中国去哪看壶穴？
2013-03-24 03:52阅读：
中国去哪看壶穴？
嵇少丞 《构造地质学》科普之15
壶穴是一种有趣的、极具观赏价值和科学意义的地质构造，以光、曲、滑、漏、透、空为特征，是长居河滩、大得不能移进室内欣赏的、精美绝伦的天然奇石。
壶穴是由水流携带乱石、砂子对原先小幅低凹之地（例如，节理与层理交界处）岩石进行研磨、摩擦、刻划、撞击等过程形成的。研磨有壁磨和底磨之分。底磨主要由壶穴内大石块完成，而壁磨主要由冲进壶穴内的碎石与砂子完成。壶穴的直径与深度之比主要取决于壁磨和底磨作用的相对比例。高速水流推动石子猛烈撞击石面，使原先破裂张开、水被压进岩石裂隙内部、细沙子也挤进裂隙。水中携带的气泡撞进岩石裂隙内部还会产生爆破，产生新的微破裂。随之，从石头上裂解出来的颗粒或岩屑就被流水冲走。
壶穴之间可以相互合并，形成复杂的形态。
壶穴形成的速度相当惊人，例如在二战之中人工开挖的一条渠道底部，渠水仅用60年时间就在坚硬的玄武岩上形成长1.1米、宽0.8米，深1.29米的壶穴(Vishwas
Kale and Veena Joshi(2004， Current Science,
86,23-726)。在阿拉斯加上乌卡克（Ukak）河，仅用了85年时间就形成直径4-6米、深2-3米的壶穴（Whippe et
al., 2000, Geology, 28, 835-838）。在页岩和粉砂岩上，20年的时间使壶穴的大小增加4倍（Bloom et
al., 2002）.
壶穴是基岩上河流下切的重要过程。山间河流的下切速率为0.01-0.10米/年。当你走进长江三峡、虎跳峡、怒江峡谷，你看到的两岸悬崖峭壁，正是河流快速下切的结果。怒江峡谷有个石月亮的地方，山顶上有个圆圆的洞，看上去就像挂在半空的月亮。其实，那个圆圆的洞就是个壶穴，当时河底还在那个高度。如果河流每年下切5厘米，则每一万年河底就要下降500米。这个速度是非常惊人的。就是这样，山里的物质源源不断的被水流搬运到海洋，再沉积下来。由于地壳的均衡作用，山区地表物质的被搬运走了，又进一步导致那里地壳的整体抬升，就如漂浮水面的船，船上货物被卸载下来，船就抬升起来，侵到水下的船体高度就减小了。通过山体的剥蚀作用，原先深藏地下20-30公里的岩石就抬升出来、暴露地表了。所以说，壶穴作用对于地壳抬升意义重大。
这张是网络照片，怒江石月亮
所以，看壶穴必须去水流湍急、岩石坚硬的峡谷。因其交通便利，长江三峡是普通游客看壶穴的最佳地方。您可以结伴去重庆万州--奉节的瞿塘峡—巫山巫峡--湖北巴东楠木园一带的长江两。据柯长久先生，最佳时间只能在每年3-4月份，因为其他时间长江水位高，壶穴淹没于江水之中，只有冬春枯水时节才露出水面。但是，三峡地区在每年3—4月份为多雾季节，若碰上一个好天气是您的运气。三峡壶穴是记录长江地形、地貌变迁、江水与岩石相互作用的关键性证据。
这篇博文中，我特别推荐重庆万州出入境检验检疫局柯长久先生的摄影作品，内中主要地质现象就壶穴，当然柯长久先生不是地质学家，他是作为奇石照的。庆幸的是，柯长久先生没有把壶穴错误地解释成“蹄窝”，否则进一步会臆造出“三峡纤驴”的“光荣历史”，即用岸上的驴为江中的船拉纤。人拉，为纤夫；驴拉，当然就是纤驴。
柯长久先生的业余爱好，通过我这篇文章就为科普做了一件好事,看到他的照片与我解释，读者下次就不会相信“壶穴是驴蹄的”，哪怕当地村委会牌子上写的是'蹄窝',
农民为了搞旅游，立个牌子写些“神话”，是不足为科学证据的。
水流进入凹坑，形成涡流，盘旋冲击并转动坑内石子或砾石，不断磨蚀着坑壁，越磨越大，越磨越深，若在深部再遇到软弱岩层或薄弱面如节理或破裂等，冲蚀刮磨的速度就更快、效率更高，造成凹坑的侧向扩展、延长，使得一系列壶穴甚至在地下相互连通，形成地下河流。壶穴之间可以相互合并，形成复杂的形态。
一系列壶穴甚至在地下相互连通，形成槽流。
这张照片上浅壶穴与北京西山所谓的“蹄窝”非常相似。
最后这张《广州日报》的照片，被解释为“石壁上见有密密麻麻的石窝，这些多为船工长年累月撑竹篙所留痕迹”，我对这种解释持怀疑态度。
最后，说几句题外话, 即科学研究的方法问题。
设想一下，若一个医学教授认不得人体的基本器官，你会让这种教授给你的亲属做外科手术？同样的道理，一个地质学教授或研究员认地质构造是最正常不过的事情，无论在野外露头、室内标本、考察照片、镜下图像等不同尺度。没有这些基本功，就不可能是称职的教授或研究员。
比如，学生从森林里带回一片树叶，交给植物学教授。任何一个有真才实学的教授就会说出这是一颗什么样的树，开什么花，结什么果，其生态习性怎样。如果有个
“教授”以“科学讲究实证，我没有亲眼见树，所以我不能乱评论”为由，拒绝学生的提问，你自然会认为这个教授的植物学水平非常有限。貌似“深沉稳重”的背后是知识匮乏，“讲究实证”成为挡箭牌与遮羞布。研究太阳、金星、宇宙黑洞的科学家，肯定没有去过现场，是否就不能研究了？凡事都要亲历，还读书干嘛？还要理论干嘛？
本博文的所有关于三峡的插图照片来自柯长久先生，特此致谢！
