【地理视野】地理视角看石蛋、石环与冰蛋

旅游 谭老师地理工作室 2022-01-04 00:00

原标题:【地理视野】地理视角看石蛋、石环与冰蛋

黄山上的岩石棱角很少,多呈浑圆状,特别是著名景观“猴子观海”。它其实是由花岗岩球状风化引起的,所形成的这种地貌有一个较土的名叫“石蛋”。而花岗岩是怎么风化成

这种类似球状的状态呢?

花岗岩是一种地球分布非常广的岩石,是一种岩浆形成的岩浆岩(火成岩)。地下岩浆在向地壳薄弱处上升的过程中,一部分顺着裂隙流出地表,还有一部分岩浆高温融化了周围岩石不想走了,就冷凝在岩层中,花岗岩就是这种侵入地下深处的岩浆冷凝形成的。一般出现在造山带,泰山、黄山、华山等都为花岗岩山。

当地壳运动上升时,覆盖在上面的岩石被风化剥离之后,花岗岩就藏不住了,露出地表。当地壳继续抬升后,外力作用就会把风化壳上层碎屑物剥离,石蛋暴露于地表后,

在进一步的风化作用下就形成各异的花岗岩石蛋地貌。

花岗岩“石蛋”是花岗岩球状风化的产物。

国内一般认为花岗岩在抬升过程中先产生节理花岗岩体中存在着一定走向的裂隙,地质学上称节理),当岩石出露地表接受阳光、空气、冰楔、生物、水等风化时,由于棱角突出,易受风化(角部受三个方向的风化,棱边受两个方向的风化,而面上只受一个方向的风化)故棱角逐渐缩减,最终趋向球形。这样的风化过程称为球状风化或石蛋化。

当然有的花岗岩石蛋是在地表以下的风化壳中就形成了,且大多数的岩石风化是在地表以下的风化壳中就已经进行了,雨水下渗到风化壳中,又会引起风化现象。

球状风化还会让花岗岩山体外形浑圆。并不是所有的花岗岩地貌都会有石蛋地貌,

如果山体抬升过快,抬升的幅度较大,形成陡峭的山峰,石蛋也会被被剥蚀殆尽,比如华山。

三亚天涯海角的大石头就是典型的花岗岩球状风化。

花岗岩体的球状风化产物,其表层风化物被剥离以后,风化的残余部分多呈球形,故名石蛋地貌。其典型特征是外观状若球形,或类似球形。

澳大利亚“魔鬼大理岩”石蛋1(其实为花岗岩)

【名字由来】

“石蛋”这个名称是由地理学家曾昭璇提出来的。曾老先生是一位地理大家,擅长发现和命名新景观,“丹霞地貌”作为专业术语也是源于曾先生。曾先生对遍布我国东南沿海的花岗岩地貌很熟悉,在其1960年出版的《岩石地形学》一书中,对花岗岩景观进行分类、命名,其中“花岗岩石蛋地貌”就是他在这本书中最早提出来的(曾老先生当时以“石蛋地形”称呼)。

澳大利亚“魔鬼大理岩”石蛋2(其实为花岗岩)

【石蛋成因】

那石蛋地貌是怎么形成的呢?首先,这些石蛋常见于岩性相对均一的岩石,如花岗岩、玄武岩、辉绿岩和某些砂岩,尤其在花岗岩地貌中最为常见。要了解花岗岩石蛋地貌是怎么形成的,我们可以先从花岗岩山体的形成开始了解。

黄山飞来石

花岗岩是一种地球分布非常广的岩石,是一种岩浆形成的岩浆岩(火成岩)。地下岩浆在向地壳薄弱处上升的过程中,一部分顺着裂隙流出地表,还有一部分冷凝在岩层中,花岗岩就是这种侵入地下深处的岩浆冷凝形成的。一般出现在造山带,庐山、黄山、华山等都为花岗岩山。

埋于地壳深处的花岗岩,顶上覆盖有厚厚的岩层,在花岗岩岩体抬升过程中,原先覆盖的岩层被剥蚀,而会产生不同走向的节理。

当这些有节理的花岗岩接近地表或出露地表时,在阳光、空气、流水等因素作用下,会发生风化作用。水分顺着节理面不断地渗入和下蚀,通过风化作用,使得块状岩体棱角处的砂粒率先脱落,因为此处岩石的自由面积大(如下图所示,棱边接受2个方向的风化,角部接受3个方向的风化),这样的风化过程称球状风化。当地壳继续抬升后,外力作用尤其是流水作用就会把风化壳上层碎屑物质剥离,石蛋则就暴露于地表,在进一步的风化作用下就形成形状奇特的花岗岩石蛋地貌。

花岗岩石蛋形成过程示意图

【景观欣赏】

福建平潭半洋石帆

福建省福州市平潭县海坛岛西北方向距海岸不远处,两块灰白色花岗岩巨石巍然屹立于万顷碧波之中,当地人称之为“半洋石帆”。

海南“天涯海角”

海南省三亚市的“天涯海角”是驰名海内外的旅游地,也是花岗岩造就的风景区,海湾沙滩上大大小小上百个花岗岩石蛋耸立,蔚为壮观。

吉木乃县神石城

吉木乃神石城一带,当地的哈萨克牧民称其为“阔依塔斯”,意指这里的石头像丰满圆润的肥羊。实际上这种景观就是花岗岩地貌中常见的“石蛋”——花岗岩球状风化景观。只是与东部地区的石蛋相比,这里的石蛋是中温带气候下寒冻风化的产物,外力作用主要是风蚀雪侵、冰水冻融,岩石风化也主要是物理崩解,而非化学侵蚀,因此石蛋表面十分坚硬,圆滑中又不失刚直,常常出现巨型的单个石蛋。

新西兰摩拉基石蛋

新西兰南岛摩拉基海滩上,有几十个神秘的石蛋,它们又大又圆,直径有1-2米。这些石蛋是由海底盐类沉积物的结核形成,距今有上千万年的历史。潮起潮落,海浪把石蛋从岩层中剥离出来,并且打磨得形状浑圆。

这个听起来有点“土”的命名,如今在学术界广泛流传,谈花岗岩景观的文章,无不引用这一命名。虽然有人用“石芯、石核”称呼同类景观,但未能流传,人们还是喜欢“花岗岩石蛋”这个名称。为什么这个看起来很“土”的名字,得到了广泛的传播和应用?原因是这个名字不仅形象,而且触及了问题的本质,掌握了这个名字,理解了它的内涵,对于遍布中国各地的花岗岩风景你就很容易理解了。谭老师地理工作室综合整理

石环:由于石块和土的导热性能不同,冻结速度也各不一样。碎石导热率大,就会先冻结,水就会向石块附近迁移并在其附近形成冰,水形成冰后体积就会膨胀,使碎石移动,最终使粗的物质和细的物质就会产生分离,这就是冻融分选作用,它就像筛子一样将不同的物质分离。在平缓而又粗细混杂的地表层,经冻融分选作用,泥土和小的岩屑集中在中间,岩块就会被排挤到周边,呈多边形或近圆形,好像有人有意识地将石头围成一圈,这种冻土地貌叫作石环。石环形成的条件:有充足的水分 、气温在零摄氏度上下波动的持续时间较长。

数千颗“蛋”铺满在海滩上,这样的场景,你见过吗?据英国《卫报》2019年11月7日报道,芬兰一处海岸边出现了数千颗“冰蛋”,据专家介绍,这种“冰蛋”是在非常特殊的条件下才会出现的自然奇观。

报道称,这些“冰蛋”覆盖了30米长的海岸线。“最大的一颗‘蛋’看起来像一个足球那么大,”拍下“冰蛋”群的当地居民里斯托·马蒂拉表示,“这真是无与伦比的景观,我从来没见过这样的现象。”

报道引述芬兰气象研究所专家约尼 瓦伊尼奥表示,这种情况并不常见,但在适当的天气情况下,一年可能发生一次。

他称,“冰蛋”是在低于零度一点的合适温度,接近冰点的合适水温,在浅滩被海浪来回冲刷形成。另外,它们还需要一颗“芯”。

“你还需要一些东西作为(蛋的)芯,芯收集冰块并被它包住,海浪将其沿着海岸来回冲刷,(芯)小球表面会被溅湿,逐渐冻结,变得越来越大。”瓦伊尼奥称。

美国伊利诺伊州立大学的地质学教授詹姆斯 卡特教授表示,秋天是观察“冰蛋”现象的最好时机。在秋季,水面开始形成冰块,海浪涌动时会形成某种泥状物。

“我可以想象水面(海浪)来回涌动,形成泥浆混合物,”他表示,“感谢分享照片和观察情况的摄影师,现在全世界能看到我们大多数人可能永远都看不到的东西了。”

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