在塔克拉瑪干沙漠的中心有一座山脈,山上寸草不生,只有一座古堡和紅色白色的巖石。就在這些巖石之間,埋藏著海洋變成沙漠的歷史,等待地質(zhì)學家們的解讀。
在上千萬年前,塔克拉瑪干沙漠其實是一片茫茫大海。它是如何一步步變成陸地,最后成為了今日的沙海?這就是我們此行的考察目的。2006年和2007年,我作為蘭州大學資環(huán)學院塔里木盆地古環(huán)境演化野外考察隊的一員,在春天和秋天4次深入沙漠,去考察沙漠中央的麻扎塔格山脈地質(zhì)剖面。
我們考察隊的越野車開進了新疆的墨玉縣城,這是進入沙漠之前的最后補給點。時值初秋,繁華的墨玉縣城仍然環(huán)繞著良田阡陌,綠樹成蔭。完全無法想象,在十幾公里外就是塔克拉瑪干大沙漠,這個世界上第二大的流動沙漠,號稱“進去出不來”的死亡之海。
山橫水縱大沙漠
從墨玉縣城步行半個小時就到了和田河邊,清澈而洶涌的河水直接流向沙漠中央。即使受到水壩和灌溉系統(tǒng)的層層攔截,汛期時的和田河仍然能夠貫穿塔克拉瑪干沙漠,使發(fā)源于昆侖山的雪水往北匯入塔里木河。沙漠河流通常落差很小,河道便寬得駭人,和田河寬度通常能達到2公里以上,而河道旁受它滋潤的胡楊林帶則寬至5~10公里,在沙漠里形成一條綠色長廊。沙漠河流的另一特點就是喜歡改道,在離開和田河兩岸數(shù)十公里的某些地方便有古河道的殘存,這里地下水位較高,生長著稀疏的胡楊,往往是公路修建的首選線路。
我們的考察隊將與和田河的古河道同行,直到沙漠中央的麻扎塔格。這是一段東西方向的山脈,山體完全由裸露的巖石組成,可分為白、紅、黃三段,在沙漠中非常醒目,當?shù)厝朔Q之為“紅白山”,其中記錄了數(shù)千萬年以來的氣候變化和海陸變遷。而麻扎塔格山脈的最東端又被和田河切開,有良好的地層出露,就像一本“天書”被大自然慷慨地翻開。在52萬平方公里的塔里木盆地,如此完整的“天書”僅此一處。
山與河的交叉點,就是我們要考察的地質(zhì)剖面。
沙海中的公路
2006年10月2日傍晚,我們滿載物資的越野車從墨玉縣城進入沙漠,先走123公里氣田公路到達麻扎塔格山口,然后沿山脈向東經(jīng)過50公里沙漠越野到達和田河邊的胡楊林管護站。和田河邊的和阿公路雖然是到達這里的捷徑,但和田河的水位往往不可預見,特別是加上上游水庫的人工控制,如果恰逢河流的豐水期或者上游放水,就可能要渡河,這不是我們的越野車可以勝任的,為保險起見,我們選擇了這條路線。
秋天的沙漠格外清爽,月光照映出沙丘柔和圓韻的線條,沙鼠飛快越過路面,路邊不時閃過胡楊樹影子,空曠的沙漠公路上只有我們一輛車在奔馳。這條路歸功于中國人發(fā)明的沙漠筑路技術:用網(wǎng)格將路基分割,然后就地取材向網(wǎng)格中填筑沙子,再澆鋪柏油,就能造出堅實的沙漠公路來。為了防止風沙的危害,又用蘆葦編織草網(wǎng)格,固定于公路兩側百米以內(nèi);再在路旁種植紅柳,并利用滴灌技術用少量的水維持其生長。于是風沙便被阻隔于公路以外了。一連串簡單實用的沙漠科技造就了塔克拉瑪干沙漠的發(fā)達交通。如今縱穿沙漠的公路已經(jīng)通了三條半(庫爾勒一若羌、輪臺一民豐、和田一阿拉爾,還有就是我們走的這條墨玉去氣田的斷頭路),旅右圖一麻扎培格山脈矗立在沙漠中央。山上的巖層剖面漓晰可見,經(jīng)過踏勘之后進一步鉆取巖芯分析,就可以知道地質(zhì)事件的年代。游的、采油的人們往來穿梭,“塔克拉瑪干”這一名號已經(jīng)名不副實。
午夜時分,我們在模糊的月色下,在沙漠的地平線上看到了高高矗立的麻扎塔格山脈,我們離開柏油路開始了沙漠越野,開上近年環(huán)塔汽車拉力賽的賽道,準確點說是環(huán)塔拉力賽壓出來的一條土路。
半夜三點多鐘我們到達胡楊林管護站,這個胡楊林管護站位于麻扎塔格古戍堡下,是一幢有13個房間的平房,離我們工作的剖面只有幾百米,當時除了麻扎塔格古戍堡,這是方圓上百公里唯一的建筑。迎接我們的是維族朋友阿布拉一家和兩位管護站的人員,雖然這些維族朋友統(tǒng)統(tǒng)不懂漢語,卻跟我們相處融洽,我們每次進來送給他們很多他們稀缺的蔬菜,而他們?nèi)襞既猾@得羊肉,也會給我們莫大的驚喜。接下來的日子我們就要和他們一起度過。
荒漠吉海之謎
我們要在這里工作長達3個月,詳細研讀這部“天書”。首先是用眼睛把它從頭到尾讀個大略,這就是踏勘剖面。剖面就像被切開的年輪,可以清楚地看出塔里木盆地環(huán)境演變的歷史。
從“天書”最后一頁讀起,剖面的最底部是厚約200米不見底的白色巖石,這是石膏、白云巖和灰?guī)r,它們是在海底才能形成的巖石,所以可以由此推斷數(shù)千萬年前塔里木古海灣的存在;接下來是一套紅色砂巖、泥巖,代表海水已經(jīng)退去,塔里木開始演化為一個泛濫平原或者淺湖。
而塔里木最終變成沙漠,歸功于周圍的青藏高原和天山進一步隆升,把塔里木盆地團團圍住,本該進入盆地的水汽絕大部分被阻隔于天山以西和喜馬拉雅以南,盆地開始變得非常干旱,古塔克拉瑪干沙漠在此時形成;此后全球氣候進一步變干變冷,沙漠也開始擴大;最后,大約在八九十萬年前,堅硬的塔里木板塊也終于承受不住青藏高原的向北擠壓,在麻扎塔格這個地方沿著一個古老的斷裂隆升起來,成為沙漠里的一道山脈。
要確定這些事件的具體年代,還需要詳細地“望聞問切”,使用磁性地層的方案來確定年代。在地球的歷史上,磁極曾多次變化甚至顛倒,就像磁帶一樣在當時形成的巖石中留下了印跡。只要在巖芯中讀出這個磁性的印跡,就能確定地層的年代。我們用測繩和羅盤對整個剖面進行測制,同時描述地層以建立巖石地層柱,接下來用便攜式汽油鉆機鉆取巖芯樣品,通過實驗室分析后建立磁性地層柱,最后根據(jù)地層劃分結果并結合古生物化石確定各地質(zhì)事件的時代。
為了解塔里木盆地詳細的氣候變化史,我們還需要挖掘坑槽,采掘大量的巖石散樣,這些樣品取回后將送實驗室進行環(huán)境磁學、粒度及化學成分分析,作為古環(huán)境變化的代用指標,有了它們,我們就可以了解數(shù)千萬年以來氣候變化的細節(jié)。麻扎塔格剖面厚達1公里,采樣線路長這4~5公里,因此我們的工作量非常巨大。
古戌堡與和田河
在工作結束的黃昏,我常手腳并用爬上麻扎塔格的紅色山崖,坐在古戍堡下眺望和田河寬廣的河灘,還有被秋風染黃的胡楊林。這座古堡從漢朝開始,就鎮(zhèn)守著西域交通的要道,同時也是氣候、水文的分界點。
沙漠中心的山與河在這一點形成T字交叉。羅斯塔格、古董山和麻扎塔格首尾連接,大約沿北緯38°到39°線由西向東橫穿沙漠,而和田河由南向北大約沿東經(jīng)80°縱穿沙漠。麻扎塔格山一直向東延伸,最后終止于和田河綠色走廊,它們的存在使塔克拉瑪沙漠不再是千篇一律的流動沙丘(見本期“辭典”),而出現(xiàn)相對干濕的區(qū)域分野。
以和田河和麻扎塔格山為界,塔克拉瑪干沙漠可以分為3部分:麻扎塔格以南,和田河以西的西南部分地下水位較高,胡楊、梭梭和駱駝刺等沙漠植物沿古河道分布,這里遠不是人們印象中的不毛之地;和田河以東到218國道基本以流動沙丘為主,但地下水位仍較高;而麻扎塔格山以北和田河以西的西北部分極端干旱,沙丘高達50~100米以上,是真正的“死亡之?!?,北緯39°線的沙漠穿越是瘋狂的探險線路,斯文·赫定一生最兇險的遭遇,就是發(fā)生在這里。在1895年的穿越中,他們喪失了全部駱駝、犧牲了兩個駝夫、放棄了絕大部分輜重,唯有靠和田河中游的一個水池才得以生還。
枯水期的和田河是斷流的,只留下許多小水洞一就是斯文赫定親切描述過的小水池,散落在寬闊的河床上。每日從工作的剖面上下來,我們四個人便在沙地里來回走一兩個小時,取回夠一天用的生活用水。小水洞里有許多小魚絕望地等待著下一年洪水的到來,也會在我每天打水和沐浴的時候啃我的手指腳趾。但是有時我們也未免嘴饞,因為所有的糧食都是在墨玉縣城一次性購齊,蔬菜大多數(shù)放不過一個星期,而肉更是必須第一時間用鹽煎到?jīng)]有了肉味才能保存,有時不免就打起了魚兒的主意,于是沙漠餐廳偶爾便會有麻辣魚湯或者烤魚這樣的好菜上桌。有時候碰上大水池還可以游泳,或者在空無一人的沙灘上像古希臘的運動員那樣原始地競技,比賽短跑、跳遠和摔跤。