解火山结构提供了绝佳的范本,从高空俯瞰,也无意间造就了一幅抽象的艺术作品。

从高空俯瞰,被大肆挖掘的“南炼丹炉”火山犹如抽象的艺术作品。

火山活动的产物给人类带来巨大的经济价值,形成了许多重要的矿产资源,可以说大多数金属和非金属矿产的形成都直接或间接与火山作用有关。火山喷发的玄武岩是有用的建筑材料,浮岩、火山渣都是优质的建筑材料,在正常生产加工过程中不产生有毒物质,无废气、废水、废渣排放,无污染,被称是21世纪高新“绿色工业材料”。图中被挖掘的火山是乌兰哈达火山群的南炼丹炉火山。草原地面平缓,乌兰哈达火山群临近公路,运输方便,加快了火山被破坏的步伐。火山锥体因受人为破坏而不完整,但清晰的锥体剖面国内罕见,为地质学者了解火山结构提供了绝佳的范本,从高空俯瞰,也无意间造就了一幅抽象的艺术作品。

站在高处俯瞰锥脚东南和西侧,可以辨认出形似火口的岩浆溢出口,这是北炼丹炉进入宁静式溢流阶段的标志。岩浆自溢出口流出后,沿低洼地带流淌而下,西侧溢出的熔岩较少,东南方向则形成大量碱玄岩组成的岩流,前缘直抵本区最大的乌兰湖少海子,分布面积达70平方公里。而在5公里外的中炼丹炉火山,这样的熔岩流更结成气势磅礴的“石河”、“石湖”乃至“石海”,有的阻塞水系形成莫石盖淖和白音淖海子等火山堰塞湖,有的则在推挤流动中使结壳破裂、掀起,变成一批翻花石,又有长条挤压脊纵贯其中,一时间石浪翻滚,石涛拍岸。

火山,这种独特的地质景观常以骇人面目出现。意大利维苏威火山在公元79年的喷发直接毁灭了赫库兰尼姆和庞贝两座古城,1783年冰岛拉基火山的喷发则使北半球陷入严酷低温造就的饥荒,电影《2012》更让无数人为美国黄石国家公园的超级火山忧心忡忡。站在乌兰哈达火山群面前,我只感到尘埃落定的空寂。

这座草原火山直到2012年才被国内外火山学界所知。北京地质大学项目组十余人,在火山地质学家白志达的带领下对乌兰哈达火山群进行考察,这是一片尚未被大肆炒作、得以保持清净的火山。

火山喷发的火山熔岩在大地上形成了许多熔岩雕塑,凝固的岩流犹如“石河”。

草原上的火山不仅成为人们观赏的对象,火山喷发的熔岩流也形成了许多形态各异的地貌景观。乌兰哈达火山群的熔岩流主要是结壳熔岩,在流动过程中表面冷却形成塑性外壳,而内部的熔岩流又不断挤出形成新的壳体。结壳熔岩经常展现出奇形怪状的形态,常被形容为熔岩雕塑。结壳熔岩流规模大,岩流前缘多呈扇形展布。岩流边缘和前缘多见分支,部分岩流形如大河奔流,当地习称“石河”,有些注入相对低洼地带,形如湖水,岩流表面光滑,又称“石湖”,也会因堰塞河流形成火山堰塞湖。上图中右下角的圆圈状物体是火山熔岩遇水形成的喷气锥。


乌兰哈达火山群形成的枕状构造规模庞大、形态各异,是重要的火山地质遗迹。

枕状构造是指熔岩在水下凝结而成,因为熔岩在水中迅速冷却,所以表层成玻璃质,而在后到的熔岩流来时,先到的熔岩已凝结成球,于是一个包一个相叠在一起。枕间的距离很小,多被相同组分的熔岩或被火山渣状的物质所充填。岩枕的出现表示当初的喷发活动发生在水下,或是靠近水边的陆上喷发,熔岩极易从陆上流入水中。乌兰哈达火山群的枕状玄武岩规模大,十分壮观,枕状体形态各异,多呈长柱形、长椭圆形,横断面为圆形、椭圆形,同心圈层状构造发育,外壳为玻璃质,中心结晶相对较好,并发育放射状节理。

乌兰哈达火山群位于内蒙古自治区察哈尔右翼后旗乌兰哈达苏木与白音察干镇之间,东与商都县毗连,西和当郎忽洞苏木接壤,火山群涉及面积约400平方公里,都是第四纪晚期火山作用的产物。

第四纪火山活动共分为晚更新世(距今12万年前)和全新世(距今1万年)两期。分布在东南侧红山村和西南侧东阿力乌苏村附近、以火烧山和黑脑包火山为代表的,主要是第四纪晚更新世的裂隙式火山。这种喷发方式也被称为冰岛式,火山的岩浆沿着一条地壳裂隙涌出来,偶有溅落的火山渣会形成带状的山包,但并没有明显的火山锥,这种喷发方式在国内极为罕见。

进入全新世,这条长约12公里的裂隙上,火山活动转化为总体受断裂控制的中心式—斯通博利式喷发,形成了我们所见的3座炼丹炉火山和尖山西部火山链。这种火山的岩浆沿中心管道喷发,爆破喷出火山碎屑物,降落形成火山锥,而且火山喷发时间近,火山锥结构完整、体态完美。

在地质学者看来,火山岩浆、火山熔岩等来自地幔或地壳的物质,是了解地球内部结构的一个重要渠道,白志达老师把它们称作“超深钻”、“岩石圈的探针”。乌兰哈达火山群的典型性与稀有性,更是“具备了成为火山地质教学研究基地的良好条件,是一座天然的火山博物馆”。

在察哈尔右翼后旗,火山遗迹随处可见,纽带一样的熔岩流上开着大大小小的花朵。这里是乌兰哈达火山群的中心,已经没有喷发时波澜壮阔的景象,但这些遗迹足以给我们带来丰富的联想,并时时被旺盛的生命力所震撼。从火山流淌而出的熔岩流规模宏大,顺地势由西北向东南流淌,前缘抵达白音淖一带,并堰塞三股水等水系形成了一系列堰塞湖。火山堰塞湖位于火山群南缘,宛如一串珍珠镶嵌在火山周围。堰塞湖附近植被茂盛,湖中是鱼类和水禽聚集的天堂,也是维系当地生态系统的重要保障。

在公路和铁路边人工开挖处还能见到成片的柱状节理群,这些黑色的“柱子”是熔岩流注入相对低洼地带后,冷凝形成的,柱体呈多边形,有约2米高。一系列挤压脊、胀裂谷和塌陷谷的发育是乌兰哈达火山熔岩流的又一特征。挤压脊保存完好,形如海浪中的波峰,垂直岩流流向蜿蜒展布,长数百米到千余米。


不是每个人都爱逛博物馆,但多数人无法抗拒直观的“美”。由形态完整的火山锥、蜿蜒的熔岩流、精巧的堰塞湖、无垠的内蒙古大草原组成的景观群,配合高原特有的阳光、蓝天、白云、绿草,于旷远中见雄奇。深秋时节,火山群脱去绿装,炼丹炉的火山岩呈现风化后的暗红色,锥体上放射状的裂隙给人熔岩奔涌的错觉。到冬季,火山口被积雪覆盖,望之与日本富士山相似。

行政区划上,乌兰哈达苏木属于乌兰察布市察哈尔右翼后旗,该旗作为北方狩猎部落和游牧民族的栖息地,最远可追溯至商周时期。虽无法找到对乌兰哈达火山群的直接历史记载,但区内的历史文化遗迹不少,北方游牧民族的社会生活、风俗习惯以及文化意识或可从中一窥。像白音察干镇东南方向阿贵山上的阿贵庙,属于藏传佛教格鲁派,每年夏天都要举行祭敖包活动和庙会,是区内传统盛事。

乌兰哈达火山群没有阿尔山火山丰繁的森林或鬼斧神工的“天池”,好在草原上平坦的地势更利于观赏火山的形态,而且坐拥难得的地理位置。乌兰哈达苏木南部处于京津与中西部地区的结合带,与冀、蒙、晋交界地区相邻;北与北方重要陆路口岸二连浩特毗邻;东部是主要经济中心京津唐地区和著名牧场锡林郭勒草原;西侧是呼—包工业区。

火山也是大地的“雕刻师”,熔岩流所到之处留下形态各异的熔岩雕塑,柱状节理和熔岩冢随处可见。

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除了“石河”、“石湖”等熔岩流构造景观,乌兰哈达火山群还有熔岩冢、喷气锥、挤压脊和柱状节理等丰富的熔岩“雕塑”。柱状节理是乌兰哈达熔岩流构造类型之一,在白音淖以东、后营子以北,公路与铁路之间发育柱状节理。柱状节理是火山爆发时露于地表的岩浆冷凝后形成的柱状结晶,它的形成需要均匀的物质成分、缓慢的冷却速度和平静的环境,公路和铁路之间熔岩流表面平整,原来是一低缓的洼地,熔浆注入后形成足够厚的熔岩,满足了柱状节理形成的基本条件(上图)。当熔岩流经沼泽或湿地时,尤其是在熔岩流前缘,炽热的熔岩使水体汽化,形成局部封闭的增压区,随气体压力增大,并向上作用使熔岩流表面拱起形成熔岩冢(下图)。

“内蒙古乌兰察布市的浮石矿藏极为丰富,是我市一大优势,应当充分开发和利用。仅后旗乌兰哈达和卓资县十八台两个火山群的浮石储量,以每年开采200万立方米计,也可开采百年以上。特别是乌兰哈达火山群形成的浮石储量,足在1亿立方米以上……”在题为《开发浮石资源 振兴乌市经济》的文章中,来自当地某建材公司的作者写道。

浮石是火山爆发后熔岩、矿物与气泡形成的非常珍贵的多孔形石材。在北炼丹炉边上,赶着七八十只羊放牧的李老汉告诉我们:“建筑公司的人挖山上的石头盖房子,说这种石头质量好,你看挖成什么样?现在政府不让挖了。”我捡起一块浮石,几乎感觉不到重量。这些熔岩凝结而成的石头,形成许多封闭气体的空洞,是理想的建筑材料。

不但浮石多,还开采方便。“只要把覆盖仅1米左右厚的泥土层剥离,即是原生的浮石。开采后的浮石,有的不经加工,有的只经破碎、筛分,无需用燃料进行二次烧结,即可使用。这些矿区交通条件好,便于浮石外运。运到北京每立方米浮石13.39元,比北京当地用陶粒做混凝土轻骨料便宜11元”,文章最后总结,“浮石确实是我市一种天赐良材,应充分发挥优势,大力开发利用。”

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不仅如此,火山灰也是天然的水泥原料,可以做建筑楼房用的空心砖。古罗马人能够修建许多雄伟的建筑,就与使用火山灰作为胶合材料有关。掺有火山灰的水泥,成本较低,比普通水泥轻、抗水性强。利用火山灰材料铺筑水泥混凝土路面还是一项新技术,其应用被认为“符合当今社会绿色、环保的要求,又可以提高路面整体结构的耐久性”。

当附近人们发现,用磨碎后的火山石混在水泥中盖房子实在价廉物美时,这里几万年的沉寂便被打破了。一铲下去,火山褪了色的外衣被挑开,劫难开始了。当地蒙古族老人宝音陶克陶说,对山体的挖掘是从上世纪70年代初开始的,当时这里建了一座水泥厂,此后一发不可收拾。那些把火山灰运到南方做净水器滤芯的人发财了,火山灰最高价能卖到一千多元每立方米。草原地面平缓,乌兰哈达火山群临近公路,运输方便,加快了火山被破坏的步伐。

72岁的宝音陶克陶是乌兰哈达苏木人,如今住在白音察干镇。他跟我们说起与火山有关的记忆:小时候,每次去姥姥家都是骑着马在火山中穿行。那时他并不知道火山这个词,因为山是敖包的形状,当地人便叫它“敖包山”,地质学者称其为“黑脑包火山”。草原上敖包常被用作路标,也是牧人祭山神、路神和祈祷丰收、平安的象征。有用石块垒起的敖包,也有用土堆的,火山是天然而成的敖包,因此被当地人视为圣山。“我们牧人有拜圣山的习俗,所以每次出门,只要路过敖包山,长辈都会让我捎带些祭品祭拜用。”

虽然宝音陶克陶家到姥姥家只有40公里,他却要走上大半天,因为路上可玩的东西太多了。由于这里草籽多,火山岩适合筑巢,所以山上的百灵鸟很多,山下也有不少水泡子。宝音陶克陶说,那时候路的两旁水草丰美,植被种类多,一步之内就有二三十种,还有羊特别喜欢吃的臭葱,这是这儿羊肉好吃的重要原因。

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火山中的“火山”,“中炼丹炉”的火山锥是复式锥,经过多期造锥喷发而形成。

在乌兰哈达火山群中,“中炼丹炉”火山的形态最清晰,火山锥体最完整,是保存最好的一座火山。火山锥体是一座复式锥,由早期发生较强爆破,喷出火山碎屑物而降落形成火山降落锥,以及晚期岩浆压力降低,熔岩上涌而形成的溅落锥构成。图中沙土覆盖的小口被地质学者称为火口锥,是火山活动晚期熔岩喷溅或侵出的小锥体,它的出现标志着火山爆发已经进入晚期。

在察哈尔右翼中旗,罕见的大规模夏威夷式火山被发现

虽没有明显的火山锥,但黄花沟的夏威夷式火山也是火山家族的成员。

由白音察干镇往西南方行驶八十多公里,在辉腾锡勒草原最西端的黄花沟里有一片大小不等的海子,此地属于察哈尔右翼中旗。这片被摄影师无意发现的景观,后经地质学者考察后认定为火山,沿着地面裂隙断断续续分布着的海子,其实是火山口,到了雨季,这些火山口便蓄水成为大小不等的海子。虽然看不到明显的火山锥,但它们其实是火山家族中的夏威夷式火山。上图是火山浮石,在草原上随处可见。

由白音察干镇往西南方行驶八十多公里,我们来到辉腾锡勒草原最西端的黄花沟,此地属于察哈尔右翼中旗。2012年8月,摄影师杨孝在此航拍湖泊、花岗岩和风车,偶然撞见了枕状构造(火山喷溢岩浆在水下环境中快速冷却凝结而成)和浮石——这些是火山地貌的重要标志。白志达教授得知此事后,带着博士生和内蒙古地矿局的专家进入黄花沟考察,发现沿着地面裂隙分布着断断续续的宽浅火山口,到了雨季,这些火山口蓄水成为大小不等的海子,这是夏威夷式喷发火山遗迹的特征。

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夏威夷式的火山喷发,与斯通博利式的粗犷爆炸完全不同,它是沉稳、和缓甚至优雅的。爆发时,山顶火山口和山腰裂隙常常溢出大量的玄武质熔岩流。喷发初期的气体释放量较大,由逸出气体推动的熔岩到达地表时会形成宁静的熔岩喷泉。随着熔岩流尽,火山口塌陷成圆口子,由于低于地面,容易积水成湖,即形成所谓的“地池”——相对成于山顶、有明显锥体的“天池”而言。

黄花沟是典型的高山草原地形,气候多变,有云就有雨。它在辉腾锡勒草原的最西端,是一道蜿蜒的山谷,因满沟开满黄花而得名。由于雨水充沛,有“99个海子”之美称,草原上海子串连的灵动景象令人神往。

面对地图,内蒙古火山带由北向南一溜排列:从大兴安岭北段的诺敏河火山群、中段的阿尔山—柴河火山群,到锡林浩特—阿巴嘎火山群,再到内蒙古高原南缘的乌兰哈达火山群。地质学家们把乌兰哈达苏木和黄花沟的火山群统称为“察哈尔火山群”,它们都是第四纪火山作用的产物,这让内蒙古东部火山群的南至点延伸至察哈尔右翼中旗。

我们在黄花沟转了一天,试图找到那条串起最多海子的裂隙,但踏上连片浮石的火山口,有点失望:没有水。“以前有,我爷爷那时候,水漫上来都成湖了。”在旁边民俗村工作的巴特尔告诉我们,“这几年旱得厉害,去年就没水了。”

这才意识到,我们脚下的这片土地正是“中国北方农牧交错带”。这片东部农耕区与西部草原牧区相连接的半干旱生态过渡带,是国家风沙源治理、退耕还林还草等生态治理工程的实施点。数据表明,在乌兰察布境内,多年平均降雨量只达蒸发量的1/6至1/7,长冬、严寒、多旱是气候的主要特点,近50年内蒙古地区降雨量年际变化大,在波动中呈下降趋势,暖而干的气候特征越发明显。水资源短缺,再加上人口剧增和过度垦牧,导致乌兰察布的林草植被生态系统严重退化。

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当地村民口中的“泡子”其实是新近发现的夏威夷式火山,规模如此壮观实属罕见。

夏威夷式火山是按火山喷发形式命名的火山,它喷发的方式与斯通博利式的粗犷爆炸完全不同,它是沉稳、和缓甚至优雅的。爆发时,山顶火山口和山腰裂隙常常溢出大量的玄武质熔岩流。喷发初期的气体释放量较大,由逸出气体推动的熔岩到达地表时会形成宁静的熔岩喷泉。随着熔岩流尽,火山口塌陷成圆口子,由于低于地面,容易积水成湖,即形成所谓“地池”——相对成于山顶、有明显锥体的“天池”而言。

阿尔山火山大都坐落在大兴安岭山峦或沟壑中,火山口上积水便成了“天池”,而察哈尔火山群地处平缓的草原,火山锥裸露,火山口都是干干的。再有,阿尔山火山上覆盖了高大植物,隐蔽性好,所以破坏程度比较小。而袒露是草原火山的主要特征,这也是它被破坏的重要原因。

火山掏空了,“地池”旱透了,这是探访察哈尔火山群的意外答案。火山地质公园是一定会建起的——伴随大量围栏与修补。当北京、河北、山西的人们驱车来到最近的草原火山群,他们不会想到,挺立万年的火山景观差点撑不过下个万年。




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