加拿大陨石坑中觅山峰

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小行星撞地球,撞出来的未必都是陨石“坑”,有的时候它也会撞出一座山来!

在十月初的艳阳天里,我驱车驶出蒙特利尔市区,向北沿圣劳伦斯河飞驰,漫山遍野的秋色铺天盖地而来,公路旁的树林万紫千红,层层叠叠,衬着碧澈如洗的蓝天,让人觉得好像进入了美奂美伦的大自然画廊。从魁北克市下游的新奥尔良岛开始,圣劳伦斯河进入沙尔勒瓦(Charlevoix)地区,在这里它逐渐展开了双臂,奔腾着向着大西洋扑去。

在圣劳伦斯河畔,大地山川被火红的枫叶和金黄的桦树林映衬得流光溢彩,宽阔的河滩湿地上,几十万只南下过冬的雪雁正在中途栖息,雁群洁白如雪,鸣声不绝于耳。沙尔勒瓦是加拿大东部最著名的赏秋地,以枫叶秋色和观赏雪雁而闻名于世。然而沙尔勒瓦对我来说还有比赏秋更具吸引力的事――对加拿大第三大陨石坑,沙尔勒瓦陨石坑进行观赏考察。

山上山下两重天

沙尔勒瓦陨石坑位于加拿大东部魁北克省中部,圣劳伦斯河畔。我们的车沿着盘山公路来到一个省级自然公园的门口,在陨石坑地质考察游导游的带领下,我们向着山顶的观赏点走去。随着地势的升高,茂密的枫树林逐渐变得稀疏,树叶也掉落了大部分,显出晚秋的凄凉。大约在海拔千米的高度上,出现了在这个纬度上很难见到的寒带针叶林。墨绿挺拔的云杉一棵棵直指蓝天,它们的脚下是原本在高纬度地区才能见到的冻原植被,而的岩石上则密密麻麻地点缀着五颜六色的苔藓和地衣。在这里,夏季只有一个月,而全年也只有四十几天的无霜期,所以尽管山下几公里外的秋色仍旧浓墨重彩,这里呈现的却全然是一幅地球最北方才会出现的严酷苍凉、人迹稀少的景象。

我们踩着为了保护脆弱的植被而专门为游人修建的栈道来到山崖边上,眼前是五彩斑斓的沙尔勒瓦大地,远处则有水势浩淼的圣劳伦斯河闪着粼粼的光彩。在一块地貌指示牌前,带队的导游手指远方一座隐约的山峰告诉大家:那就是著名的沙尔勒瓦陨石坑的中心,而我们,就站在它的边缘上。

山峰模样的神奇陨石坑

陨石坑的中心是一座突起的山峰?这个介绍让我一头雾水。我曾经看到过不少世界各地的陨石坑图片,个个都是底部平坦的圆形大坑。从天外飞落的陨石猛烈撞击地球之后,形成这样的大坑是很容易让人理解的。可眼前这颗陨石非但没有把地壳砸出一个大坑,反而把它撞出了一座山峰来!看到游客们莫名其妙的表情,导游笑了笑,给我们举了一个生动的例子来说明沙尔勒瓦陨石坑的形成过程。

我们都见过用高速摄影机拍摄的一滴水落入水中的慢镜头图片,在水滴入水的瞬间,它先是把水面砸出一个凹陷,紧随其后,水面便出现了一个反弹,这使得水面的中心反而向上抬升,同时在抬升中心的四周产生一圈圈的同心波纹,最后趋于平静。沙尔勒瓦陨石坑的产生机理与这十分相似,它的地貌特征就是这一瞬间变化的凝固记录。

大约在3亿4千万年之前,有一颗直径约两公里、重达1S0亿吨的陨石以每小时6万公里的速度冲破了地球的大气层,撞击到了目前的沙尔勒瓦地区所在的加拿大地盾上。

凝固3亿年前的那场撞击

这一撞击产生的瞬间能量达到两千万TNT当量,相当于数千枚广岛原子弹同时爆炸产生的能量。这一超级撞击力在瞬间将地壳砸出一个直径28公里、深达万米的大坑;同时,冲击波在地壳岩层中扩散,它携带的巨大能量产生了超高温,使岩层变软融化。

这一难以想象的高压和高温超出了火山爆发而产生的熔岩效应,它使得坚硬无比的岩石在一时间变成了近似液体的状态,就像被水滴砸入的水面一样,液态的地壳在最初的撞击之后产生了反弹,而这一反弹造成了我们现在看到的陨石坑的地貌奇观:在方圆2500公里的地域上,以一座海拔近800米的山峰为中心,距中心直径10公里的四周是一圈海拔约460米的环形山脉;在中央山峰和环形山之间由宽为2～s公里,平均海拔300米的台地相隔;在环形山脉的则是另一圈高低起伏的外环谷地和台地。水滴入水的瞬间就这样被永恒地凝固在了沙尔勒瓦的大地上。

在当时,地球处于动荡时期,美洲大陆板块与亚非大陆板块发生撞击,促发的阿卡地亚造山运动使北美的阿巴拉契亚山脉崛起,古拉波特斯海由此形成。而目前的沙尔勒瓦地区正处于地壳的断裂带上。是一个地震多发区,在过去的一万多年间,多次发生6级以上的较大地震,仅在最近的350年里有记载的6级以上地震就至少有过六次。

1663年2月,又一次7级强震使圣劳伦斯河畔的一座山峰发生了大滑坡,山上几乎四分之一的土石滑入了河中,在宽阔的圣劳伦斯河畔生成了一座突进河中的半岛。从那以后,包括新形成的半岛和陨石坑的中央峰在内的这一地区就被正式命名为“埃布勒蒙”,它在法语里正是“滑坡”的意思。

揭秘环形山

在漫长的地质年代里,数次冰河期的磨蚀破坏和一次又一次的大小地震使陨石坑地区的地貌不断被改变。另一方面,因为陨石坑的东南部将近一半的部分被圣劳伦斯河谷穿过,千万年奔流的河水也更明显地销蚀和覆盖了河床下的陨石坑地貌特征。现在沙尔勒瓦陨石坑的典型地貌,包括它的中央山峰和环形山脉都已经模糊了,尤其是它的东南部因被圣劳伦斯河水覆盖,无法直接观察到。

即便如此,这个总直径为56公里的奇特圆形地貌还是明显地出现在航拍地形图上,引起了当时科学家们的注意。人们曾经对它的起源进行了种种假设:是古代火山的遗址?还是远古的陨石坑?抑或是其他什么难以解释的神秘原因?直到1968年,人们才找到了解释它的确实证据。

1966年,加拿大魁北克省国土调查局对沙尔勒瓦地区的地质资源开展调研,地质科学家热翰-龙多特(Jehan Rondot)是这次调研的成员之一。他在实地考察中发现了许多岩石震裂锥,而震裂锥是陨星撞击地球之后在地壳岩层上留下的特有痕迹,因此是地质学中用来鉴定陨石坑的少有的几种证据之一。

龙多特把自己采集到的震裂锥样本送给了同行,美国俄亥俄州立大学地质系的莫陶夫(J.Murtaugh)教授,根据这些岩石样本和陨星熔岩的样本以及对当地层分布的研究和分析结果,两位科学家得出了共同的结论:沙尔勒瓦的这种神秘地貌是源自一颗三亿四千万年前撞击地球的陨石。这个陨石坑是加拿大第三大陨石坑,也是世界上第一个以震裂锥为依据被确认的陨石坑。

考察队的导游向我们出示了一块在当地发现的岩石震裂锥。看着石头上那些密密麻麻的裂纹,我不由地想象,如果当时面对这一天崩地裂的大自然奇景的人是自己,那将会是怎样的震惊!导游告诉我们他曾经乘直升飞机飞越陨石坑的中央山峰,当他近距离地俯瞰着脚下那座曾经像柔软的果冻那样反弹起的大山的时候,无论如何也无法想象这会是一个陨石坑。的确,大自然神奇的力量经常超出人类的理解范围。

陨石坑孕育出丰富的生命

沙尔勒瓦陨石坑的形成造成了这个地区的特殊地貌。与邻近的罗杭蒂斯山脉陡峭的地形相比,沙尔勒瓦地区的地势起伏平缓,土地肥沃,一南一北两条河流流入东南方的圣劳伦斯河,河畔大片的湿地孕育了丰富的物种,大量动物栖息于此,因为这一地区的生物多样化,1989年联合国将沙尔勒瓦地区列入地球人与生物圈自然保护区。

同时,湿地也为人类提供了良好的生活环境。沙尔勒瓦地区9096以上的人口生活在陨石坑范围内,是世界上人口最稠密的陨石坑。

随着向导的介绍,我沿着山势看着脚下的茫茫大地,近处,它由灰白和暗红色的高寒地衣苔藓铺就而成,然后是常青的针叶林,再逐渐过渡到半山腰秋叶稀疏的阔叶林,最后是山脚下层林尽染的枫叶,一直铺展延伸到圣劳伦斯河畔,与陨石坑的中央峰――埃布勒蒙山青灰色的倩影遥遥在望。

环形山在不远的地方似有似无,亿万年前那场惊心动魄的一幕在岁月的长河里永恒凝结,代替那曾经熊熊燃烧融化岩石的炽热岩浆的,则是一年一度如火如荼的枫叶林。