奇特之山,天柱山上的高压变质岩,刚下地狱

今年6月,我再次来到天柱山,这回我的目的已经不是登天柱峰了,只想亲眼看看那令世界地质学家瞩目的超高压变质岩的模样。徐树桐他们第次发现含有金刚石的榴辉岩出露点,就在山脚下潜水河南岸的新店镇,这是一片再平常不过的河床,如果不借助科学家的眼睛,谁能知道镶嵌在那一大片淡黄色岩石上的红褐色岩石,就是榴辉岩呢?流水日夜冲刷,榴辉岩泛着洁净的光泽。而那需要通过特殊仪器才能检测到的金刚石,就藏身其中。

在大陆岩石圈的榴辉岩里发现金刚石,说明陆壳曾经至少俯冲到地球公里深处,因为只有在那里,经过度的高温在3.3-3.6个GPa的高压下,碳元素才会变成坚硬无比的金刚石。这是怎样的一种压力呢,我试图让徐树桐先生用我们生活中可见的事物来做一个比较。可是他想了想说,没有可比的。那么是什么样的动力可以把岩石推压到地下公里深处,尔后又快速返回到地表的呢?

地球科学家提出了许多不同模式,经过近十年国内外十余个单位数十位专家的研究,比较一致的看法是:只有陆陆碰撞才能使大陆岩石进入到公里以下。比如我们比较熟悉的印度板块就已俯冲到西藏之下,使青藏高原不断抬升。而且根据地质学家的报告,年在拉萨地体也发现了超高压变质带。而大别一苏鲁超高压变质带,则是华北板块与扬子板块碰撞的产物。根据科学家的描述,在巨大的推力作用下,扬子板块被压到了华北板块之下,并向地壳深处俯冲。

这一次的碰撞发生于2.4亿-2.2亿年前的印支运动。就这样,无论是许志琴发现的柯石英,还是徐树桐发现的微粒金刚石,都是被这样带到公里以下的地幔深处,然后又折返至地壳浅部大约30—10公里处,后来随着天柱山的不断隆升,被带到了地表。至于它们是怎样折返至地壳浅部的,这一“刚下地狱,又上天堂”的翻天覆地的地质过程,对地学家来说,至今仍是一个难以释怀的谜团,也是当今地学研究的制高点之一，包含天柱山在内的大别一苏鲁超高压变质带有多长?绵延0公里。

这一变质带从天柱山向东北,是山东、江苏;向西是大别山伏牛山、秦岭,直至祁连山、阿尔金山，我在地图上,看见秦岭时忽然想到一个问题,我们D前只知道秦岭、淮河是中国南北气候、生物、农作物的分界线,至于为什么是,至少我没有深究过。现在,答案忽然就在我的眼前展开:华北板块与扬子板块没有碰撞前,二者之间是一片古海洋,“老死不相往来”,两边的气候、生物、植物等等均不相同是碰撞使它们结合在一起。

但是,板块虽然结合了而曾经有过的南北差异却不曾消失,并且一直延续到今天,而秦岭一淮河就正处于板块结合部,所以才成为一道南北分界线。与徐先生的一席交谈,让我有一种如梦方醒豁然开朗的感觉。超高压变质带,就像来自地球内部的信使、一把金钥匙,它打开了通往地球深处的大门,也揭开了造成南方与北方差异性的秘密,还使天柱山成为一座有着极高研究价值的世界级地质博物馆。

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