空错志

大营盘—长峪城穿越(一)：风吹来的沙

空错 — Thu, 15 Dec 2011 09:10:00 +0800

一、引子

两年前，炸鱼在豆瓣上发了帖子，说除了我们一起去过的沿河城外，北京还有几个边城：白羊城、镇边城、横岭城、长峪城，它们大多位于北京与河北的交界，扼守着外省进入北京的交通要道。从那个时候起，我就一直想去探访这几个的古城。

后来，我认识了老多，这位“装嫩老爷爷”特别贪玩，闲暇之余还写了本书叫《贪玩的人类》，在一次聊天中，他告诉我，官厅水库南边有个大营盘长城很值的去，那个村子里就几户人家。我是一听到玩就很激动的人，于是就牢牢地记住了“大营盘”这个奇怪的名字。

五月，春风已经吹遍了北京的每一个山头。一个周末，我约了六个朋友，组织了一次从大营盘长城到长峪城的穿越。这是一次难忘的旅行，以至于半年之后的现在，我仍有动力将记忆变成文字。

从延庆南菜园子包了个小面包车，沿着延庆—怀来山间盆地也就是官厅水库南岸平坦的绿荫大道，一直西行来到东花园镇路口，之后转向南，经过火烧营村、瑞云观乡后，在罗庄子村西折上山，不一会儿，就翻上山的垭口。垭口较平坦开阔，蜿蜒的长城被它截断，沿长城往西就能抵达老多所说的大营盘村，若继续前行南下，沿着公路可以走到横岭城和镇边城。不过，我们必须向东走，因为长峪城在那个方向。

下车后，正当我们整理好行装准备出发的时候，突然发现路的两侧堆满了黄土，西侧更有一座高大的黄土墙，黄土显然已经被挖去了不少，挖掘后的剖面展露无遗，只见一棵孤树顽强地扎根在土墙上。没想到在山顶碰到了这么厚的黄土，真是令人兴奋。

【图】垭口西侧的黄土剖面

二、第一个研究中国黄土的外国人——庞培勒

对于中国的老百姓来说，黄土太寻常了，我们似乎随处可见这些黄色的泥土，除了想到贫瘠而沟壑纵深的黄土高原，黄土还有什么用呢？对科学家特别是中国科学家来说，黄土太重要了，它是开启全球变化研究的一把钥匙。有人形象地说，新近时期古气候环境的历史主要藏在三本“秘笈”中：一本是深海沉积，一本是南极和格陵兰的冰盖，还有一本就是黄土。很幸运，中国是黄土的故乡，全世界黄土面积分布最广的地区就是中国的黄土高原。借助于这个巨大的天然实验室，中国地质学家们已经在这个忠实的、约260万年完整的古气候记录者身上读懂了一部分，仅这一部分，便已经使刘东生、丁仲礼、安芷生、郭正堂等为代表的地质学家们获得了世界级的声誉。土生土长的刘东生正是凭借黄土研究，获得了“泰勒奖”，大家都说泰勒奖是地质学界的最高奖，相当于诺贝尔奖，刘东生也成为中国大陆学者中，获得科学奖级别最高的人。如果大家记性不错的话，应该知道他还获得了2003年国家最高科技奖。正应了一句话：本土的，才是世界的。做地质研究不可盲目跟风，要发挥优势，研究中国的地质，思考世界的问题。

【图】瞧那些正在攀爬的地质学家们，他们如此辛苦就是为了从巨厚的黄土层“秘笈”上解读出气候变化的信息

尽管中国当代的黄土研究成就斐然，但推开这扇大门的却是几个外国人，那是第二次鸦片战争之后，时代恰好安排了这些机会。

鸦片战争之前，中国是自我封闭、满足的封建社会，虽然有马可波罗（1254～1324）、利玛窦（1552～1610）等旅行家或传教士向西方传播中国文化，但真正对中国自然地理进行探险的外国人很少。我想，这可能和他们受到限制的人身自由有关。1858年，英法军队攻占了渤海湾的大沽要塞。兵临城下，清政府被迫签订《天津条约》，条约中有那么一个不被人注意的条款：“外国人持领事颁发的护照并经中国官宪的副署即可在中国境内各处游历”。让老外在中国各处游历，这个现在看起来很正当的权利，原来在古代是一次屈服和让步！这就意味着外国人只需通过努力，便可以获得在中国内地自由旅行的机会。更值得一提的是，英国地质学家莱伊尔在1830～1833出版了重要著作《地质学原理》（The Principles of Geology），“第一次把理性带进地质学”（恩格斯语），而且地质旅行也已经在欧洲流行开来。这几个因素的结合，昭示着中国的地质旅行大道已经修通。当然，未来的这些地质旅行有些带有对科学的追求，而有些则带有经济或政治利益的诉求。这些复杂的原因显示了当时中国复杂的社会背景。

庞培勒是来中国做野外地质调查的第一个人，这位美国哈佛大学的矿学教授于1863年3月来到上海，乘船考察了长江中下游沿岸的地质后，9月到达北京，本想穿越蒙古和西伯利亚去欧洲，因受到清政府邀请去勘查煤炭而推迟了计划。北京的采煤历史悠久，早在明朝，人们就已经从西山的石炭系和侏罗系地层里找到煤矿，并用他们的马队运输煤矿入城，这些运煤线路，便成了如今颇有名气的“京西古道”。庞培勒在北京西山做了一个月的调查，当他调查到斋堂煤矿时，他注意到斋堂是一个盆地，流经斋堂的清河两岸堆满了黄土和其他第四纪沉积物，于是他认为这些黄土是由大河搬到湖泊后沉积下来的，后来湖泊干涸后，就形成了黄土阶地。简单地概括，是黄土湖成论。他还使用huangtu这个词作为英文名称。

【图】北京著名的斋堂黄土剖面，其上部的马兰黄土因位于马栏村而得名（1989年摄）（图片来源：郭旭东.2007.北京第四纪地质导论）

三、中国黄土风成说的创始人——李希霍芬

在庞培勒来华两年前，一位德国地质学大师李希霍芬已经踏上了中国的土地，但他这次是随着外交使团来华寻找利益的，在签完外交协议之后，他便离开了中国。这样，“第一”的头衔让给了庞培勒。

德国是近代地理学的发源地，地理学家洪堡（1769～1859）对美洲的考察成果《新大陆热带地理旅行记》曾令这个普鲁士人对亚洲特别是中国充满了探险的渴望。1868年，他终于如愿以偿，在外商会的资助下，他获得了全面考察中国的机会。接下来的4年里，他精心设计了7条考察路线，足迹遍及我国18个（也有说13个）省区：东到舟山群岛，南到广州，西到成都，北到沈阳。考察时间之久、地点之多，那个时代无人能出其右。直到后来，他的光辉才被一位学生掩盖，那个学生正是斯文·赫定。

【图】德国地质地理学家费迪南·冯·李希霍芬（Ferdinand von Richthofen，1833年5月5日～1905年10月6日）

李希霍芬的考察成果对中国产生了深远的影响。1877年，他首次赋予了汉代张骞出使西域时的古道一个动听的名字——“丝绸之路”。1882年，他首次将北京南口的古老地层命名为震旦系，将 “震旦”一词引入中国地层系统，之前，“震旦”（Cinastan）一直是古代印度对中国的称呼，意思是“日出之地”；山西五台山具有古老的变质岩，在考察之后，他又提出了地层术语“五台系”；这两个术语后来一直被地质学家们沿用。不过，他对山东的考察却为日后德国侵占胶州湾提供了充分的依据。他说胶州湾“是进入整个中国市场的一扇门户”，并多次向“铁血首相”俾斯麦陈述占领胶州湾的意义——我们知道，他的个人行为和当时极力进行海外扩张的德意志精神是捆绑在一起的，若没有这些背后的政治、经济目的，他也不可能获得外商的资助。1903年，曾梦想成为地质学家的鲁迅撰写了一篇重要的地质学论文《中国地质略论》，痛批了李希霍芬借地质调查之名行窃取我国地质矿产资源之实，他这样说道：“盖自利（李）氏游历以来，胶州早非我有矣。”

李希霍芬的考察客观上侵略了中国，但不可否认的是他对地质学的贡献。考察回国后，他花了35年时间，相继共出版了5卷集的宏篇巨著《中国》（China）（附地图集2卷），其中第 1、2 卷由他自己编成，另 3卷由学生及同事参与下共同完成。令人遗憾的是，至今国内没有完整的译本，只有黄土学家刘东生院士和张英骏就书中的黄土部分编译成了《黄土与中亚环境》（2009）一书。不然，对了解中国的地质、地理学发展历史是非常有益的。

令人印象颇深的是，李希霍芬曾在《中国》中写道：“中国士人，资性聪明，在科学上可有所成就：但其性不乐涉跋，不好劳动，故于地质学当无能为。” 在李希霍芬写下这段话的几十年后，一位无以伦比的实践主义者，用“登山必到峰顶，移动必须步行”的探险精神，回敬了李氏对中国地质学家的恶语中伤。他便是被胡适称作“一个科学化最深的中国人”——丁文江，一个值得大书特书却被当政者有意遗忘的大地质学家。

李希霍芬的科学成果中，千万不能遗忘的重要一条，是他首次提出了中国黄土的风成说。如今，几乎所有提到中国黄土的论文，必然会言及李希霍芬。李希霍芬提出“黄土风成说”是很不容易的，在此之前，黄土水成说占主导地位，莱伊尔在《地质学原理》里就专门对莱茵河畔的黄土进行了描述，并认为它们是洪水冲积形成的；之后，庞培勒也认为黄土是湖相沉积而成的。要突破水成说的传统桎梏，不仅需要很大的勇气和独特的眼光，还需要地质学的证据。李希霍芬在中国考察期间，亲身经历了北方的沙尘暴（单从这件事来看，把沙尘暴的全部责任推给人类是不正确的，引用当今科学家的话，是青藏高原让风吹干了亚洲大陆）。此外，李希霍芬发现中国北方的黄土和莱茵河谷的黄土非常相似，不同海拔、不同地形均有分布，而且旱生软体动物的化石壳体保存完好，这就表明黄土没有受到水的改造，而是被风吹起来之后再经历沉降形成的。李希霍芬的这个理论是超前的，因为他已经不知不觉地把地球视为一个系统，把岩石圈和大气圈密切联系了起来。而利用黄土研究气候演化是20世纪60年代才开始的，以IGBP（国际地圈生物圈计划）为代表的地球系统科学直到20世纪80年代才提出。

【图】地球本来是一个系统，后来被科学分割得支离破碎：大气圈、水圈、岩石圈、生物圈，如今科学家的任务是把他们像七巧板一样重新拼合，形成系统的地球观即地球系统科学

四、垭口黄土探究

让我们回到的垭口，不禁疑问，堆积路边那些黄土的力量，到底是水还是风赐予的呢？看看李希霍芬在《中国》第1卷中的阐述吧，风成的黄土应该具有这些主要特征：

1）黄土的成分和结构十分均一。这是水成沉积不具备的特点，因为若是水成，必然会对物质有所分选，沉积物颗粒越往上则越大。

2）黄土分布不受海拔的限制，不论洼地、坡地、分水岭都有分布。

3）黄土地层不像水成沉积一样具有水平层理。莱伊尔所犯的错误，就是把黄土视为河流泛滥时沉积的淤泥，而水流产生的沉积物多少是有层理性的。庞培勒的湖成理论，似乎也忘记了这个重要的事实。

环顾左右，堆积在我们面前的黄土，正好满足了这几个特点。它的成分是均一的，整个剖面在垂直方向上看不到明显的沉积颗粒大小的变化，黄土里也没有夹杂着或大或小的砾石，从剖面的水平方向看，也看不出层理性。其次，它们分布在风力较大、海拔较高的垭口位置，这个位置，用水力作用来解释显然说不过去，因为水往低处流，水带走的物质不可避免地会被冲积到最低的地方。此外，我们发现附近坍塌的长城石不是二长花岗岩（由钾长石、斜长石、角闪石和黑云母组成），就是由碳酸钙镁组成的白云岩，如果这些黄土是由这些古老的基岩风化后搬运过来的，那黄土的成分和颜色不可避免要和这些岩石相似。事实上，黄土是棕黄色的，而花岗岩是嵌黑的肉红色，白云岩呈灰白色。当然，要做出准确的物质成分组成、结构判断，最科学的做法是磨成薄片后利用显微镜观察。至此，我们基本可以得出这些黄土就是风吹过来的。

【图】长城是由这些二长花岗岩和白云岩垒起来的

风吹过来的！可能吗？

法国博物学家拉马克有一段名言：“对自然界来说，时间不算什么，时间成了自然的一种法力无边的手段；既可以完成微不足道的琐事，也可以完成最伟大的功绩。” 人类的历史在地质历史的长河中只不过是短暂的一瞬，若用短暂的人生去衡量黄土的过程，显然是不可想象的。但是，地质时间能够使自然创造奇迹。苏联地质学家奥勃鲁契夫（1863～1956）在中国考察地质时，曾这样认为：“一年内灰尘通常可积到一毫米，在第四纪的数十万年里，就不难积累成100多米厚的黄土”。是的，这就是地质学沧海桑田的时间观。

每一个在北京长久居住过的人大都会对三四月份的沙尘暴留有深刻的印象。沙尘暴来临之时，黄沙弥漫，遮天蔽日。待尘埃落定，一层黄土，在山沟里、山坡上、城市中……

科学家已经证实，黄土高原是260万年（也许是更早的2200万年）以来的沙尘暴所形成的，与西北方向吹来的风有关。于是，我们恍然大悟，中华文明的主要发祥地，原来是来自亚洲内部戈壁、沙漠上的沙子，当一条条大河穿过黄土高原时，大量黄土，携着泥沙碎屑，从太行山源源而下，终于形成了广袤的华北平原和我脚下的北京。

风吹来的沙，为我们带来了文明。

【图】风吹来的沙，为我们带来了黄土，更带来了文明

利用地震波监测核试验

空错 — Thu, 24 Mar 2011 16:32:00 +0800

日本地震原是核试验？
——利用地震波监测核试验

日本Mw9.0大地震后，网上开始流传“这是日本人进行海底核试验”的猜测，这个令人吃惊的消息像地震波一样迅速传播，并且越传越显得有“理”。有的说日本福岛海域前几年发生了很多次5.5～6级的地震，和原子弹试验产生的震级相当；有的说3月11日的大地震是氢弹试验造成的。

令人遗憾的是“理由”中，没有一个提到核试验监测的核心问题：地震波。

1996年，《全面禁止核试验条约》（CTBT）最终达成一致，规定每个缔约国承诺不进行核试验爆炸或任何其他核爆炸。这就意味着，想进行核爆炸的国家会采取更隐秘的方式，比如在地下进行核爆炸。而监测地下核爆炸最重要的手段就是地震波监测。因为只要是核爆炸，就会产生地震波；只要爆炸达到一定当量，其地震波就会被全球的地震台网记录到。地震学家就能研究、判断这个地震是人工地震还是天然地震。自从全球数字化地震台网和台阵技术——这些永不休息的“顺风耳”发展以后（图1），一般认为只要核试验引发的震级超过mb3.5的，就可以被台网监测到。

【图1】全面禁止核试验条约组织（CTBTO）在全球，包括海洋布下天罗地网，监测任何可疑的人工爆炸特别是核试验。图上的不同符号代表了不同类型的监测台站。主要有：地震台（Seismic station），地震台阵（Seismic array），水声台（Hydroacoustic station），次声台（Infrasound station），放射性核素台（Radionuclide station）等。（图片来源：CTBTO，2003）

那么，地震学是如何监测核试验的呢？

好比我们可以通过一个人的外貌、声音、行为举止来辨识一个人，地震学家可以通过地震波震相、P波初动、震源深度等多种方法判断一个地震是天然的还是人工的。下面举例介绍些传统的方法。

1.震相

地震、爆炸，波组不同

震相指地震图上不同类型、传播路径不同的地震波组。震相判断是简单而直接的方法，是地震学的基本功，地震学家研究每一个地震时，首先会根据震相进行初步判断。天然地震的常见震相有纵波（P）、横波（S）和面波，大多数天然地震的P波振幅<S波振幅<面波振幅（图2-3）。人工爆炸的P波振幅大于S波，因为激发的地震波频率高衰减快，低频的面波振幅也小。此外，对于核爆炸，在震中距大于1000km时，通常会检测到视速度约3.5km/s的Lg波（图4）。

和振幅比法相似的是震级比较法，例如借助面波震级Ms和体波震级mb的比值来判断地震类型，这种方法普遍而直接。

地震工作者特别是在地震台站的工作人员，每天的重要任务就是把记录到的地震事件按照规定的格式做成目录，并对一些可疑地震进行研究。制作的目录里，天然地震和人工地震是分开的。这样的工作需要轮流值班，像台“机器”一样不能停止。

【图2】英国一个地震台记录到的日本Mw9.0大地震地震图。地震图由上往下，分别是垂向、南北向和东西向记录，通过这三个分量的记录，就可以完整地记录质点在空间上的运动轨迹。可以看到P波的振幅要小于S波振幅，面波的振幅最大，但尾巴很长，这是天然地震的主要特征。（图片来源：David Hawthorn）

【图3】天然地震的常见震相有纵波（P）、横波（S）和面波（图为瑞利波R），它们的速度不同。地震波传播有点像运动员赛跑，一开始所有运动员差距不大，这时还不容易区分谁是“冠军博尔特”，不久之后，跑得快的就会冲到前排，且距离越拉越大，这下就容易区分了。地震学家在分析震相的时候，不喜欢一个一个分析地震波，他们喜欢把很多地震台的数据，按照震中距排列起来，让地震波“跑起来”以区分震相。图为美国地震台阵（USArray）接收到的日本Mw9.0地震波序列，可以看出P波振幅<S波振幅<面波振幅。其中R1表示面波第一次经过地震台，R2表示反方向的面波经过地震台，R3表示R1面波绕地球一圈后经过地震台。由图可见，这是一个能量巨大的天然地震，而不是传言的“核试验”。（图片来源：IRIS）

【图4】北京时间2006年10月9日9点35分，朝鲜在其境内（41.294°N，129.093°E）进行当量小于1000吨的地下核试验，产生了约4级的地震。即使这些地震波到达北京时，振幅已经小到只有几十纳米，但利用地震台网技术，仍可以检测出核试验产生的～7.5km/s的P波和～3.5km/s的Lg波。

【图5】图中红色波形是中国在90年代进行的地下核爆炸产生的地震波，其记录特征是“大头小尾”，P波强于S波，Lg波发育。蓝色的是6.3级天然地震产生的地震波，它的特征是“小头大尾”。利用记录到的地震波的特点，基本可以区分地下核爆炸和天然地震。（图片来源：陈颙等.2007.《自然灾害》）

2.P波初动

压缩、膨胀，方向不同

初动指的是地震波到达地震仪时，所测质点的最初的振动方向，初动分为向外的压缩（compression）和向内的膨胀（extension）两种。地下核爆炸和天然地震的本质区别在于它们的震源特性不同。大多数天然地震是地下岩石破裂、滑动所引起的，破裂面很大，持续时间较长，表现在地震波上，是不同方位的地震台接收到的P波初动不一致，有的是压缩，有的是膨胀（图6）。而地下核爆炸的震源过程要简单和短得多，球对称压缩（各个方向都向外压缩），使所有地震台接收到的地震波初动都是压缩的。利用地震波初动信息，就可以反过来求出震源机制解，推测出地震是正断层、逆断层、滑移断层还是人工爆炸引起的。

【图6】地震学通常利用“沙滩球”来表示地震的震源机制。图上的“沙滩球”表示有的地震台的初动是压缩，有的是膨胀，其震源是一条逆冲断层。USGS测出断层面的走向约为195度，倾角约为14度，和俯冲的板块性质相一致（见图7）。中国科学院青藏高原研究所的王卫民等测出断层的地震矩为3.6×10**22，最大滑移为5450cm。（图片来源：AGU）

【图7-1】把大大小小的地震按照经纬度和深度投影到一个横截面上，可以描绘出太平洋板块和北美板块的俯冲带形态。（图片来源：USGS）

【图7-2】这次日本大地震的破裂带长度不算很长，仅为300～400km，远远地小于2004年底9.1级苏门答腊大地震的破裂带长度1200km。但为什么震级如此之大？因为Mw震级除了和破裂带面积有关外，还与滑移量有关，图中红色部分表示滑移量为40m（这个数值还待更多的数据加入后修正）的区域，而40m的量在大地震中算很大的。8.0级汶川地震的最大滑移量仅为7.3m。作为比较数据：1976年唐山地震的破裂带长度～100km，2001年昆仑山地震的破裂带长度～440km，2006年汶川地震的破裂带长度为300km。（图片来源：Guangfu Shao/UCSB/NewScientist）

3.震源深度

超过10KM无需考虑

地震波的快速定位已经不是难题，美国地质调查局测定这次日本大地震的震源深度为地下32km，中国地震台网测定的震源深度为20km，这就意味着，如果是核爆炸，就要将核装置埋在地下几十千米处，那是不可能的。要知道，在大陆上最深的钻井也不过12km，何况是在海底？《全面禁止核试验条约》议定书在筛选核试验数据时，一般也认为：震源深度大于10km的将不予考虑。

4.地震能量

几十亿吨TNT

1万吨当量TNT的核爆炸，能量相当于5级地震；100万吨当量TNT的核爆炸，能量相当于6点几级地震。1974年之后进行的地下核试验当量都不超过15万吨。这次日本大地震震级为Mw9.0，根据能量公式LgE=4.8+1.5Mw，估算地震释放的能量约为2×10¹⁸焦耳，相当于几十亿吨当量的TNT。原子弹的威力通常为几百至几万吨TNT当量，氢弹的威力可大至几千万吨TNT当量。但要制造几十亿吨TNT当量的核弹，目前还是很难的。

除了以上4种方法外，《全面禁止核试验条约》议定书列出了用于筛选核试验事件的参数：事件位置、事件深度、面波震级与体波震级的比值，信号频率成分、震相间的谱比、频谱涨落、P波的初动、震源机制、震相、与其他事件及事件组的对比等。此外，还可以结合次声、水声、放射性核素监测等其他领域的方法，综合判断一个地震是否核试验引起的。

【图8】1945～2009年世界各国进行核试验的时间、类型和次数。（图片来源：CTBTO）

那么，有没有可能是有人制造了一次地下核试验，然后很不巧的，这次核试验引发了一场小规模地震，并进而诱发了超级强震呢？

我们前面已经说过，监测爆炸事件特别是核试验是地震台网的重要职责，只要地下核试验达到一定当量，就能被监测到。但迄今为止，联合国全面禁止核试验条约组织（CTBTO），包括中国地震台网在内的各大监测机构都未见发布日本地下核试验消息。

和水库诱发天然地震一样，核试验可以诱发小地震，但至于利用核试验诱发大地震的可能性，因为研究样本太少，研究也少，地震学界还没有统一的认识。不过，可以肯定的是，日本Mw9.0级地震绝不是核试验。

（本文的精简版发表于果壳网）

百花山上寻百花

空错 — Sat, 21 Aug 2010 01:19:32 +0800

北京地区，名字带“花”的名山，除了延庆大庄科乡有座1005米高的莲花山外，就只有百花山了。百花山是北京两个国家级自然保护区之一，另一个是延庆松山，这两个地方都是北京植物爱好者的天堂。

2010年6月26日，我和马二、炸鱼等一群朋友背着帐篷和睡袋，登上了2000多米高的百花山—白草畔，这一次登山扎营，我们的目标非常简单：为百花山正名！我们要在山上找到100种以上的花！

我们从海拔1300米左右的百花山林场开始出发，先是循着景区的台阶路登上大草甸，然后沿山脊顺着漂亮的木栈道抵达白草畔，当晚在白草畔一片华北落叶松林中安营扎寨。第二天按原路返回。一路上，我和炸鱼负责摄影，不懂的就让植物达人马二辨认，马二负责记录。

最终我们统计了下，一共观察到91种开花的植物。其中82种植物（第1～82号）已经辨认，9种植物待确认种名（第105-113号）。没有超过100种，是因为我们来早了，两三周后，也就是七月中旬，应该是山花最美最多的时节。

2010年8月8日，我从蔚县小五台山区寻找化石的归来途中，再次来到白草畔，于是花了一个半小时，补拍了22种花（第83～104号）以弥补上次“花不足百”的遗憾。

如今，终于花时间把这些花整理出来了。欢迎大家指正（其中有一些马二观察到并作了记录，但我们没拍到）。

数据：《北京植物志》（贺士元，1993年）统计出北京的维管束植物共169科、898属、2088种、171变种、亚种及变型。《百花山植物》（王九中，2008年）统计出百花山仅高等植物就有131科、485属、1100种。

补：非常感谢Haifenger的指正，现代大多数花都已经认出来了。

【2010年6月26～27日拍摄】
1.繁缕
2.狼尾草
3.茳芒香豌豆
        4.京黄芩（没拍到）
5.山野豌豆
6.景天三七（费菜）
7.委陵菜
8.暴马丁香
9.白屈菜
10.太平花
11.龙牙草
12.小花溲疏
13.钝萼附地菜
14.刺蔷薇
15.华北耧斗菜
16.三裂绣线菊
17.穿山龙
18.梾木
        19.二苞黄精（没拍到）
        20.鸡树条（没拍到）
21.八仙花
        22.萱×孩儿参（没拍到）
        23.美蔷薇（没拍到）
24.瓣蕊唐松草
25.舞鹤草
26.长瓣铁线莲
27.沼繁缕（没拍到）
28.山楂叶悬钩子
29.并头黄岑
30.粗根老鹤草
31.毛叶丁香
32.缬草
33.毛茛
34.华北大黄
35.火绒草
36.鸡腿堇菜
37.北京假报春
38.藜芦
39.黄花菜
        40.韭（没拍到）
        41.山大烟？（没拍到）
42.茖葱
43.双花黄堇菜
        44.小叶忍冬（没拍到）
45.有斑百合
        46.白花碎米荠（没拍到）
        48.铃兰（没拍到）
49.土庄绣线菊
50.黄芦木
51.六道木
        52.××属（没拍到）
53.胭脂花
54.金莲花
        55.念珠芥属？（没拍到）
56.银露梅
        57.千里光属（没拍到）
58.高乌头
59.蒲公英
        60.金银木
61.金露梅
62.白苞筋骨草
        63.景天属（黄花线形叶）（没拍到）
64.小丛红景天
65.马先蒿属红纹马先蒿
        66.火绒草黑色苞片（没拍到）
67.糖芥
68.大花杓兰
69.苦菜
70.北重楼
71.糙苏
72.鳞叶龙胆
73.毛蕊老鹤草
74.半钟铁线莲
75.水杨梅
76.芍药
77.野罂粟
78.花荵
79.叉岐繁缕
80.猫眼草
81.手参
82.中华小苦荬

【2010年8月8日拍摄】
83.玄参科马先蒿属穗花马先蒿
84.败酱科败酱属糙叶败酱
85.败酱科败酱属黄花龙牙
86.川续断科蓝盆花属华北蓝盆花
87.桔梗科沙参属沙参
88.桔梗科沙参属紫沙参
89.菊科东风菜属东风菜
90.菊科风毛菊属
91.菊科风毛菊属紫苞风毛菊
92.菊科蓝刺头属蓝刺头
93.菊科千里光属林荫千里光
94.菊科橐吾属狭苞橐吾
95.蓼科蓼属叉分蓼
96.蓼科蓼属拳蓼
97.柳叶菜科柳叶菜属柳兰
98.毛茛科翠雀属翠雀
99.毛茛科乌头属牛扁
100.蔷薇科地榆属地榆
101.伞形科柴胡属小柴胡
102.伞形科独活属短毛独活
103.伞形科防风属防风
104.石竹科石竹属石竹

【2010年6月26～27日拍摄】
105.球茎虎耳草
106.菊科风毛菊属
107.景天科红景天属狭叶红景天
108～113 未定种

01.石竹科繁缕属繁缕

02.报春花科珍珠菜属狼尾花

03.豆科香豌豆属茳芒香豌豆

05.豆科野豌豆属山野豌豆

06.景天科景天属景天三七（费菜）

07.蔷薇科委陵菜属委陵菜

08.木犀科丁香属暴马丁香

09.罂粟科白屈菜属白屈菜（山黄连）

10.虎耳草科山梅花属太平花

11.蔷薇科龙牙草属龙牙草（仙鹤草）

12.虎耳草科溲疏属小花溲疏

13.紫草科附地菜属钝萼附地菜

14.蔷薇科蔷薇属刺蔷薇

15.毛茛科耧斗菜属华北耧斗菜

16.蔷薇科绣线菊属三裂绣线菊（炸鱼拍摄）

17.薯蓣科薯蓣属穿山龙（炸鱼拍摄）

18.山茱萸科梾木属毛梾（或灯台木）

21.虎耳草科绣球属东陵绣球

24.毛茛科唐松草属瓣蕊唐松草

25.百合科舞鹤草属舞鹤草

26.毛茛科铁线莲属长瓣铁线莲

27.石竹科繁缕属沼繁缕

28.蔷薇科悬钩子属山楂叶悬钩子

29.唇形科黄岑属并头黄芩

30.牻牛儿苗科老鹤草属粗根老鹤草

31.木犀科丁香属毛叶丁香

32.败酱科缬草属缬草

33.毛茛科毛茛属毛茛（炸鱼摄）

34.蓼科大黄属华北大黄

35.菊科火绒草属绢茸火绒草

37.报春花科假报春属北京假报春

38.百合科藜芦属藜芦

39.百合科萱草属小黄花菜

42.百合科葱属茖葱

43.堇菜科堇菜属双花黄堇菜

45.百合科百合属有斑百合

49.蔷薇科绣线菊属土庄绣线菊

50.小檗科小檗属黄芦木(大叶小檗)

51.忍冬科六道木属六道木

53.报春花科报春花属胭脂花（炸鱼拍摄）

54.毛茛科金莲花属金莲花

56.蔷薇科委陵菜属银露梅

58.毛茛科乌头属高乌头

59.菊科蒲公英属蒲公英

61.蔷薇科委陵菜属金露梅

62.唇形科筋骨草属白苞筋骨草

64.景天科红景天属小丛红景天

64.小丛红景天（景天科红景天属）(炸鱼拍摄)

65.玄参科马先蒿属红纹马先蒿

67.十字花科糖芥属糖芥（炸鱼拍摄）

68.兰科杓兰属大花杓兰（大口袋花）

69.菊科苦荬菜属抱茎苦荬菜

70.百合科重楼属北重楼

71.唇形科糙苏属糙苏

72.龙胆科龙胆属鳞叶龙胆

73.牻牛儿苗科老鹤草属毛蕊老鹤草

74.毛茛科铁线莲属半钟铁线莲

75.蔷薇科水杨梅属水杨梅（路边青）

76.芍药科芍药属芍药（白芍）

77.罂粟科罂粟属野罂粟

78.花荵科花荵属花荵

79.石竹科繁缕属叉歧繁缕

80.大戟科大戟属乳浆大戟（猫眼草）

81.兰科手参属手参

82.菊科小苦荬属中华小苦荬（炸鱼拍摄）

83.玄参科马先蒿属穗花马先蒿

84.败酱科败酱属糙叶败酱

85.败酱科败酱属黄花龙牙

86.川续断科蓝盆花属华北蓝盆花

87.桔梗科沙参属沙参

桔梗科沙参属展枝沙参（6月26日摄）

88.桔梗科沙参属紫沙参

89.菊科东风菜属东风菜

90.菊科风毛菊属

91.菊科风毛菊属紫苞风毛菊

92.菊科蓝刺头属蓝刺头

93.菊科千里光属林荫千里光

94.菊科橐吾属狭苞橐吾

95.蓼科蓼属叉分蓼

96.蓼科蓼属拳蓼

97.柳叶菜科柳叶菜属柳兰

98.毛茛科翠雀属翠雀

99.毛茛科乌头属牛扁

100.蔷薇科地榆属地榆

101.伞形科柴胡属小柴胡

102.伞形科独活属短毛独活

103.伞形科防风属防风

104.石竹科石竹属石竹

105.虎耳草科虎耳草属球茎虎耳草

106 .菊科风毛菊属

107.景天科红景天属狭叶红景天

108

109.和108同种

110

111

112（炸鱼拍摄）

113.某种兰科，花被谁摘了？

114 .毛茛？忘记了。

115.桦木科榛属毛榛

世界自然遗产——中国丹霞

空错 — Wed, 18 Aug 2010 23:06:45 +0800

2004年夏天，我跟随着老师去新疆南部进行南天山野外地质考察。在一个名叫克额勒的地方，我被这种红色的岩层吸引住了，它像升腾的火焰一样触目和热烈。老师说这是侏罗系的红色砂岩，红色说明当时环境干热，土壤中丰富的铁被充分氧化并沉淀，最终使得这里到处是”燃烧的土地”。（更多阅读：新疆之行）

大自然的美，在于它是彩色的。蓝天白云，碧水青山，红花绿叶，令众生陶醉。但经验告诉我，很少有人会去关心石头——这种遍布地球表面的东西的颜色，似乎那只是敲石头的地质学家们的事。整天和土石山水打交道的地质学家也确实不简单，他们通常只要看一眼山石的外貌，就能凭借丰富的经验，诉说地球的演化过程——地质学的任务之一就是真实地还原这些古老的历史，这类学科一般被称为地球历史学科，包括古地理学、构造地质学、沉积地质学。

1927年，地学家冯景兰离开河南中州大学，来到两广地质调查所。早期的地质工作，基本任务就是地质区域调查，冯景兰也不例外。1928年，当他考察广州北部山地丘陵时，开始注意到那里广泛出露着红色的砂砾岩层。特别是到了仁化县附近，山峰尤其奇特，当时他这样生动地描述道：“绝崖陡壁，直如人造坚固伟岸之炮垒，而不知其为天造地设也。”显然，悬崖峭壁给冯景兰留下了深刻的印象（如图1）。但地质学家更关心的是组成这些山体的岩石以及它们的色彩。因为之前从未有过对这一套红色厚层—巨厚层状砂砾岩层的地质记录，冯景兰首先为它们命名，称“丹霞层”。

这个源自中国古代诗词的“丹霞”一词，开始进入地学家们的视野。那一年，冯景兰正好30岁。

图1 丹山彩霞。（自《世界地质公园画册——丹霞山》）

科学是一场漫长的接力赛，尽管谁都知道这种比赛永远没有尽头，但每一名接棒者，都希望能比前人的成绩更进一步。

十年后，地质学家陈国达考察丹霞山之后，提出了“丹霞山地形”这一术语。一年后，他又提出了“丹霞地形”这一地貌学术语（在这里，地形就是地貌）。这是地貌学的一件大事，之后丹霞地貌成为中国地貌研究的一个重要分支。吴尚时、曾昭璇、黄进等地理学家随后的深入调查研究，让丹霞地貌研究有了更加系统的论述。在这些人之中，黄进最令人钦佩。

广东中山大学的地理学教授黄进先生，今年已经83岁了。当我得知他曾经对我国已发现的790处丹霞地貌（图2）中的784处做了实地考察后，我彻底被他执著的探索精神所折服。在我看来，在广袤丰富的中国大地，要走遍某一种地貌，简直是一个不可能的任务。但是，黄进做到了。2006年5月，他的探索和实践精神，让他获得了“首届中国十大徐霞客”的美称。因此，有人称他为“丹霞痴”。

经过了近百年的发现和探索之后，地学家们对丹霞地貌的认识是否异口同声了呢？

图2 中国丹霞地貌分布图（截至2008年8月5日）（来源：《中国国家地理》）

诚然，科学并非一言堂，百家争鸣才是科学繁荣的标志。比如对于最基本的“什么是丹霞地貌”这个问题，科学家们就有各自的认识和看法，科学争论也就在所难免。

有学者提出凡是红色的岩层，只要形成丹崖赤壁的，就可以称为丹霞地貌；但有学者立刻反对，他们认为当年冯景兰定义的“丹霞层”特指红色的砂砾岩，那么就不应该包括碳酸盐、变质岩、火山碎屑岩——即使它们是红色的。有学者认为西北干旱区的红层也算丹霞地貌；但有学者说，丹霞地貌应该是水侵蚀而形成的，风蚀为主的不算。争论点还有很多，例如海洋环境下沉积的岩石算不算、红到什么程度的岩石才算，等等。

可以相信，这种人为的定义之争一定还会持续。但有些争论已渐行渐息，比如以前有人认为张家界属于丹霞地貌，如今，张家界已经单独被拎了出来，自立为王，成了张家界地貌（图3）。而另一种赤壁丹霞、和丹霞地貌打得难解难分的嶂石岩，在专家们严格的定义下，也单独成了嶂石岩地貌（图4）。

图3 张家界迷魂谷景区。2005年的夏天，我从湘西凤凰转至张家界，第一天爬山时天降小雨，无缘得见山景。等到第二天，当我们到达迷魂谷景区的时候，发现这里的山确实很美。人若是掉到山底，一定会迷失方向、失魂落魄——迷魂谷

图4 河北赞皇嶂石岩国家地质公园。今年春天，粉白色的山桃花正点缀山腰的时候，我带着一本刚买来的《嶂石岩地貌》图书，跑到了这个还不太出名的地方。这里的大山，是一张极大极大的宽屏荧幕。而山谷里的“天下第一回音壁”传送给我的天籁之音，至今让我无法忘却。没错，只有来到这里，才明白什么是天籁之音。

这里只能暂时择用《地球科学大辞典》中的定义：层厚、产状平缓、节理发育、铁钙质混合胶结不匀的红色砂砾岩，在差异风化、重力崩塌、侵蚀、溶蚀等综合作用下形成的城堡状、宝塔状、针状、柱状、棒状、方山状或峰林状地形。作为一般读者，可以概而言之地这样理解，丹霞地貌=陆相红层+陡崖。

尽管对丹霞地貌的定义众说纷纭、无法统一，但对于丹霞地貌的产生原因，基本上已有共识。

①一是地层岩性：巨厚而平缓的砂砾岩层，在当时炎热干燥的气候条件下，岩石中的铁锰等物质充分氧化而变成了红色——形成红层。岩石的颜色，在地质学教科书上，是判断古代气候和环境的重要因素。

图5 四年前，我登上了安徽南部的一座道教名山齐云山，再一次被它火红的身躯所吸引。红色的岩石表面，到处是古代文人骚客们的笔迹。令人惊奇的是，山的入口就是一只垂着肥鼻子的大象——当时我还不知道这就是丹霞地貌，这只可爱的象鼻子的形成原因是节理面的风化。

②二是内力作用：沉积下来的红层在地球内部作用力下发生间歇性的抬升，因为只有地壳间歇性抬升，才可能形成多级夷平面——那些山顶所处的高度其实是有层次的，每一层就代表一级夷平面。

图6 湖南省新宁县崀山风景区八角寨风光。这些山峰看起来错落有致，其中却隐藏着一个秘密：山顶的高度是有层次的，同一级的山顶，处在一个平面上。这个平面就叫夷平面。（图片来源：新浪网）

③三是外力作用：因为岩石内部发育大量的垂直裂缝或垂直节理，随着地壳抬升，外界的流水及风化、溶蚀等作用首先切割、侵蚀裂缝和节理，陡壁崩塌下来的岩块就堆积在崖麓上形成缓坡，并最终形成“顶平，身陡、麓缓”的基本特征。值得注意的是，任何地貌都是有生命周期的，丹霞也不例外，也有他的幼年、壮年和老年期，处于不同阶段就有不同的外貌，因此丹霞并非千篇一律。

图7 浙江衢州江郎山的丹霞地貌景观。没有生命的东西也可以有生命，石头，有生也有死。从江郎山残存的三片孤峰看，它已经存在很久了，正处于老年期。（图片来源：新浪网）

20世纪末，中国随着旅游业的发展，越来越多的丹霞地貌被发现和关注。目前国内已发现丹霞地貌近800处，这得要拜中国复杂的地质地貌条件所赐。当然，丹霞地貌绝非中国独有，据统计，国外丹霞地貌发育较好的有19个国家51处，比如美国亚利桑那州的大峡谷公园，澳大利亚著名的红石山——艾尔斯巨石，不过国外通常用“红层”这个词来代表烙上“中国印”的“丹霞”。

图8 澳大利亚最著名的一块大石头——艾尔斯巨石。它实在太大了，以至于看起来不像山，更不像中国人眼里的丹霞地貌。但若夕阳斜射，它简直就是一团火焰。（图片来源：互联网）

值得庆幸的是，丹霞地貌的专有名词“Danxia Landform”已经出现在了联合国教科文组织的网站上。2010年8月1日，世界遗产委员会批准“中国丹霞”正式列入《世界遗产名录》：福建泰宁、湖南崀山、广东丹霞山、江西龙虎山、浙江江郎山、贵州赤水。这六个来自亚热带湿润区的丹霞地貌的代表，一时间成为关注焦点，其火热程度恰如形容丹霞的词汇那样“色如渥丹，灿若明霞”。

最后，既然咱们在北京，就说点和北京有关的——距离北京最近的丹霞地貌在哪里呢？在河北承德、丰宁一带。比较著名的有承德附近的棒槌山，双塔山，鸡冠山，罗汉石，蛤蟆山等，这些都是北方丹霞地貌的典型。

（本文的删减版已发表于《新京报·新知周刊》8月8日）

【附：延伸阅读】

黄进.2004.丹霞山地貌考察记.广州：中山大学出版社.
黄进.2010.丹霞山地貌.北京：科学出版社.
刘晶.2009.丹霞“中国制造”.中国国家地理,（10）：116-132.
刘晶.2009.西北有“丹霞”.中国国家地理，（10）：133-137.

活的自然：延庆后河峡谷

空错 — Thu, 22 Jul 2010 13:57:02 +0800

这里有断层，有火山，有喀斯特，有化石，还有泉水和野桑葚。这里居住着一个活的自然。

世界万物，看似纷乱繁杂，但若遵循一定的规律，是可以人为分类的。按个人理解，我把世界分为两类，一类叫自然，另一类叫不自然（和“人为”近乎等同）。而自然进一步可分为两种，一类是活的，另一类是死的。

门头沟的京西十八潭，虽然没有去过，但从朋友那里得知，景区内的一个个潭看起来是死水，好像是人为的。听到这样的评语，我对这个收门票的地方更加索然无味，因为它是死的，死的东西，会腐烂。

如今的公园、绿化带，虽然一年四季里欣欣向荣，但这种自然是人为的，是整齐有序的以人之意志为转移的产物。比如现在这个时候，花坛里不是衰败的月季，就是矮牵牛（碧冬茄），不是紫薇，就是孔雀草。没有杂草，没有野花，没有惊喜，也没有意外。

我不知道现在的自己为什么那么偏爱于自然，偏爱于活的自然，也许是因为小时候放假，我把很多时候“浪费”在了山沟沟里，“浪费”在了流动的溪水中。

周六（7月3日）的气温突然变得非常高，不知道从哪里跑来一股大陆高压气团，盘踞在华北上方，气流下沉，使得几天前灰白的天空兀得特别蓝。天气的突变不是没有征兆的，就在周五的傍晚，北京上空出现了难得一见的卷积云——似微风吹皱的水面鳞波，抬头仰望仿佛置身海底。我猜测今天气象台应该发布了高温预警。但延庆的这条后河峡谷，却像儿时山涧里那股透彻心脾的泉水，从脚底渗入全身，令人清凉而舒爽。我实在为找到这处活着的自然而兴奋不已。

一、翻过垭口，就到了

早上8点半，我们从德胜门坐919路公交车出发赴延庆。周末自驾游的人多，直到11点半才到延庆市区的南菜园站，下车后立即转乘920路（延庆汽车站—下营）。半个小时后，我们到达小鲁庄站，龙聚山庄就在眼前。根据之前的地图观察，从这里向北翻过应梦寺山东面的一个垭口，就可以进入后河峡谷了。应梦寺，这个不太为人所知的寺庙，据说和辽代的萧太后有关。

自从五代时 “后晋” 的石敬瑭，在公元936年将燕（北京）云（山西大同）十六州割让给契丹之后，契丹的势力便进入了华北平原，他们以上京（内蒙古巴林左旗）为国都，将北京（当时称“南京”）等四个地方作为陪都，开始了近200年的王朝统治。延庆，作为内蒙古进入华北平原的一条交通要道，自然处于辽的势力范围。

萧太后有一个好听的名字——萧燕燕，汉名一个“绰” 字。少数名族给自己取汉名，其实挺常见，《倚天屠龙记》中汝阳王的女儿就给自己取了个名叫“敏”——赵敏。萧燕燕17岁入宫为贵妃，不久就被立为皇后，当她不得已成为太后的时候，年仅29岁。因为长子耶律隆绪年幼，年仅十二，按照契丹惯例，由太后摄政。在长达27年的摄政期间，和她有关的最重要的事莫过于辽宋之间的和约 “澶渊之盟”——宋朝每年向辽进贡白银十万两，绢二十万匹，以维持宋朝边疆之稳定。如今，当人们去往延庆龙庆峡旅行，途径一个名叫古城的村子时，就可以看到萧太后行宫矗立在路边。据说有一天，萧太后梦到了延庆北边的山上出现了一座雄伟的寺院（注：辽代的建筑一直保持着唐朝古风，大气磅礴），第二天醒来她把这个梦告诉了身边的大臣。大臣为了应她的梦，就在山上修建了这座寺庙，称为应梦寺。抗日战争期间，这个寺庙被毁得体无完肤，最后仅仅剩下了遗址。近期，延庆市政府为了发展旅游事业，准备修复这个寺庙，并计划在2011年9月底完工。

我们在龙聚山庄的北边找到了一条上山的小路，从这里到垭口，需要上升300多米（520m～880m），按照正常的登山速度，不用一个小时就能翻过山梁。但是沿途没有大树遮阳，我们直接曝晒于炎炎夏日之下，前行速度非常缓慢。而路边，只有一丛丛半人高的荆条——一种马鞭草科牡荆属的灌木，牡荆属是热带和温带植物，主要产于长江以南的地区，北京仅有1种，就是荆条。它们喜欢生长在向阳的山坡上，因此当我们看见它开花的时候，通常也是天气较热的时候。此刻它们正吐着无数蓝色小花，淡淡的清香虽然时不时袭来，但刺眼的阳光让我们根本无心驻足欣赏。走不了十分钟山路，就不得不停下来猛擦瀑布汗。我只好一遍遍地在一旁鼓气：看！前面就是垭口，不远了，翻过垭口，很快就到了。

二、爷爷石头和孙子石头

好不容易走到半山腰，我们突然发现山路左边的岩壁上有一块往外突起的岩石（图1），正好挡住了烈日直晒，留下一小块清凉的阴影。犹如沙漠中徒步多日的行人找寻到了的一片绿洲，我们全都迫不及待地躲到大石头下乘凉。

这时我才注意到，刚才上山的路其实是一条断层。断层右手边的岩石是灰白色的、有层状特征的沉积岩。望着它熟悉的“身影”，我想到了门头沟沿河城一带陡峻的山石，想到了房山十渡的喀斯特地貌。它们不但色泽相近，外貌也十分相似，据此猜测它们应该是同一时期的岩石，属于距今大约12亿年前的中元古代的雾迷山组（图2，图3）。

那个时候，中国的绝大部分地区还没有露出水面，这里是一片温暖的浅海，海水清澈见底，统治这片浅海的，不是鱼类——它们直到三四亿年前才成为海洋的主角，而是空前繁荣的藻类——它们早在35亿年就已经出现，几乎是地球最早的居民（图4）。浅海常被称为碳酸盐工厂，在工厂中，藻类吸收水中的二氧化碳，使得海水中原先溶解的碳酸氢钙失去二氧化碳，析出白色的晶体——方解石。这些晶体连同一些藻类的钙质遗骸，经过漫长时间的沉淀、替代、压实、固结作用后，形成了平均厚度达1100多米的白云岩地层，这些富镁的碳酸盐就构成了雾迷山组的主体。

在北京，除了年纪大得在全国都屈指可数的太古宙变质岩——主要分布在密云水库的周边地区外，元古代的石头应该算年代久远的了。如果把密云水库边的石头称为祖宗，这些沉积岩应该算得上爷爷辈。

断层的左手边，也就是我们头顶上的石头，由一些大小不一、有棱有角的石块胶结而成，看样子应该属于火山喷发后沉积的产物，可粗略地称为火山碎屑岩（图5）。火山碎屑岩按照碎屑的颗粒大小，大致可以分为三类，组成粒度大的叫火山集块岩（>64mm），中等的叫火山角砾岩（2～64mm），最小的叫凝灰岩（<2mm）。回顾北京的地质历史，火山岩分布最广、堆积厚度最大的时期是燕山运动时期，正是这个时期奠定了北京的地质框架，因此这套火山岩应该属于大约1～2亿年前的侏罗纪。回来后，我查了一下资料，这套火山岩属于侏罗系髫髻山组，和西山的百花山、清水尖的山差不多年纪。相对于身边12亿年的沉积岩，这些石头最多只能算孙子辈。

图1 沿途休息的驿站：一块突兀的大石头。

图2 中元古代蓟县系雾迷山组的白云岩。

图3 岩石的沉积过程并不是完全一致而连续的，沉积环境一旦发生了变化，就会形成另一套岩石。比如白云岩中夹杂着泥质岩条带，好比汉堡包一样。泥质条带的岩性相对脆弱，因此更容易遭受风化。一旦风化，紧接着就会植物争抢着占据这些地方。

图4 登山沿途，我们看见一块被游人戏称为“烧饼石”的石头。其实，这两个烧饼是藻团（叠层石?），是藻类形成的化石。

图5 这块火山碎屑岩看起来就像是在偏光显微镜下岩石薄片。

三、断层的意义：时空隧道

中国文字里，断层通常被用来比喻两个人年龄的差距以及生活习惯的不同。而地质学常用断层表示破裂面两侧的岩石曾发生过相对位移，位移后两侧岩石也就产生了“年龄”的差异。很显然，爷爷石头老早就形成了。过了很久很久之后，孙子石头才通过火山作用这种特殊的形式，叠置在爷爷石头身上——上下关系。后来，就沿着这条上山的路，地球内部的作用力使它们产生了断层，两侧的岩石经过差异性升降后，终于形成了如今这种面貌——爷爷辈石头在右，孙子辈石头在左，他们从上下空间位置变成了左右依靠在了一起（图6）。虽然他们时间距离有10多亿年之久，但他们的空间距离只有几步之遥。也正是因为断层容易遭到风雨侵蚀和风化，断层造就了垭口，成了翻越山脊的一条捷径。

每每读起《桃花源记》，我总是很羡慕陶渊明笔下的渔夫，因为他很幸运，走几步就穿越了几百年的时空，回到了以前的时代。不过，这时我突然发现，穿越时空原来并不复杂。断层就是一条时空隧道，当我们跨越一条断层的时候，我们就能从恐龙统治的时代一下子跨入藻类称霸的世界，从2亿年跨入13亿年。地质学，原来充满了美好的童话和想象。

图6 这张照片告诉了我们一个重要的信息：溪流边组成山的岩石是白云岩，而溪流中的岩石是坚固的火成岩，它们来自于不同的地质时代。

四、清泉

途中，我们追上了一位领着才两岁半小男孩的背包男子，他说晚上要在后河边的老王家扎营过夜（图7）。我问老王家现在是否还有人。他告知早就没人了，现在只是一个废墟，但那里地面平整，很适合露营。我猜老王搬家可能和玉渡山庄或龙庆峡有关，因为他家就在后河边，就夹在这两个风景区之间。

经过近两个小时的忍耐和煎熬之后，我们终于抵达了垭口。垭口只有孤单单地两棵小树可供纳凉，眺望延庆盆地，绿油油的庄稼看起来像是世界杯的足球场地，一派田园风光引得大家无限赞叹（图8）。树后面的石头堆里，开满了景天三七黄色的花，景天三七是一种生长在海拔近1000米的喜欢干旱的低矮植物，在北京的中低山地带很常见。我们稍作调整之后，马上起身下山去后河，时间不早了。下山的路非常好走，不到半个小时，我们就受到了溪水的欢迎，他们弹奏起了欢快的的乐章——咕噜咕噜并夹杂着哗哗声（图9，图10）。

图7 后河峡谷有好几处平坦宽敞的地方可供露营

图8 站在垭口眺望延庆盆地的田园风光

图9-10 泉水汇成的溪流，水量虽然不大，但至少是活的。

北京很早以前是一个水乡，即便到了清朝，西直门以西的地区也是茂密的森林和沼泽。西郊一带地势低洼，从西山而来的山泉水常汇集于此，水草丰美的景致吸引了清朝的皇帝和大臣，他们利用那里的山水，争相圈地建园。如今，细心的人若到燕园（现北京大学）的北面走一走，就会依稀感受到水道密集的痕迹：水曾贯穿了整个园林体系。（参考：燕园之美在乎水）

永定河是北京的母亲河，在康熙之前因经常泛滥成灾而被称为无定河。但是随着气候变化、人口剧增和工农业用水增加，永定河早已没有惊涛巨浪，只剩下羊群在干涸的河床上吃草（参考：北京的永定河）。受乾隆皇帝赐名的“天下第一泉”玉泉，早在20世纪30年代就已断流。被称为燕京八景之一的“卢沟晓月”也因为缺水而失去了灵魂，不过政府一直通过在卢沟桥附近筑坝蓄水的方式来挽救这处胜景。北京的水资源如此短缺，以至于国家不得不启动庞大的人类工程——南水北调，来维系北京的首都地位。

如今的北京及其郊区，虽然残留有不少像永定河、潮白河、拒马河这样的水道（参考：北京的水），在水道里流淌的东西虽然也叫做水，但是要找一条干净的、自然的水流，实在是件很辛苦的事。

在我的印象中，北京有两个地方的水给我留下了很好的记忆，一是雾灵山，二便是后河峡谷。国家级自然保护区雾灵山海拔2100多米，是京东第一高山，这座由花岗岩、正长岩组成的山，因为岩石内部发育了大量裂隙，使得山中的峡谷到处是溪流、瀑布和泉水，唯一可惜的是，进山的门票高达71元。

相比之下，后河峡谷的水就亲和了许多，资料说它的水源地是海拔2200多米的海坨山和松山国家自然保护区。雨水经过这一大片高山森林的蓄养后，最终在山脚下、峡谷边，以泉水的方式汩汩而出，汇成清流。沿着后河的溪流往下游走不到半个小时，我们就发现了两处泉眼。泉水的水量虽然不大，但经过大山的过滤后，水质清冽冰凉。更重要的是，泉水在阳光的照射下潺潺流出，这完全是一个活的自然（图11）。无论是前来宿营的还是玩耍的，无不在此停下灌上几瓶子。

图11 泉水在哪里？在高山脚下，在峡谷边。

五、桑葚和野花

在回来的路上，随行的一位朋友发现了路边一株野桑树上结满了果子——黑乎乎的桑葚。小时候，外婆家为养蚕种了很多桑树，因此每年的初夏，我总能吃到又大又黑又甜的桑葚。但自从乡村搬到了城里住，桑葚就成了一个可望而不可及的梦。今天，在这样一个炎热的下午，在偶然的、不经意的发现间，这久违的味道，让我对后河峡谷多了一份感动：这里居住着一个活的自然。

最后，欣赏一下后河峡谷的植物照片吧。

水毛茛，毛茛科水毛茛属

一把伞南星，天南星科天南星属

酸浆，茄科酸浆属

山丹，百合科百合属

山野豌豆，豆科野豌豆属

小黄花菜，百合科萱草属

瓣蕊唐松草，毛茛科唐松草属

太平花，虎耳草科山梅花属

棉团铁线莲，毛茛科铁线莲属

小花草玉梅，毛茛科银莲花属。和棉团铁线莲主要区别是她的萼片5个。

黄花龙牙，败酱科败酱属（不是蓬子菜）

景天三七，景天科景天属

菊科一种

贡嘎山的植物精灵

空错 — Thu, 15 Jul 2010 14:17:18 +0800

下列植物拍摄於四川贡嘎山地区(2010年5月22～23日)，种名可能有误，请赐正。感谢adel等好友的辨认帮助。一些特殊植物的详细介绍请见《贡嘎山自然科考旅行记》

全缘绿绒蒿，罂粟科绿绒蒿属。

小距紫堇，罂粟科紫堇属。N29°41.650′，E101°59.594′，海拔2703米。

东方草莓，蔷薇科草莓属。 N29°41.650′，E101°59.594′，海拔2700米。

毛茛科科鸦跖花属。

小叶紫荆报春，报春花科报春花属。

羽叶蓼，蓼科蓼属。

苦苣苔科。

西康木兰，木兰科木兰属。珍稀种。

繁缕，石竹科繁缕属。

垂茎异黄精，百合科黄精属。

槭树科槭属。

毛茛科毛茛属。

兰科独蒜兰属，据说因为像孤独的大蒜。（N29°41.858′，E102°00.126′，海拔2612米）

莲叶点地梅，报春花科点地梅属。

康定点地梅，报春花科点地梅属。

高山杜鹃，杜鹃花科杜鹃花属。

菊科橐吾属（读音：tuowu）。

冷杉，松科冷杉属。

白皮云杉，松科云杉属。燕子沟景区里被称为定海神针的云杉，高达45米，虽然已经枯死，但树上仍然生机勃勃，附生着独蒜兰和树生杜鹃（要用望远镜看）。

位于四川大渡河边的冷碛镇的银杏王（一雌一雄）。今年已经1998岁了，这么老的树，非常少见。太原晋祠的古柏也没他们年纪大。

求种名。

贡嘎山自然科考旅行记

空错 — Fri, 02 Jul 2010 00:04:19 +0800

一、相对运动

2010年正值国际生物多样性年，5月22日是国际生物多样性日。受“卡尼尔社区植物保护基金”邀请，5月21日我从北京出发前往四川贡嘎山进行实地考察，参与保护生物多样性活动。此行十余人，由成都中转至目的地——康定。沿路前半段是平坦的成都—雅安高速，后半段为蜿蜒曲折的山路，交界点在雅安。雅安群山环翠，青衣江穿城而过，此地盛传有三宝，雅雨、雅鱼和雅女。雅安一过，便进入青藏板块的前缘，山渐高而水渐急。

从盆地突然进入高山，不由让人感慨地球沧海桑田之巨变。2.5亿年前，青藏高原尚未形成，成都的西边并不是现在的横断山脉，而是一片海域，称为古特提斯洋（古地中海）。经历了晚三叠世的印支运动后，川西发生了褶皱运动，海洋上升为陆地。但那时，川西的海拔还很低，和现在的崇山峻岭有着天壤之别。

天下大势，分久必合，合久必分。地壳运动也如此，它就像七巧板一样缓慢但持续地在地球表面拼合和拆散。恐龙灭绝后，地球进入哺乳动物统治的新生代，位于南半球的印度次大陆，此时已经和南极洲分离，正在万里迢迢的“北征”路上；至今6000万年前，它越过赤道，摆出和西藏冲撞的架势；2000万年后，也就是4000万年前，它终于与西藏相遇，“长征”路总算走到了终点。夹在中国和印度之间的特提斯洋闭合消失了，喜马拉雅山脉拔地而起，日渐增高。随后，印度板块和西藏所在的欧亚板块开始了持久的大陆与大陆的对抗。这场较量中，印度板块俯冲到西藏的下面，青藏高原雏形初现，不断受挤压而抬升，特别是近200万年的第四纪以来，隆升速度越来越快，终于造就了当今的世界屋脊——青藏高原。

图记得高年级的哲学课本说，一切事物是在不断运动、变化和发展的。事实就是如此！静止是相对的，而运动是绝对的。人类短暂的一生也许看不到沧海桑田的变化，但是地质时间绝对能够使自然创造奇迹，就像地球板块的运动。

青藏高原的隆起，改变了整个中国乃至全球的地形，并影响了全球大气环流的传输过程。现代地貌、构造意义上的四川盆地开始真正形成。目前，根据GPS观测结果显示，青藏高原整体以每年7～30毫米的速度向北和向东运动，平行于碰撞带方向上的地壳缩短量约是每年38毫米，而青藏高原周边主要断裂带的滑动速率均在每年10mm以下。

图青藏高原在新生代开始抬升，但速度最快的时间段主要在200百万年前的第四纪。（图片来源：陈富斌，1997）

而今，对抗仍在继续，喜马拉雅山还在升高。板块之旅，虽然速度缓慢，但在时间这个强大力量的支撑下，产生了惊世骇俗的变化。或许有人会问，既然如此，那么珠穆朗玛峰将来是否有可能冲上几万米云霄之上呢（对流层顶高度约1万米）？就像太阳系最高的山——火星上2万多米高的奥林帕斯山一样。

答案是不会。

根据岩石物理学原理，岩石的承压能力有限，山体抬升后，山底的岩石受到的压强增大，一旦超过岩石强度，岩石就会破裂。花岗岩的抗压强度很大，其单轴抗压强度为200～300Mpa，若取其密度2.7g/cm³（花岗闪长岩）计算，岩石不产生破裂的理论高度约为1万米。当然，岩石的强度和围压、温度、应变率等多种因素综合相关。但可以肯定的是，山不可能无限制长高，这也许就是目前地球上没有万米高山的原因。火星的重力加速度是地球的0.38，所以那里的山可以高出地球很多。贡嘎山是四川最高的山，被形象地称为“蜀山之王”，海拔7556米，是青藏高原东部的最高峰，这一高度放在全世界也是屈指可数的。

就在我们乘车向西疾驰的同一时刻，脚下的板块“漂浮”于地球表面，向东缓慢前行。如此一快一慢，方向相反地行进在同一时空，想来也颇为有趣。

图川藏线沿着河道上下起伏，窄的路段仅通两车，加上山高水急，地质灾害频繁，经常堵车。这不，车子已经堵上了。

二、峡谷之路

不到新疆，不知中国之广；不到西藏，不知天空之蓝；不入川西，不知山川之美。车子过雅安不久，路面渐窄，窄时仅容两车，最后完全是临水而行。窗外的景致犹如画卷一般打开——高山、峡谷、河流、瀑布，这般美景绝对要归功于中国特殊的地形。地理学家把中国的地势分成三个阶梯：第一阶是平均海拔在4000米以上的青藏高原；第二阶是以海拔在1000～2000米之间的内蒙古高原、黄土高原、云贵高原等为主的高原和山地；第三阶是东部地区，为海拔1000米以下的平原和丘陵。四川盆地按照位置，虽然处于第二阶，但自从新生代以来，盆地下陷，地势降低，如今成都一带的海拔仅400多米。从成都进入贡嘎山地区，相当于从第三阶一下子跃上第一阶，高程如此突变，地形必然复杂。地形越复杂，人口密度往往越小，景色通常也越美、越不常见。

《中国国家地理》曾赞誉沿北纬30度的318国道是中国最美的景观大道。从雅安到康定的路，就是318国道，基本依傍着河流前行，不断地进行着左右盘旋和上下起伏的运动。水看似温柔，却是地表最好的雕琢师。密密麻麻的水网将这里的各支山脉连成一体，因此，沿着河在山坡上修建公路，就可以省下开山凿洞的费用，就可以到达山里大多数的地方。但有时为了避免绕大弯或翻山越岭的艰辛，出于时间、成本和安全考虑，会在山的两头打通隧道，从一条河过渡到另一条河，有点河流“截弯取直”的味道。二郎山隧道是318国道一个重要的标志点，听同车的人说，原来去泸定，必须要翻越二郎山，山下是深沟险壑，行车时若不留神，就会葬身峡谷，如今有了二郎山隧道，明显安全快捷多了。

图贡嘎山地区的地形以及考察路线。

二郎山是汉族和甘孜州藏区的分水岭，呈南北走向，从属于红军长征时翻越过的夹金山脉。过了二郎山，就能看到大渡河，算是越过了横断山的第一道屏障，真正进入了青藏板块中的松潘—甘孜地块，也进入了贡嘎山的地盘。在穿过二郎山4176米长的隧道之前，我们下车休息了一会儿，其间还大赞缭绕在山头的云雾，天正下着小雨，水汽透过T恤，带来一丝寒意。

但是，当我们穿过隧道后，所有人都注意到突然晴空万里，丝毫没有下雨的迹象。后来才知道，二郎山是座阴阳山，过隧道之前是湿润的气流——饱含水汽的太平洋东南季风，随着海拔上升而温度降低、冷凝成降雨；过隧道之后，受地形影响，气流增温下沉，难以降雨（该降的雨都降在了东坡），变成了大渡河干热河谷。（2010-08-26补充：资料说这叫焚风效应。因为山脉与山脉、河谷与河谷之间的水平距离太小，而高差极大，气流翻过一座山后来不及下沉就被迫抬升，因此山下的河谷水汽少，降雨少。但降雨少并不意味着水少，上游的河水以及河谷上部的地形雨，都补给了这里的河流。而大渡河此时成了河谷最大的水汽通道。）这里空气干燥，山坡的植被迥异、稀疏，用《中国国家地理》主编单之蔷的话说，好像来到了黄土高原。“十里不同天”用在这里再适合不过。我想要是能在二郎山山脊上小坐，感受一下干湿气流的冲击和交汇，才不枉横断之行，横断山，这名字真够霸气。

一座小小的二郎山就可以隔断水汽，造成山脊两侧巨大的气候差异，何况是更加雄伟而连绵的喜马拉雅山呢？无怪乎多年前，有人曾建议给喜马拉雅山炸个缺口，让印度洋的暖湿气流进入中国腹地，解决西部干旱问题。虽然可行性不高，但这个想法至少很有趣。

图海坨山的雾。海坨山高高地矗立在延庆盆地的北面，当我们爬上这座海拔2200多米的北京第二高峰时，发现这条雄伟的山脉把雾气分成了泾渭分明的两半。这就是高山对气流的阻隔作用。

过二郎山后，我们的车折向北，向泸定驶去。当年翼王石达开在这里吃了败仗，而翻过夹金山的红军在这里打了胜仗。大渡河上时不时可以见到悬挂的吊桥，有的桥已经作古，桥下汹涌的河水碰撞出翻腾的浪花。虽然之前想象了很多遍大渡河，但看到实际的高山深谷，还是有些意外。确实耳闻不如一见，神游不如亲历。河水在狭窄的深谷中咆哮而去，而深谷的两侧，是 “V”字形险峻的山崖，这是典型的峡谷地貌。不禁让人要问，为什么这里有那么多峡谷？它们为什么如此深险？

我国的大峡谷主要分布在三个阶梯的交界之处，比如世界上最大的峡谷就是位于第一和第二阶梯交界处的雅鲁藏布大峡谷，第二和第三阶梯处则有太行山大峡谷、长江三峡、云台山红石峡等。峡谷的产生，必须要具备两个因素：一是地壳的抬升产生地势差，二是河流的下切侵蚀。如果地势抬升的速度很快，那么河流就会不断深切，抬升越快峡谷就越深；倘若地势不抬升，当河流下切到一定深度，下切就会变缓直到停止，转而对谷坡剥蚀。青藏高原年轻气盛，上升很快，造就了高低悬殊的地形，再加上这儿雨量充沛，所以这里的峡谷无一不险峻绝美。

图川藏线上的山不像青藏线的山看起来那么圆润，这里主要看峡谷风光。因为相对海拔极高，沟谷纵深，一路都是风景，令人应接不暇，从不会觉得无聊。（胡臣供图）

看着眼前的千沟万壑，我再一次惊叹于自然界日积月累的伟大力量。要知道，这些被钢刀般削刻过的峡谷，大多是温柔的水雕琢而成，而原本填充着这些峡谷的岩石，遭风化侵蚀后，犹如红军长征，被流水长途搬运，最终在成都平原中找到出口并堆积了下来，形成厚达几百米的冲积、洪积层。其中的很多石头，已经成了农民的地基和屋舍，成了城市的高楼和马路。而这些外流河，终将在地势的引导下，归入大海。真是神奇！

图靠山吃山，靠石头用石头，用石头建设地基、屋舍和围栏，也是一种人地关系。

三、康定印象

318国道的路面不宽，容易发生堵车，我们不幸堵了三个小时，直到晚上10点才到康定。康定是四川甘孜州的首府，是川藏线上游人首选的重要驿站，更以一首情歌——“跑马溜溜的山，康定溜溜的城”而享誉大江南北。四川话里，“溜溜”是狭长的意思。

第二天，我便早早起来，急切地撩开了康定在心中的神秘面纱。清晨的康定就像一条南北向长长的玉带，轻轻地飘荡在青山的怀抱中，山不高，但云雾环绕。一条宽约20米的折多河从南向北，纵贯小城的中心。也许是昨晚下过雨，河水发黄，汹涌湍急，河床里分布着许多以前被洪水冲下来的大石块，急切地弹奏出哗哗哗的音乐，让小城每个角落的人都感觉到“逝者如斯夫”的仓促感。山水如此和谐，也许这就是钱学森提倡的“山水城市”吧。

图一江折多水，纵贯康定城。远处的山崖上，刻画着藏传佛教宗喀巴大师像。

根据河里漂浮的残枝，我估算出水的流速大概为3m/s，和人小跑的速度差不多。沿着河边北行一段路，发现河道两侧是马路，再过去就是建筑物和青山，整个城宽不过三四百米，长约有两三千米，临水依山而建，建筑和行人服饰弥散着藏区味道。康定是著名的旅游地和中转站，因此旅馆、饭店、商店众多。在城北的山崖上，几副艳丽的彩绘佛像画在灰黑色的泥盆纪的岩壁上。岩石远看有点像碳酸岩，表明当年这里曾是浅海，如今它们却已经升到了这里，海拔2550米。

折多河上有座文成公主桥，桥的东北岸，有几处高楼正被拆毁。我原以为一个多月前的玉树地震影响了这些房子，打听后才知道不是，属于正常的拆迁工程。还听说康定的南边正在建新城，但新城曾被洪水冲毁过。这提醒了我，这些扎根在山里的城市，根基并不牢固，在自然灾害面前，它们极其脆弱。

康定除了有藏族寺庙外，我还看到一个回民小学和天主教堂。这么偏远的山区小城，却有着三大宗教的信仰者，足以表明这里曾是多种文化的冲突和交融之地。

图康定正被拆迁的高楼。

四、冰缘与杜鹃

图康定—磨西沿线高程图

图从雅家梗垭口远眺群山云海

回到宾馆的餐厅，喝了粥和酥油茶，吃了几根青菜和鸡蛋作为早餐，我们上车奔赴磨西，沿途主要任务是考察高原植物。康定往南，是曲折上升的山路，到了雅家梗垭口的时候，海拔已经将近4000米。天公作美，晴空万里，虽然寒风有点大，但可以“坐看云起时”——远处的山腰被一片云雾浸染，近处鲜艳的杜鹃花含苞待放，山高云低，花红雪白，如入仙境。比我们早来几天的一位朋友直夸我们人品好，一来就能看到难得的云海。

图高山杜鹃，在雪山映衬下更加娇艳。（N29°53.854′，E102°00.310′，海拔3958米）

大家兴奋地冲到路边的杜鹃花丛中，开始寻找最美的摄影角度。杜鹃花常被称为映山红（among提示：映山红仅仅是杜鹃属的下一个组，而且映山红绝对无法代表杜鹃本身，川西的杜鹃大多是杜鹃组而非映山红组），但绝不仅仅是红色的，这个海拔的高山杜鹃主要有两种，一种是紫色的，另一种是粉红色的。从它们的生长环境看，应该是喜光的，适合于冷而湿润的气候。不同海拔的杜鹃花，品种和花色都不一样，这是一个庞大的群体，所以从康定到雅家梗沿途，我们就见到路边生长着不同品种的杜鹃。

这里的岩石主要是表面长着黑色地衣的花岗岩，花岗岩是酸性火成岩，含有很多SiO₂。据此可以判断杜鹃花是一种喜欢酸性土壤的植物。因为美景而过于兴奋，不少朋友动作过猛，一下子产生了高原反应，喘不过气来，脑袋有点疼。我看了下GPS，气压约为630hPa，比标准大气压小了1/3多。距离天近了，但头顶上的空气也越稀薄了。高处不仅不胜冻，而且不胜动。

拍完照，我开始观察周围的地理环境。远方海拔约3600米以下的山坡，是一大片代表寒温带的冷杉林，而海拔约5000米以上的山坡，覆盖着积雪。现在所处的位置，为森林线和雪线之间的地带，主要植被是以苔草为主的草甸，土壤是暗棕色的，属于寒带的高山草甸土。地理学上称这种环境为冰缘地区。这里没有冰川覆盖，气候寒冷，以冻融作用为主，冻土层的下部长期呈冰冻状态，上部则在夏季融化，一踩上去，脚底就粘上一层泥。研究冰缘地貌，对了解古地理、古气候和第四纪地质史有很重要的意义。

图石海是冰缘地貌的重要特征。

既然是冰缘地貌（冻土地貌），大自然就一定会在石头上留下痕迹。果不其然，在马路的另一侧，我发现了一片小规模的石海。这些花岗岩质的石头，其内部容易发育节理面，在受到冻融风化作用后，岩石因冷热不均而崩解，破裂成大小不一的岩块或岩屑，在夏季融水和降水的协助下，被搬运到地形相对平缓的地方堆积，形成比较平坦的石头的“海洋”。

图岩石的冻融破裂作用。

走进石海，我发现有一块宽约40cm的花岗岩因为受到冻融作用，被冻裂破碎成了两半。如果用地质学将今论古的思想（现在是了解过去的钥匙，现在正在发生的也就是过去曾发生过的），我们就不难理解石海形成的过程了。巧的是这块岩石的表面有一个纺锤形的凹槽，难道是因为冰川作用引起的？存疑至今。

五、燕子沟的红石滩

图沿途看到山沟里河流般的红石滩。

出了垭口，山路急转向下，从海拔4000米一直下降到2000米的燕子沟。一路风光依然如画，窗外的树林从高山草甸，逐渐过渡到寒温带冷杉林，暖温带针阔叶混交林，亚热带落叶阔叶林和常绿阔叶林。特别是针阔林和冷杉林的界线，清清楚楚，仿佛画过地盘，拥有各自的势力范围。

但一直令我铭记于心，感到无比神奇和壮观的是红石滩。当车子下降到2800米左右，突然间，脚下的山沟里，初现了一大片鲜红色的石滩，从萦绕着仙气的远方倾泻而下，恰似一条红色的河流。下意识里，我误以为这是由于富含铁的岩石氧化造成的，就像我在新疆看到的红色岩层一样。但转念一想，这里的岩层主要是岩浆岩而不是沉积岩啊，还有为什么有些岩石是红色的，而有些不是呢？在贡嘎山做自然保护工作多年的杨彪（山水自然保护中心项目协调员，大家亲切地呼他“彪哥”）告诉我，这是一种真菌引起的。我怀着好奇之心，等待机会去近距离观察它们。

沿着磨西河南行不久之后，我们转弯西行，拐进了燕子沟。贡嘎山地区除了燕子沟，还有南门关沟、湾东沟、莫溪沟等山沟，当然最著名的是海螺沟。我回来一看地质图，发现这里的沟，和断裂有着密切联系。

地质学上有一种说法，叫逢谷（沟）必断，表示凡是有山谷、山沟的地方，必然有断层。大多数时候，这个说法没有错，但也有些过于绝对。山谷是十分常见的一种地貌形态，有山必有谷，它形成原因有很多种：有的是构造运动形成的，比如在地震形成的断层上，岩石沿着断层线破裂，因而形成线性的山谷；有的因为岩石的软硬程度不同，较软的岩石更容易受外界风化侵蚀而形成山谷；有的由于岩石内部发育了大量含有裂隙的垂直节理，在水流的侵蚀和下切过程中形成山谷（节理的交织点通常较开阔）；有的则因为冰川的刨蚀而形成。当然，地壳的褶皱（背斜和向斜）也能产生沟谷。但是否有断层，关键要考察断层的上盘和下盘是否有相对运动。

有断裂带的地方通常会发育沟谷，因为断裂带上的岩石经过地球的内力作用产生了破裂，抗风化能力相对于周围的岩石，变得更弱，也就更容易受外力的风化和侵蚀。比如大渡河、磨西河便是沿着南北向断裂带发育的，近东西走向的燕子沟和海螺沟也是沿着断裂带发育而成。

图大面积闪长岩的出现表示这一带曾经有过大规模的岩浆侵入。

燕子沟位于贡嘎山的东坡，抬头可见雪山，被游人称为川西的净土、一条“尚未开发的海螺沟”。沟里出露了大量花岗岩和闪长岩，这些岩石是侵入岩的一种，表示不是火山喷出来的，而是岩浆在向地表运移过程中固结成岩，后来地壳抬升，岩石经风化剥蚀而出露到地表的。因为地下岩浆冷却结晶的速度慢，组成岩石的矿物晶粒较大，肉眼便可识别这些长石、石英、角闪石和云母。此外，我还观察到景区内有些小路是由一种丝绢光泽的板岩铺成的，板岩的表面平整，是天然的石料。而板岩属于变质岩，这又暗示了这一带曾受过较强烈的构造变动和高温高压的影响，岩石发生了变质作用。

图燕子沟的红石滩

红石滩是贡嘎山最靓丽的风景线，是一张毋须多言的明信片。到现场一看，果然名副其实，只见沟谷里遍布大小不一的红色石头，石滩中矗立着巨大的漂砾，直径达到十几米。根据经验，我觉得这可以叫做石河，它形成的原因可能和雅家梗的石海相似，是岩石风化崩塌后，被山谷里的洪水从较远处的冰川脚下搬运过来的。经过洪水搬运，岩石的棱角已经不那么明显了。但要让这些个庞然大物移动，需要多大的洪水啊！

图红石表面新鲜的地衣。

图带到北京10天后，红石表面的地衣颜色暗淡了很多。（赵晓霞供图）

那些红色的植物，可能是一种地衣（2010-08-26补充：资料说这种植物叫橘红藻，在一定温度和湿度条件下，可以积淀大量的类胡萝卜素，而类胡萝卜素正是让石头变红的基础元素），就附着在这些岩石上，与远处的雪山交相辉映。这里的海拔大约为2700米，因而猜测它们只能生长在这个高度附近，而且和杜鹃一样，喜欢酸性的环境。后来了解到：红石在海拔2100米以下的地方没有；在贡嘎山东坡很常见，但到了西坡就难觅踪迹。而且要求空气清洁新鲜，只能在空气质量非常好的环境中生存。为此，我们做了实验，捡了几块带回北京。过了10天后，发现红色犹存，只是暗淡了许多，并没有他人所说的一下飞机红色就褪、变黑的怪事。流言止于实践。

彪哥说，前几年的红石不像现在那么多，是在这几年突然增多的，而且连上游都开始出现。不知道这是否和气候变化有关。如果它对气温和环境真的那么敏感，我倒认为可以用它作为监测空气质量和研究气候变化的一种指标。

六、高原的精灵

这次贡嘎山考察的主要目的是了解几种珍稀、濒危植物：全缘绿绒蒿、西康木兰、康定木兰和垂茎异黄精等。贡嘎山有一个国家级自然保护区，分布有高等植物3000多种，被称为“物种基因库”。之所以物种丰富，是因为它地形特殊——它是一座极高山：从大渡河的谷底到贡嘎山主峰，水平距离不过29公里，但相对高差竟有6400米，这在世界上也是罕见的。丰富的垂直自然带分布，满足了各种不同物种的生存环境。山路崎岖、沟谷纵深，也使他们较少地受到人类的造访或干扰。

考察过程中，我们听到了不少关于它们的有趣故事。比如垂茎异黄精（又名飘拂黄精）的发现就具有传奇色彩：1982年，植被生态学家刘照光先生在贡嘎山东坡海拔2200米的海螺沟青石板山沟中扎营进行植被调查，每天清晨他都例行“公事”。不想，有一天，刚好有几滴露水划过树叶，滴在他开始秃顶的头上，他下意识地抬了抬头，正准备挪身子换位置的瞬间，发现了正在晨风中徐徐飘动、开着白色小花的小草。扎实的专业修养告诉他，这种植物非等寻常。不出所料，他发现了新物种，并且给了它一个优雅的名字——飘拂黄精。我想，只要到大自然中旅行，发现和理解自然，就必然会有不经意间的发现，这恰是旅行之所以令世人着迷的原因。

我们途经海拔2145米的新兴乡堡子村时，还参观了当地小有名气的康定木兰王。康定木兰又叫光叶木兰，是1879年和1881年两次被英国植物学家在康定发现和冠名的。这株木兰王，是世界上目前已发现的最大的一棵，根据生长锥，测得树龄为454岁。树高17.5米，枝繁叶茂，状如华盖。康定木兰属于古老的孑遗物种，贡嘎山特有，正处于濒临灭绝的边缘，但正因为当地的老百姓视这棵木兰王为祈祷神灵的神树，从而使它保存了下来。这种通过迷信建立起来的人与自然的关系，竟起到了重要的自然保护作用，是值得我们思考的。这让我想起了电影《阿凡达》中，生活在潘多拉星球中的纳美族对待自然的态度。

此外，我们还观察到了这个季节森林、高原上的其他精灵们：树生杜鹃、独蒜兰、小叶紫荆报春、东方草莓、莲叶点地梅、羽叶蓼、繁缕、紫堇、鸦跖花等，不一而足。

图已经过了花期的康定木兰王。这株木兰王，是世界上目前已发现的最大的一棵，根据生长锥，测得树龄为454岁。（海拔2145米）

图罂粟科绿绒蒿属全缘叶绿绒蒿。绿绒蒿可作中药，和当地老百姓生活密切相关。虽然它们在海拔3000m以上的路边留下不少靓影，但还是需要保护。遗憾的是沿途看见一位自驾的游客，采了一大把捧在怀里。气得彪哥马上停车，跑到她跟前放下狠话：你再采，我就向当地保护组织报告，是可以把你抓起来的。（海拔3840m）

图西康木兰。西康木兰是一种喜阴，较珍稀的物种，花叶同期。它只生长在海拔2400米左右的地方，雅家梗附近总共也就50多株。我们运气好，恰好欣赏到了它洁白的花朵。（海拔2250米）

图垂茎异黄精，百合科黄精属。因为挂在树上，随风飘拂，又叫飘拂黄精。贡嘎山内的数量极少。目前所知，它只附生于苞石栎这种树的树干上，花籽一旦落地，就不能存活。目前人们对它知之甚少，自然保护区的人员将对它们进行长期研究。

七、人与自然的困惑

图网上的贡嘎山图片。

网上有一张照片，湛蓝湛蓝的天空，白雪皑皑的角峰下，漂浮着海一样的浮云。一个孤独的行者，背着高过头顶的行囊，右手拄着登山杖，坚定地向那座山、那片海走去。照片里那座引得无数人心神俱往的山，就是蜀山之王贡嘎山。原先以为，人世间像这样纯洁的一方净土，只有步行，才能显示出自己对自然的热爱和虔诚。可是，随着交通的发展，越来越多的神山圣湖，被机械化的车轮渐渐逼退，白色的污染、黑色的尾气随之散布到很多生态原本脆弱的保护区。在和保护区人员交流时，我们得知有些保护区，为了发展旅游业，往深山里修路建房，就差点在无意中毁掉了珍稀物种。从生态保护角度看，这些保护区本来就不是需要马路和车辆的地方。以发展GDP的名义搞破坏并不少见，经济和自然难道不能和谐？

图马路两侧的砾石堆，随时可能发生崩塌的危险。

图山区重力作用强烈，崩塌堆积物和滑坡堆积物分布广泛。

图为了防止山体滑坡崩塌，318国道采用锚桩的办法固定。

要致富，先修路，公路在很多穷山恶水之地，象征着经济和财富。318国道是四川进入西藏的交通要道，肩负重要的经济和政治任务，因此山再高，水再深，都必须修路。为了防止山体滑坡或崩塌，沿途可以看到很多山坡已经打下了锚桩。锚桩可以穿透山体中可能滑动的滑动面，是预防滑坡的有效工程措施。可四川偏是个雨水滋润，连插根筷子都会发芽的地方，常年雨水、植物对岩体的侵蚀，使得预防、治理地质灾害的费用很高。因此川西有很多山路，根本无法像国道一样受到“保护”。一场小雨，一阵大风，一次地震，都可能会引发山体崩塌，不仅堵塞狭窄的道路，还可能对道路的车辆行人造成伤亡。从康定到磨西的路上，也时不时可见泥石流和塌方留下的痕迹。从地质学角度来说，很多地方本来就不该修路，而人们却偏要为之。

另一个让我困惑的问题就是地震。进入新生代以来，印度板块向亚洲大陆板块挤压，伴随着青藏高原的抬升，青藏高原范围内各个组成板块的边界和内部，产生了大量北西和北东方向的断裂带，并引发了大规模频繁的滑移、推覆、地震、泥石流活动。2008年5月12日的汶川大地震，就是北东走向的龙门山断裂的逆冲活动引起的；2010年4月14日的青海玉树地震，则是北西走向的甘孜—玉树—风火山断裂的走滑—逆冲活动造成的。最令人担心的是，一些重要的县市级所在地，很多都通过断裂带。比如此行沿途经过的天全县，附近有北东走向的灌县—安县断裂带经过；泸定县，有北东向的汶川—茂川断裂经过；康定县，有北西向的鲜水河—小江断裂（包括道孚—康定断裂）经过。这些有断裂带经过的地方，未来发生大地震的可能性是非常大的，本来是不应该大兴土木的，而这些地方的房子，很多都建在极不坚固的由山洪冲刷下来的砾石堆上，地基不好，何以抗震？但是，川西这里除了山就是河，面积大点的平地就是宝地。或许正是因为有断裂带经过，这些城市的阶地要比其他地方开阔，为了相对较多的土地，人们又不得选择这些地方。这种无奈的选择，又该如何解决？

八、尾声：冰川温泉

图天气若有这般好，从磨西村可遥望贡嘎雪山。若勤劳起的早，还能拍摄到沐浴在晨曦中金灿灿的山巅。

傍晚时分，我们终于到达了距离康定100多公里的磨西（海螺沟村），这里海拔约1600米。资料说，磨西是冲积形成的堆积阶地，地下是磨圆度较好的沙砾层，厚达百余米，采集埋藏在沙砾层中的朽木，通过¹⁴C同位素测年，得出阶地的形成时间约在8000年前。沙砾层下面就是坚固的闪长岩。

磨西的两条主干道两侧，正在新建不少酒店，这应该是旅游业带动起来的，但看到从水泥墙里露出的几根纤细的钢筋，我又深感忧虑，在这种砾石堆上建房子，地基根本打不到百米下的基岩上，而不做好建筑防震，地震一定会成为毁灭性的杀手，灾难仍将上演。

贡嘎山地区断裂广泛发育，降雨丰富，因此泉水汩汩，据统计，出露温泉共有50多处。其中的海螺沟断裂带就有几个温泉。海螺沟是以冰川地貌为主的国家地质公园，在海螺沟里泡温泉，是一件很奇妙的事。寒冷与温暖，这对矛盾在此时得到统一。晚上，我们一行来到最近的一个温泉——冰川温泉，买了118元一张的门票，冲进充斥着硫黄味的泳池，据说这是亚洲唯一的标准温泉游泳池，诸葛亮的部队、红军部队都曾在这里泡过。

在城市里，我经常幻想着这样的场景：在空谷幽兰的山涧旁，放松地躺在平软的草地上，凝视青山绿水，蓝天白云，听着清脆的鸟鸣和潺潺的溪流，嗅着随风飘来的带泥土味的幽香，既不用后悔昨天，也不用顾虑明天。而此刻，泡在温泉里，仰望夜空，我感觉自己差不多达到这个境界了。今晚的月亮很明亮，完全掩盖了星星的光芒，看月相，这一天大约是四月初九。

新闻链接：卡尼尔社区植物保护基金是由企业支持的植物保护项目。在卡尼尔的资助下，山水自然保护中心于2008年7月设立了“卡尼尔社区植物保护基金”，在云南西双版纳和四川环贡嘎山地区，鼓励当地乡村社区和基层保护工作者结合传统知识进行植物的保护，并支持他们开展与珍稀植物有关的小型研究工作。

【边栏】科学考察旅行需要的简要装备

单反相机用于记录沿途的自然景致，考察时拍照存底。
望远镜用于远距离观察动植物和地形地貌。
对讲机用于在没有手机信号时队员间的互相联络。
瑞士军刀野外生存的必备之物，十分好用。
钢尺用于进行测量、充当参照物。
GPS 用于测量高程、气压，野外定位，记录路径，避免迷失方向等，科考必备。
冲锋衣裤舒适保暖，还可以避免雨水淋湿，在山林中穿行可以保护身体。
遮阳帽防止曝晒，方舟子说延缓皮肤衰老的最可靠办法是防晒。

图四月初九的月相。

图此次植物考察人员合影。

河北涞源白石山和空中草原的野花

空错 — Fri, 18 Jun 2010 14:05:56 +0800

在太行山和恒山山脉交界的地方，有一座不大知名的县城，名叫涞源。从北京西站坐最慢最慢的绿皮车，经过房山云居寺、十渡、野山坡、紫荆关等山水胜境，六个小时后就能到这个县。然后再坐不到半个多小时的汽车，就能看到白石山或空中草原了。

白石山以罕见的大理岩峰林被地质学家们称道，十多亿年前的岩石经过岩浆的加温变质作用后，组成一座座石笋一般的山峰，拔地而起，见者无不惊叹大自然的神奇。它的景色不下于桂林漓江的石灰岩峰林和湖南张家界的砂岩峰林。我的朋友小黑熊说，他希望将嵩山从五岳中除名，用这座山来替换。他还说，华山也比不上这个山！

空中草原位于2000多米的山顶上，没有人会想到这么高的山顶竟会长出一片平坦的草原。草原上开满了黄色的鲜花，所以很容易被叫做“空中花园”。它的面积很大，骑马跑一圈需要半个多小时。这种地貌现象叫做夷平面，是地壳长期停止运动后被风化的结果。听去过小五台的土豆说，小五台山顶也很平很大，不禁让人心神俱往。

更多的细节将另文叙述。以下的精灵们，拍摄于一两千米海拔的登山沿途。感谢马二兄和adel帮助辨认。

堇菜科堇菜属双花黄堇菜

罂粟科罂粟属野罂粟

报春花科报春花属胭脂花

毛茛科白头翁属白头翁

瑞香科狼毒属狼毒

菊科火绒草属绢茸火绒草

木犀科丁香属丁香

大戟科大戟属乳浆大戟，又叫猫眼草

杜鹃花科杜鹃花属迎红杜鹃

报春花科报春花属报春

毛茛科银莲花属银莲花

花荵可花荵属花荵

百合科萱草属黄花菜

当地人采摘的黄花菜嫩芽

菊科鸦葱属鸦葱

报春花科点地梅属，可能是点地梅

毛茛科耧斗菜属华北耧斗菜

鸢尾科鸢尾属鸢尾

龙胆科，在北京灵山曾经见过一面。

毛茛科铁线莲属长瓣铁线莲

鸢尾科鸢尾属矮紫包鸢尾

菊科蒲公英属蒲公英

虎耳草科溲疏属大花溲疏

虎耳草科溲疏属小花溲疏

蔷薇科委陵菜属金露梅

百合科鹿药属鹿药

菊科祁州漏芦属祁州漏芦

蓼科大黄属华北大黄

蔷薇科绣线菊属土庄绣线菊

菊科苣荬菜属苣荬菜

十字花科念珠芥属蚓果芥

石竹科繁缕属卷耳

马鞭草科大青属臭牡丹（摄于涞源县的国家级文物保护单位阁院寺内）

求种名

（摄影）东黄城根遗址公园之春

空错 — Fri, 16 Apr 2010 00:07:10 +0800

明清的北京城，主要分成四部分：紫禁城、皇城、内城、外城。

紫禁城是皇帝寝居、大臣上朝的地方，东西南北对应设有东华门、西华门、午门、玄武门（神武门）。宫殿四周是厚厚的高墙和宽阔的筒子河。紫禁城的格局是按照古代中国所理解的“天宫”来设计的，名字中的“紫”来自于紫微星（北极星），表示中心的意思，显示了帝王尊贵的地位。“禁”字则有神圣不可侵犯的味道。
皇城方方正正地环绕在紫禁城外，东西南北设有东安门、西安门、天安门、地安门。皇城是皇帝和皇亲国戚的地盘，比如多尔衮的王府就位于紫禁城的东侧，南河沿的西侧，也就是现在的普度寺。景山、北海（中南海）那个时候是不允许老百姓擅入的，而颐和园、圆明园、玉泉山、香山是皇家园林，也不向寻常百姓开放。因此，以前的老百姓要去踏青，一般会选择去什刹海或陶然亭，虽然什刹海那个时候很脏且臭，是排放垃圾的场所，而陶然亭附近尽是高高的坟头。

内城的位置相当于如今的二环，东西南北设有东直门、朝阳门，西直门、阜成门，正阳门、崇文门、宣武门，德胜门、安定门等9个门。“九门提督”就主要负责这九个门，保卫京城的安全。这九个门，大多数在北京发展交通时被拆掉了。据说拆掉它们的其中部分原因是，在城墙下修建地铁不需要重新安置居民，省去很多麻烦。现在想想，北京又从省中得到了什么？除了仅存的正阳门（前门）城楼和箭楼、德胜门箭楼和东南角城墙可供游人借景抒情外，我们只能从一连串听着即熟悉又陌生的公交站名中，想象这些已经消逝的风采。
清朝初期，北京的内城只允许满族或蒙古族居住，汉族人只能住在外城。像满清将领僧格林沁，就可以住在内城地安门的北侧。而清代大才子纪晓岚，虽然名声显赫，深受重用，但因为是汉族人，也只能住在外城。可能为了上下班方便，纪晓岚的家（现纪晓岚故居）步行到紫禁城也不是很远。因此，位于外城的宣武区，到处是来自五湖四海的汉族会馆，以及名人故居。外城南面的左安门、右安门，东面的广渠门，西面的广安门早已轰然倒下。永定门因为恰好位于北京城的南北中轴线上，于2004年复建。新京报的《古都城门》是这样评价重建后的永定门：重建让怀念更加刻骨铭心。

如今，象征等级的分割线——环绕皇城的城墙早已被拆除，“皇城根”也莫名其妙地改名为“黄城根”。不过，值得庆幸的是，在东黄城根北部，人们根据地下残存的明城墙地基，在地上复建了一段刷上红漆的古城墙，并沿着当年老城墙的位置，修建成了东黄城根遗址公园。这个公园，曾被评为北京最好的公园之一。

下面这些巧妙的植物邻居，就居住在这段等级的分割线上。（感谢among和马二对物种的指点）

2010年3月31日的白玉兰还被毛茸茸的芽壳包围着。

2010年4月14日的白玉兰突破芽壳的包围，白玉般亭亭玉立。

2010年3月31日，白丁香刚长出嫩芽不久。

2010年4月14日，白丁香含苞欲放，我迫不及待地想知道它和紫丁香的区别。

2010年3月30日的榆叶梅。

2010年4月14日的榆叶梅。

2010年3月31日的山茱萸（山茱萸科山茱萸属），花还有些羞涩。

2010年4月14日的山茱萸，花开得非常大胆，不做对比，想不到展开的花序会这么大。

2010年3月30日的萱草，刚从土里钻出来不久。

春风一吹，就蹭蹭蹭地长，长势喜人。（2010年4月12日）

2010年3月30日的李，刚有新芽。

2010年4月12日，李花马上要全面开放。

白玉兰，垂柳，和中法大学高高的身影。

东黄城根遗址公园在故宫的东侧，这是故宫东北角楼外的几株柳树，树下有一对新人正在外拍。

嫩绿，蓝，白，这三种颜色的组合，一年之中在北京露面的机会不多。

白丁香属于木犀科，木犀科的植物都很长寿。

2010年4月14日，紫丁香。

2010年4月14日，有的紫丁香已经抢先一步盛放。

上周六在北京西山，我遍寻二月蓝，却不见它们的身影。没想到，不经意间，发现它们已经在了，在公园的一处墙边，闪烁着幽淡的蓝光。

榆叶梅是蔷薇科桃属，桃属的特点是一芽多花，花萼是尖的。

单瓣榆叶梅。

李是蔷薇科李属，一芽多花，簇生，有花梗，花托呈三角形。

杏梅是蔷薇科杏属，单芽单花，有短花梗，花萼是圆的。

白玉兰。

发芽的银杏。

金银木的新叶。

白蜡开花。

红瑞木的嫩芽里包裹着花芽。

油松长长的雄蕊和球状雌蕊。

月季的叶芽儿。

路边的早开堇菜，虽然植株很小，但是花开得很大，鲜艳的紫色一下子吸引了我的视线（2010年4月16日）

一芽多花，是樱属的吗？

这种白色的小花不知是什么。

（摄影）故宫角楼之春

空错 — Tue, 13 Apr 2010 23:06:54 +0800

北京故宫的角楼在两个时节是最美的：一是春天垂柳泛青的时候，二是冬天白雪皑皑的时候。角楼的造型之所以典雅而优美，我觉得可能在于以下三点：

它的屋脊不是我们看惯了的一字形，而是十字形。每条脊上各有两只吻兽（亦称大吻或正吻），两面山花，因此顶部有共四只大吻，四面山花，好比两个歇山顶相交而成。它是十字脊建筑的传神之作。
普通的十字脊屋顶，通常单檐或重檐，层次比较简单，而故宫角楼为三重檐。层层叠叠的结构，复杂而精巧，算下来共九梁十八柱七十二脊。据传当初建造角楼的工匠是受到蝈蝈笼子的启发而设计的。
屋顶铺设金瓦，再配上鎏金宝顶，朱红的抱厦，在蓝天白云下金光灿灿、夺人眼目。

值得注意的是：角楼并不对称，从不同角度观察它，会有着不同的样子。因为天气特别好，难得的蓝天白云，于是我跑到筒子河边，拍摄下这东北处的角楼，看到一对新人也在这里拍外景。

故宫的北门在明代叫做玄武门。清朝玄烨即位后，为了避讳，改名为神武门。

1946年的西南角楼。Photographer: Dmitri Kessel

2009年2月拍摄的东北角楼。

2009年11月拍摄的西北角楼。

空错志

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