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与殷鸿福院士一同美国硅化木森林

发布者:        发表时间:2010-12-07 18:27:10        浏览次数: 6703

殷鸿福是我丈夫胡昌铭上大学和研究生时的老师,后来他们又在同一个教研室工作。这次殷老师来美国新墨西哥州参加学术会议,会后顺道来亚利桑那我们家作客。真可谓有朋自远方来,不亦乐乎,昌铭和我都非常高兴。

美国的亚利桑那州一向以其雄伟辉宏的地质景观闻名于世:大峡谷,硅化木森林,陨石坑,火山熔岩,丹霞地貌等等。特别是硅化木森林,生成于距今2.25亿年前的晚三叠世,其硅化木化石在数量、质量、和颜色上都是世界上数一数二的,保存非常完好。殷老师研究三叠系地层学和古生物学近半个世纪,是国内外著名的学者,自然对此有着浓厚的兴趣。于是昌铭做了一个地质考察加旅游的计划:租一辆汽车直奔硅化木森林和陨石坑,晚上回Flagstaff(旗杆城)过夜,第二天清晨换个方向去著名的Sunset Crater火山熔岩区,然后在转回Phoenix (凤凰城)的路上,顺道去Sedona看丹霞地貌。通常,昌铭带国内来的亲友去北亚利桑那玩儿,我都不去,然而这次我却兴高采烈地嚷着要一同前往,因为我从小就知道和地质学家一起看山是最有意思的事了,何况还有殷鸿福这位资深的地学院士!

亚利桑那的五月不冷不热,明媚的阳光,湛蓝的天空,透亮的白云,清新的空气都令人心旷神怡。从Phoenix出发向北,取道17号高速公路,一路爬坡,蜿蜒的山路两边,漫山遍野挺拔着高大的仙人柱,远远看去,犹如站岗放哨的士兵。车行两个多小时,仙人柱渐渐消失,代之而起的是大片大片的樅树林,高高的,深绿深绿的。殷老师,我,昌铭及特地从San Diego赶来的中国地质大学校友陆太进博士都兴致勃勃的。穿过Flagstaff城区,切换到40号高速公路,两边的景观又变成了平坦的,一望无垠的戈壁沙滩。又开了两个多小时,先撞入视野的是一大片平顶山,白色的,红色的,棕色的岩层水平堆叠落在远处,衬着蓝天白云,好不壮观!殷老师告诉我们,这个地区附近曾发生过火山喷发,那白色的岩层便是硅质火山灰堆积而成。  

紧接着我们就看到了一片片的硅化树木:在方圆数百平方公里的土地上,它们或成一棵整树幹倒在地上,或碎成几段叠落在一起,五颜六色的,白、灰、黄、橙、红、棕、黑,相互交错着。在树幹的横截面上,不同的颜色将树的年轮勾画得清晰可见。许多树幹有100多米长,直径有1米多宽。保存得如此完美的三叠纪硅化木森林,在地球上实属罕见。感叹造物主的鬼斧神工,在殷老师的带动下,昌铭,陆太进三个地质学家热烈地讨论起成因来。我虽也算地质学院毕业生,但在校时学的是地球物理勘探,毕业后从事天体化学研究,对宏观的地质构造和地层古生物知之甚少,所以饶有兴趣地听他们发表高见。据他们分析,在距今2.1到2.2亿年前的三叠纪晚期,这里是一片沼泽地,生长着茂密的蕨类和裸子植物森林和。湍急的洪水把它们沖倒, 连同砾石一起搬运到河谷。在那裡河流再次搬运,有的乱堆在一起,有的大致呈北或北东向排列。动,西边地区的火山爆发将成吨的火山灰喷向空中,强劲的风将树木吹倒,大量的火山灰也随风而至,将树叶和树枝烧化,并将这些倒树埋藏。火山不断地喷发,火山灰持续地掩埋,形成厚厚的沉积。后来火山喷发停止了,地下水将火山灰中的硅质矿物溶解,含硅的溶液流过埋藏的树木,逐渐置换了树木中木质分子的细胞壁,结晶为二氧化硅矿物,形成了硅化木化石。该置换过程经常是非常严密,因此保留了原木的细节,如表面特征,甚至细胞的内部结构。在硅化过程中,含铁的矿物伴随着二氧化硅,导致了硅化木化石呈现出亮丽的虹彩。随着时间的流逝,这个地区经历了许多变化。六千多万年前,伴着科罗拉多高原的隆起,这个地区也抬升了。岁月匆匆,许多河流和暴雨剥蚀着这片土地,将硅化木化石层再次暴露于地表。洪水的反复冲刷,又将这些硅化木冲到了低洼的地方,形成了我们今天看到的这个壮丽的地质景观。由于硅化木主要由二氧化硅组成,又硬又脆,极易在地震,科罗拉多高原隆起等应力的作用下,碎裂成段。所以我们可以看到许多硅化木保存着原来整棵树幹的样子,但不少已被切成数段。也有许多原木段叠落在一起,这取决于受力的方向和大小。

看着眼前的景象,听着他们三人侃侃而谈,我忽然觉得眼前的一切都动了起来,不再是无垠的戈壁沙滩上一段段、一丛丛、五颜六色的静止不动的硅化木化石林。仿佛坠入了时间隧道一般,那些树、那些灰、那些山、那些水都活了起来,一幕幕象演电影一样,掠过我的脑海。太奇妙了!我惊叹大自然的伟力和地质科学的神奇,同时也庆幸自己没有错过与地质学家一起游山的机会。