小行星撞地球,撞出來(lái)的未必都是隕石“坑”,有的時(shí)候它也會(huì)撞出一座山來(lái)!
在十月初的艷陽(yáng)天里,我驅(qū)車駛出蒙特利爾市區(qū),向北沿圣勞倫斯河飛馳,漫山遍野的秋色鋪天蓋地而來(lái),公路旁的樹(shù)林萬(wàn)紫千紅,層層疊疊,襯著碧澈如洗的藍(lán)天,讓人覺(jué)得好像進(jìn)入了美奐美倫的大自然畫廊。從魁北克市下游的新奧爾良島開(kāi)始,圣勞倫斯河進(jìn)入沙爾勒瓦(Charlevoix)地區(qū),在這里它逐漸展開(kāi)了雙臂,奔騰著向著大西洋撲去。
在圣勞倫斯河畔,大地山川被火紅的楓葉和金黃的樺樹(shù)林映襯得流光溢彩,寬闊的河灘濕地上,幾十萬(wàn)只南下過(guò)冬的雪雁正在中途棲息,雁群潔白如雪,鳴聲不絕于耳。沙爾勒瓦是加拿大東部最著名的賞秋地,以楓葉秋色和觀賞雪雁而聞名于世。然而沙爾勒瓦對(duì)我來(lái)說(shuō)還有比賞秋更具吸引力的事——對(duì)加拿大第三大隕石坑,沙爾勒瓦隕石坑進(jìn)行觀賞考察。
山上山下兩重天
沙爾勒瓦隕石坑位于加拿大東部魁北克省中部,圣勞倫斯河畔。我們的車沿著盤山公路來(lái)到一個(gè)省級(jí)自然公園的門口,在隕石坑地質(zhì)考察游導(dǎo)游的帶領(lǐng)下,我們向著山頂?shù)挠^賞點(diǎn)走去。隨著地勢(shì)的升高,茂密的楓樹(shù)林逐漸變得稀疏,樹(shù)葉也掉落了大部分,顯出晚秋的凄涼。大約在海拔千米的高度上,出現(xiàn)了在這個(gè)緯度上很難見(jiàn)到的寒帶針葉林。墨綠挺拔的云杉一棵棵直指藍(lán)天,它們的腳下是原本在高緯度地區(qū)才能見(jiàn)到的凍原植被,而裸露的巖石上則密密麻麻地點(diǎn)綴著五顏六色的苔蘚和地衣。在這里,夏季只有一個(gè)月,而全年也只有四十幾天的無(wú)霜期,所以盡管山下幾公里外的秋色仍舊濃墨重彩,這里呈現(xiàn)的卻全然是一幅地球最北方才會(huì)出現(xiàn)的嚴(yán)酷蒼涼、人跡稀少的景象。
我們踩著為了保護(hù)脆弱的植被而專門為游人修建的棧道來(lái)到山崖邊上,眼前是五彩斑斕的沙爾勒瓦大地,遠(yuǎn)處則有水勢(shì)浩淼的圣勞倫斯河閃著粼粼的光彩。在一塊地貌指示牌前,帶隊(duì)的導(dǎo)游手指遠(yuǎn)方一座隱約的山峰告訴大家:那就是著名的沙爾勒瓦隕石坑的中心,而我們,就站在它的邊緣上。
山峰模樣的神奇隕石坑
隕石坑的中心是一座突起的山峰?這個(gè)介紹讓我一頭霧水。我曾經(jīng)看到過(guò)不少世界各地的隕石坑圖片,個(gè)個(gè)都是底部平坦的圓形大坑。從天外飛落的隕石猛烈撞擊地球之后,形成這樣的大坑是很容易讓人理解的??裳矍斑@顆隕石非但沒(méi)有把地殼砸出一個(gè)大坑,反而把它撞出了一座山峰來(lái)!看到游客們莫名其妙的表情,導(dǎo)游笑了笑,給我們舉了一個(gè)生動(dòng)的例子來(lái)說(shuō)明沙爾勒瓦隕石坑的形成過(guò)程。
我們都見(jiàn)過(guò)用高速攝影機(jī)拍攝的一滴水落入水中的慢鏡頭圖片,在水滴入水的瞬間,它先是把水面砸出一個(gè)凹陷,緊隨其后,水面便出現(xiàn)了一個(gè)反彈,這使得水面的中心反而向上抬升,同時(shí)在抬升中心的四周產(chǎn)生一圈圈的同心波紋,最后趨于平靜。沙爾勒瓦隕石坑的產(chǎn)生機(jī)理與這十分相似,它的地貌特征就是這一瞬間變化的凝固記錄。
大約在3億4千萬(wàn)年之前,有一顆直徑約兩公里、重達(dá)1S0億噸的隕石以每小時(shí)6萬(wàn)公里的速度沖破了地球的大氣層,撞擊到了目前的沙爾勒瓦地區(qū)所在的加拿大地盾上。
凝固3億年前的那場(chǎng)撞擊
這一撞擊產(chǎn)生的瞬間能量達(dá)到兩千萬(wàn)TNT當(dāng)量,相當(dāng)于數(shù)千枚廣島原子彈同時(shí)爆炸產(chǎn)生的能量。這一超級(jí)撞擊力在瞬間將地殼砸出一個(gè)直徑28公里、深達(dá)萬(wàn)米的大坑;同時(shí),沖擊波在地殼巖層中擴(kuò)散,它攜帶的巨大能量產(chǎn)生了超高溫,使巖層變軟融化。
這一難以想象的高壓和高溫超出了火山爆發(fā)而產(chǎn)生的熔巖效應(yīng),它使得堅(jiān)硬無(wú)比的巖石在一時(shí)間變成了近似液體的狀態(tài),就像被水滴砸入的水面一樣,液態(tài)的地殼在最初的撞擊之后產(chǎn)生了反彈,而這一反彈造成了我們現(xiàn)在看到的隕石坑的地貌奇觀:在方圓2500公里的地域上,以一座海拔近800米的山峰為中心,距中心直徑10公里的四周是一圈海拔約460米的環(huán)形山脈;在中央山峰和環(huán)形山之間由寬為2~s公里,平均海拔300米的臺(tái)地相隔;在環(huán)形山脈的外圍則是另一圈高低起伏的外環(huán)谷地和臺(tái)地。水滴入水的瞬間就這樣被永恒地凝固在了沙爾勒瓦的大地上。
在當(dāng)時(shí),地球處于動(dòng)蕩時(shí)期,美洲大陸板塊與亞非大陸板塊發(fā)生撞擊,促發(fā)的阿卡地亞造山運(yùn)動(dòng)使北美的阿巴拉契亞山脈崛起,古拉波特斯海由此形成。而目前的沙爾勒瓦地區(qū)正處于地殼的斷裂帶上。是一個(gè)地震多發(fā)區(qū),在過(guò)去的一萬(wàn)多年間,多次發(fā)生6級(jí)以上的較大地震,僅在最近的350年里有記載的6級(jí)以上地震就至少有過(guò)六次。
1663年2月,又一次7級(jí)強(qiáng)震使圣勞倫斯河畔的一座山峰發(fā)生了大滑坡,山上幾乎四分之一的土石滑入了河中,在寬闊的圣勞倫斯河畔生成了一座突進(jìn)河中的半島。從那以后,包括新形成的半島和隕石坑的中央峰在內(nèi)的這一地區(qū)就被正式命名為“埃布勒蒙”,它在法語(yǔ)里正是“滑坡”的意思。
揭秘環(huán)形山
在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代里,數(shù)次冰河期的磨蝕破壞和一次又一次的大小地震使隕石坑地區(qū)的地貌不斷被改變。另一方面,因?yàn)殡E石坑的東南部將近一半的部分被圣勞倫斯河谷穿過(guò),千萬(wàn)年奔流的河水也更明顯地銷蝕和覆蓋了河床下的隕石坑地貌特征?,F(xiàn)在沙爾勒瓦隕石坑的典型地貌,包括它的中央山峰和環(huán)形山脈都已經(jīng)模糊了,尤其是它的東南部因被圣勞倫斯河水覆蓋,無(wú)法直接觀察到。
即便如此,這個(gè)總直徑為56公里的奇特圓形地貌還是明顯地出現(xiàn)在航拍地形圖上,引起了當(dāng)時(shí)科學(xué)家們的注意。人們?cè)?jīng)對(duì)它的起源進(jìn)行了種種假設(shè):是古代火山的遺址?還是遠(yuǎn)古的隕石坑?抑或是其他什么難以解釋的神秘原因?直到1968年,人們才找到了解釋它的確實(shí)證據(jù)。
1966年,加拿大魁北克省國(guó)土調(diào)查局對(duì)沙爾勒瓦地區(qū)的地質(zhì)資源開(kāi)展調(diào)研,地質(zhì)科學(xué)家熱翰-龍多特(Jehan Rondot)是這次調(diào)研的成員之一。他在實(shí)地考察中發(fā)現(xiàn)了許多巖石震裂錐,而震裂錐是隕星撞擊地球之后在地殼巖層上留下的特有痕跡,因此是地質(zhì)學(xué)中用來(lái)鑒定隕石坑的少有的幾種證據(jù)之一。
龍多特把自己采集到的震裂錐樣本送給了同行,美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)地質(zhì)系的莫陶夫(J.Murtaugh)教授,根據(jù)這些巖石樣本和隕星熔巖的樣本以及對(duì)當(dāng)?shù)貙臃植嫉难芯亢头治鼋Y(jié)果,兩位科學(xué)家得出了共同的結(jié)論:沙爾勒瓦的這種神秘地貌是源自一顆三億四千萬(wàn)年前撞擊地球的隕石。這個(gè)隕石坑是加拿大第三大隕石坑,也是世界上第一個(gè)以震裂錐為依據(jù)被確認(rèn)的隕石坑。
考察隊(duì)的導(dǎo)游向我們出示了一塊在當(dāng)?shù)匕l(fā)現(xiàn)的巖石震裂錐??粗^上那些密密麻麻的裂紋,我不由地想象,如果當(dāng)時(shí)面對(duì)這一天崩地裂的大自然奇景的人是自己,那將會(huì)是怎樣的震驚!導(dǎo)游告訴我們他曾經(jīng)乘直升飛機(jī)飛越隕石坑的中央山峰,當(dāng)他近距離地俯瞰著腳下那座曾經(jīng)像柔軟的果凍那樣反彈起的大山的時(shí)候,無(wú)論如何也無(wú)法想象這會(huì)是一個(gè)隕石坑。的確,大自然神奇的力量經(jīng)常超出人類的理解范圍。
隕石坑孕育出豐富的生命
沙爾勒瓦隕石坑的形成造成了這個(gè)地區(qū)的特殊地貌。與鄰近的羅杭蒂斯山脈陡峭的地形相比,沙爾勒瓦地區(qū)的地勢(shì)起伏平緩,土地肥沃,一南一北兩條河流流入東南方的圣勞倫斯河,河畔大片的濕地孕育了豐富的物種,大量動(dòng)物棲息于此,因?yàn)檫@一地區(qū)的生物多樣化,1989年聯(lián)合國(guó)將沙爾勒瓦地區(qū)列入地球人與生物圈自然保護(hù)區(qū)。
同時(shí),濕地也為人類提供了良好的生活環(huán)境。沙爾勒瓦地區(qū)9096以上的人口生活在隕石坑范圍內(nèi),是世界上人口最稠密的隕石坑。
隨著向?qū)У慕榻B,我沿著山勢(shì)看著腳下的茫茫大地,近處,它由灰白和暗紅色的高寒地衣苔蘚鋪就而成,然后是常青的針葉林,再逐漸過(guò)渡到半山腰秋葉稀疏的闊葉林,最后是山腳下層林盡染的楓葉,一直鋪展延伸到圣勞倫斯河畔,與隕石坑的中央峰——埃布勒蒙山青灰色的倩影遙遙在望。
環(huán)形山在不遠(yuǎn)的地方似有似無(wú),億萬(wàn)年前那場(chǎng)驚心動(dòng)魄的一幕在歲月的長(zhǎng)河里永恒凝結(jié),代替那曾經(jīng)熊熊燃燒融化巖石的熾熱巖漿的,則是一年一度如火如荼的楓葉林。