1. 中國西藏網 > 青藏光芒|馬麗華專欄 > 第9章

            長江何時東流去

            馬麗華 發布時間:2019-10-25 10:59:00來源: 《青藏光芒》

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              同為中華民族母親河,同源同宗于大高原,黃河流貫北中國,那是屬于黃土地上黍稷與小麥的河流;萬里長江中下游,尤其江南,一向被視作南部中國和稻作文明故鄉的代指;而在大江大河源區,則是牦牛的高原,牧業文化的領地。有關黃河東流水系依次貫通的時間節點,至少經由蘭州大學師生幾代人給出了答案,那么長江呢?歷來的采訪中卻是鮮少聽人提及,直到從《青藏高原研究學科發展報告2012—2013》中讀到相關專論,始知長江研究以“高原隆升與大型水系演化”為子課題,自2012年起,列入中科院戰略性科技先導專項“青藏高原多層圈相互作用及其資源環境效應”(簡稱“青藏專項”),同時意味著將該領域的百年探索連同諸說并存的局面一并席卷進來。不由得想到,在這樣一本盡可能全面反映青藏高原研究的書里,怎能不涉筆長江?哪怕只是提要式體現,也是好的。

              正發愁相關專家一個都不認得,“捷徑”適時出現。某次會議場合,有幸結識了南京師范大學地理科學學院鄭洪波教授,正是青藏專項“水系演化”課題負責人,討教可以直奔主題。乍見他意氣風發健步走來,還以為是青藏研究“新人”呢,一經介紹才知資質原來相當深厚——鄭教授本職為從事第四紀地質和自然地理專業的教學與科研,兼職為中國第四紀研究委員會副主任,江蘇省地理學會副理事長;早年讀碩時受教于劉東生先生,天然地擁有了“青藏情結”,與長江結緣在大渡河階地考察,時在1992年;后在澳大利亞攻讀博士寫論文,所關注的仍為青藏高原隆升效應種種。2001年歸國之初,任職同濟大學海洋與地球科學學院“長江特聘”教授,崗位正是“海陸結合”:在汪品先院士支持下,專注于長江這一連接最大高原與最大海洋的紐帶,系統研究長江地質演化歷史及其對西太平洋邊緣海沉積的影響,并且自成一家之說……就憑這樣的實力資質,如同異軍突起,高位進入,鄭洪波團隊得以在青藏專項中獨當一面,而長江,也由此正式納入青藏研究視野。

              所以參與青藏專項不過幾年,能夠厚積薄發,建樹頗多,突出表現在有關青藏高原隆升和長江演化的論文,以封面文章的高規格,發表于《美國科學院院刊》(PNAS,2013)。所持觀點,與李吉均先生有同有異,相同點在古長江曾經南下而后被“襲奪”東流,關鍵不同點在東流水系建立的時間,認為更早、更“老”,早在漸新世的最后一幕。另有關于塔克拉瑪干沙漠形成的論文,相繼發表于同一國際頂級期刊(PNAS,2015)。兩篇重磅論文看似南轅北轍,實則南北呼應,一并指向關聯密切的同一問題:青藏高原隆升的地貌效應和氣候效應。

              會議間隙匆匆一面,簡短交談,之后便是郵件往返的“筆談”。對于每一提問,鄭教授必做認真回復,釋疑解惑的同時,并不避諱與前輩大師、與儕輩同人的觀點分歧,從文筆到格局,自有一番與研究對象相匹配的氣象在。之不吝賜教,突出表現在將自己新寫就的一篇長文提供來做參考(2015年發表在NationalScienceReviews,即《國家科學評論》),豈止補課教材,豈止省卻了查閱資料的勞心費時,并且讓初衷為“提要式體現”的本節豈止不再顯得局促單薄。

              上萬字篇幅的文章題為《長江的誕生——構造與地貌意義》??蓺w類為科學史學范疇:梳理脈絡,盤點百年,有綜述,有評議,作為一線實地參與者,更有獨到見解。結合幾番往返的郵件解答,悉心研讀之下,首先明晰的是有關“長江誕生”的定義,以及長江研究的意義所在——

              “所謂長江的誕生,是指發源于青藏高原,流經四川盆地、華南褶皺系、江漢盆地和蘇北盆地等不同的構造沉積單元,所形成的貫通的、東流的水系。人們往往將長江誕生和長江現代河谷的形成等同一體,其實這之間既有聯系,也有本質不同?,F代長江誕生之前,流域中可能存在幾段河系,流向不同的方向或者盆地。

              “長江的誕生,標志著中國東傾地形的最終建立,這是在青藏高原整體隆升、亞洲東部巖石圈伸展減薄、西太平洋邊緣海擴張等重大構造運動共同作用下的結果,最終塑造了現今的宏觀地形地貌和水系格局。換言之,長江的誕生是亞洲新生代宏觀構造地貌演化的結果,也是構造地貌演化的直觀表現?!?/p>

              長江研究百年史就此躍然于眼前,正好印證尤其修訂了最初單憑道聽途說而形成的四“太”印象——

              說流程太長沒錯,但是世界級大河中不乏更長遠者,若論沿途地質地貌之復雜,卻無一可與之比肩。且不說它在高原面上的峰嶺曠野間趕了多遠的路,即便從橫斷山區高山深峽里奔涌而下,切穿一系列山地和盆地,直至東海大陸架,一眾構造和地貌單元自成體系,哪一個不曾擁有一部自身演化史;無論內流、外流,何嘗不曾孕育過一己專屬的河流體系,從古代先賢對于江源的探詢,到現今何時、如何被一線貫穿的叩問,特別是深藏其間的重大科學問題儼如一組待解的多元高次方程,是不是足以吸引太多的求索目光,以至于古今中外的探訪者足可羅列出一個長卷的譜系清單,那其中不乏閃閃發光的名字,讓后來人長久矚望依次走過的身影——

              過往朝代大部時間里,國人多以岷江為揚子江上源,直到1638年,徐霞客“問奇于名山大川”,撰寫名篇《江源考》,以實地踏勘考證出金沙江為其“正源”,由此匡正了千年謬誤。將近300年后,1914年,中國現代地質學的開創者丁文江先生沿循徐霞客當年足跡,親臨金沙江,以《徐霞客游記》“證以所見聞”,遂將考察所感發表于《獨立論評》。1928年,丁先生編撰《徐霞客年譜》,猶對其《江源考》推崇備至:“知金沙江為揚子江上游,自先生始,亦即先生地理上最重要之發現也”;又在《金沙江的南岸——武定、元謀》一文中進一步指出,“現在的龍川河的水量很小,不能沖出如苴寧平川這樣的寬谷。足見得在地質史上苴寧平川不是龍川河所獨有的谷。我的意見是從川邊來的鴉礱江,與龍川河、紅河本來是從北向南的一條大江。以后鴉礱江的水被自東向西推進的揚子江搶了去了。于是鴉礱、龍川、紅河就變成了三條不相通的江”。這段描述道出了金沙江演化過程的一個關鍵,這就是后來廣為流傳的金沙江“襲奪說”的雛形。在當時資料極度匱乏,野外工作條件異常艱苦的情況下,丁文江先生能做出如此科學推斷,著實令后生嘆服!

              自1907年Willis開展長江三峽地區的地質研究開始,中外科學家包括李四光、李春昱、巴爾博、任美鍔、李吉均等相繼對長江演化問題進行過專門研究,可說是歷經一個世紀的探索。對于“長江東流水系何時建立”這一關鍵科學問題,在學術界卻一直存在重大爭議,計有前第三紀(白堊紀幾近上億年)、第三紀早期(古近紀數千萬年)、第三紀晚期(新近紀千百萬年)、更新世早期和更新世晚期(一兩百萬年至幾十萬年前)等多種觀點,成為地學界一個著名的“世紀謎題”。對于長江東流水系形成和演化的方式也有襲奪說、先成說等差異。百年探索中的不同時間段,各有不同觀點輪番占據上風;所矚目的焦點位置,在三峽,在云南石鼓“第一灣”,或在全部流程中每一可能的時空節點。

              分歧如此之大,緣起于各時代的前輩學者在思想方法和研究手段諸方面存在明顯差異,同時印證了長江演化問題的復雜性、研究工作之不易,歷時百年,卻沒有哪一團隊哪一個人有條件全程去做?,F在好了,這一局面就將改觀。仰賴青藏專項的保障與扶持,借助高科技、新手段,鄭洪波團隊得以專心致志,從源頭的唐古拉山到入??诘拈L興島,沿江而下,溯源而上,行程數萬公里,孜孜以求;得以在地球系統科學思想指導下,將長江作為一個系統,將區域構造運動、盆地演化、地貌演化和氣候演化有機結合,采用多學科交叉的研究方法,例如將區域地質學方法、構造地貌學方法、沉積物示蹤方法、古環境分析方法,尤其獨到的還有海陸結合的方法等等,進行有機綜合——鄭教授認為,唯其如此,才有可能揭示出長江演化過程的真實面貌。

              從大渡河階地開始長江研究,到勾畫出這份《長江演化模式圖》,歷時1/4世紀之久,先期研究成果集中在長江中下游地區。沿江兩岸廣泛分布的同一套礫石層,之所以長期以來受到地質學和地理學界關注,只因其中隱藏著一系列新生代盆地向心水系何時貫通東流的關鍵信息,基于“長江礫石層”生成年代,相當于確認了長江東流的初始時間。然而學術界對于這套礫石層的年代劃分各持己見,占主導地位的觀點認為年代較新。鄭洪波團隊針對南京地區的“長江礫石層”進行了系統的沉積學與年代學分析,得出不同結論,認為“長江礫石層”的沉積年齡至少在早中新世。依據來自對南京地區“雨花臺礫石層”中的碎屑鋯石開展的U-Pb年齡譜分析和Hf同位素分析,發現它們與現代長江的鋯石年齡譜系非常相似,以此表明,至少在漸新世/中新世之交,與現代長江類似的沉積物已經到達南京地區即蘇北盆地西南緣。換言之,貫通東流的長江水系當在此時業已建立。不惟南京地區,江漢盆地亦如是:長江貫通之前為斷陷盆地沉積,普遍發育石膏、鹽巖之類蒸發巖,不存在貫通大江流過的可能,而中新世之后的沉積覆蓋層,則與現代長江沉積物相近似,說明同步于長江的誕生,江漢—蘇北盆地串并聯通。

              參與了青藏專項,中下游工作繼續進行。2013年整整一年,團隊成員定點在長江大通水文站,以每兩周一次的頻率進行長江水樣和懸浮物樣品的系統采集,為研究長江流域現代河流沉積物、懸浮物的季節性變化與空間變化提供了重要材料;這一年的夏秋之際,鄭洪波教授參加綜合大洋鉆探計劃IODP346航次,在沖繩海槽鉆取了深海沉積巖芯,且是迄今為止在沖繩海槽底部所獲最長巖芯,為研究長江和黃河物質的輸送提供了難得的記錄。這一年即將過去的時候,研究重點轉移到長江上游金沙江地區,鄭教授率隊登上云南高原,考察云南麗江地區黎明和劍川盆地,重點對新生代沉積開展地層學與年代學研究,旨在解答一系列科學問題:長江在貫通東流之前,其上游情況如何?是否存在古金沙江?如果是,發源何處?是否南流?

              劍川盆地位于石鼓“長江第一灣”西南,這里想必塵封著金沙江的故史前情。在劍川盆地高海拔地區也即現今的云南高原面,廣泛出露了古近紀河流沉積體系,主要是長石石英砂巖,發育斜層理,砂巖分選和磨圓好,成熟度高,屬于大型遠源河流的沉積體系。經古流向測量,發現河流的主體流向為南東方向。據鄭教授初步判斷,這或許就是古金沙江存在并南流的證據;由于其后云南高原隆升,以及青藏高原東南緣的構造運動,南流的金沙江在漸新世/中新世之交,改道東流,從此誕生了現代長江。

              溯源而上,2014年8月,鄭洪波團隊班師西藏昌都地區,繼續新生代沉積盆地研究。在貢覺縣境內,發現了古近紀大型河流沉積體系,保存在現今4000~5000米的高原盆地中。古流向測量表明其為南流水系,疑為古金沙江或古瀾滄江的沉積,亦即現代金沙江和瀾滄江誕生之前的河流沉積。這些古近紀沉積極有可能與云南地區的古近紀沉積屬于統一的大型南流河系。

              一手地質,一手地理,以地球系統科學思想觀照,立足于“青藏高原隆升與環境效應”的國際地學“熱點”,重新審視高原隆升這一亞洲新生代構造地貌演化中的重大事件,且看東去有長江,西北有沙漠,在鄭教授眼中,全都是青藏高原隆升效應的體現,二者具有內在聯系,既各成系統,由果及因,又是打開青藏高原隆升時代之鑰。鄭教授說,越來越多的科學家認為,青藏地區在新生代早期即印度板塊與亞洲板塊碰撞之后,已然開始差異隆升,漸成盆—嶺結構。盡管相信青藏高原在第四紀也存在構造運動,但更傾向認為,青藏高原的主體輪廓早在漸新世晚期—中新世早期就已建立起來,并且足以大大改變亞洲宏觀地貌、水系、氣候格局,包括季風演化和內陸干旱化的加劇。

              沙漠形成、長江貫通正當此時,那么黃河呢?

              所以正在進行的“巨型水系演化”課題也包括黃河演化研究,鄭洪波團隊已經完成了汾渭地塹的鹵陽湖科學深鉆(1100米),旨在從中尋找黃河、渭河、汾河演化的地質記錄??磥碛质且粋€充滿挑戰的課題,祝愿他們斬獲新的成果。

              青藏高原與西部環境,一直作為蘭州大學李吉均教授科研團隊的持續面向,優勢領地,優先發言,較長時間穩居主流地位,算上背后的施雅風先生及其科研機構,似可稱之為“蘭州學派”了。不過這念頭剛一閃過,就覺察出不對頭的地方,一方面是李吉均所代表的還是青藏隊總體形成的觀點,并不限于蘭州人,另一方面更重要的是,目前青藏專項的首席人物姚檀棟院士雖為地道的蘭大和蘭州冰川所出身,也并未囿于既成觀點,而是主動引入不同理念,足見青藏研究事業海納百川的新氣象大格局。而有了如此這般的“交鋒”實例,也使得進行中的青藏研究生動起來。鄭洪波教授曾動情地說,科學的真諦在于探求本真,科學研究的歷程,一定是站在前人的肩膀上,既要繼承,更要創新;而創新常常意味著挑戰固有認識,甚至挑戰自己!創新,更需要文化,這就是求真務實,百花齊放,百家爭鳴。

              最近一次蘭大采訪,是在本書初稿完成之后,當面請教潘保田教授,核實觀點數據:面對越來越多的質疑和挑戰,是否還在堅守三次隆升、兩次夷平的青藏高原隆升模型——岡底斯運動,3800萬~3000萬年前;喜馬拉雅運動,2100萬~1800萬年前;青藏運動,360萬年前至今?

              沒錯,還在堅守,800萬年前可能有隆升,但強烈的整體隆升還是自360萬年以來。至于長江,潘教授說他雖未實地參與,依然認同李吉均先生關于長江東流水系形成于200萬年前的觀點。至于黃河,他認為較之長江研究,黃河階地所擁有的最大優越條件在黃土堆積,可作為準確的定年依據。坦然面對質疑挑戰,更像是激勵并振奮,回答說,沒有爭論就沒有發展,有了爭論,說明我們提供的證據說服力不夠;以往僅限于粗線條勾勒,今后需要細化去做。所以最近幾年里,他依然繼續專注于晉陜峽谷,究竟是在370萬年至120萬年間的哪一時段被黃河切穿,延伸到內蒙古的;由于大河演化與構造運動密切相關,同時繼續專注于祁連山隆升—侵蝕的山體演化研究。

              長江故事,黃河故事,同構青藏隆升宏大敘事之精彩篇章,皆屬國人家園之前塵往事。面向的是自然科學,飽含的是人文情懷。在姚檀棟、吳福元兩位院士領銜的“青藏專項”旗下,大河演化課題尚在進行中,鄭洪波教授作為首席科學家,已經承擔起新一輪國家重大科學研究計劃項目(即“973”項目)——繼續跟進大江大河演化歷程,探源中華農業文明與環境變化之間的關系:從長江流域的稻作起源,到黃河流域的旱作起源,通過南稻—北粟格局的最終形成,探討中華農耕文明的孕育成長,揭示新石器時代人類適應環境變化的策略。該項目聯合了國內相關領域一線科學家,包括中國科學院地質與地球物理研究所呂厚遠研究員、古脊椎動物與古人類研究所李小強研究員、中國科技大學張居中教授,等等,意在跨越“兩河”流域,打通自然與人文。就其團隊構成,有理由相信未來將交出一份很棒的成績單。

              長江之子,黃河之子,鄭、潘二位教授同齡人,一個雄心勃勃,一個自信滿滿,同為親愛的大江大河代言。無論誕生于幾千萬年前還是幾百萬年前,最終一南一北流貫中國,就仿佛合力將舞臺布設完畢,只待農耕文明發端,中華先民登場。所以說,與其作為研究對象,探求母親河身世,何嘗不是心懷感恩的致敬之舉,富有儀式感,既莊嚴又親切。以黃河—長江為紐帶連結而成的命運共同體,決定了中國之所以中國的基本樣貌和歷史走向,中華文明由此燦爛,常川不息。至此,長江—黃河研究已然超越了自然史意義,進入人文史地。

              一部紀錄片中的一組鏡頭令人過目難忘:從繁殖地到越冬地的候鳥群,長距離旅行途經喜馬拉雅,必得一鼓作氣,不可停留。那是5萬只蓑羽鶴,美麗而勇敢的精靈們,飛越雪峰之巔所憑借的,是上升氣流提供的助力,得以完成這年復一年不乏悲壯的行程。

              行跡不見的氣流,川流不息的風,相關研究屬于大氣科學范疇。從前很長的時間里,高原大地形對于大氣環流的影響并未引起關注,然而上世紀50年代,中外科學家不約而同地注意到了,最初一批成果為青藏高原氣象學的建立奠定了科學基礎。在全球變化研究中,這一學科領域得到了極大加強?!鞍宋濉迸实怯媱澢嗖仨椖恐?,以“青藏高原近代氣候變化、趨勢預測及對環境影響的研究”作為五課題之一,到“973”項目時,自成專題“青藏高原氣候系統變化及其對東亞區域的影響與機制研究”。

              涉及大氣環流,風云變幻,是一個不容易說清楚的問題。困難在于類似地球物理的非直觀,大氣物理看不見摸不著,天書般的學術論文本來就不是寫給大眾看的。由于并非必備知識,一般人不懂也沒關系,但是對于作者來說就不一樣了。之所以面對復雜艱深,迎難而上,除了與本書主旨有關,即自認不可不反映這一重要領域的努力和成果,還來自一個文人情結。黃仁宇所寫《中國大歷史》有言:自古中華“大一統”觀念由來的自然背景,是黃土、黃河、季風雨。由此聯想到,這何嘗不是中華民族得以形成的地理因素呢!是不是值得煞費苦心弄明白。

              

            (責編: 郭爽)

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