地理縱橫

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敦煌,為何能有千年“沙泉共生”的奇跡?(一)
大漠孤煙,蒼茫千年
發布時間:2019-10-23     作者:樂兮   來源:中國國家地理book 地道風物   分享到:

廣袤的西北,風咸水硬,總會令人想起戈壁與沙漠。那里深居內陸,還被青藏高原阻擋了西南方來的濕潤空氣,氣候極其干旱,年降雨量比年蒸發量少了幾十至上百倍之多。

缺水、缺云、缺植被,這里太陽輻射強烈,晝夜溫差巨大,地面和山體的巖石都直接暴露在外,于反反復復不均勻的熱脹冷縮中逐漸崩解,風一來,就輕而易舉地卷走大量碎屑,留下粒度粗的或不易被破壞的組分,它們便構成了戈壁。

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▲ 戈壁的礫石表面常有一層黑亮的“荒漠漆”,主流學說認為這是因為其中水分蒸發,鐵錳等礦物形成了深色的氧化物。圖/孫志軍

細粒物質隨著風漫游,也在這個過程中與地面碰撞摩擦,進行雙向的破壞分解。當條件改變使得風力減弱時,其中相對粗粒的便堆積下來,又反向去阻礙風,逐漸越集越多,在盛行風長期的作用下,最終聚起一片片廣闊的沙漠。

粗略而言,戈壁主要是礫石(風吹不走而留下),沙漠主要是沙(風吹走了又堆積),它們粒度不同。粒度更細的是黃土,能被風搬運得更遠,在盛行西風帶的長期作用下堆積成黃土高原。三者的組合有點像大哥留守老家、二弟外出闖蕩、三弟去向更遠。

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 ▲ 庫母塔格沙漠,條件惡劣,絲綢之路沿其南北“兵分兩路”。圖/孫志軍

敦煌正坐落在這一片蒼茫之間。北側是馬鬃山和戈壁灘,南側是祁連山;西側是庫姆塔格沙漠,面積約2.2萬平方公里,快趕上一個半北京那么大(再向西不遠就連接著羅布泊和中國最大的沙漠塔克拉瑪干);東邊不遠則是中國第三大的巴丹吉林沙漠。

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▲ 絲綢之路(部分)。圖/程遠

而鳴沙山,就位于東西兩個沙漠間的過渡地帶,距離敦煌市只有5公里,時刻標示著這座城市的大漠氣質。前涼張駿曾改敦煌郡為沙州,北周保定三年改敦煌縣為鳴沙縣,皆由鳴沙山得名。故《水經注》云:“(敦煌城) 南七里有鳴沙山,故亦曰沙州也。”

這里有“沙漠必備”新月形沙丘。當風吹向沙丘時,在近地面處遭受阻擋,風速減小,氣流堆積,而沙丘頂部風速大,氣壓小,這就會產生沿沙丘向上的爬升氣流(沙丘增高與移動都與此有關);沙丘也會把風“劈開”,造成繞流,背風面不均勻的氣壓更會造成渦流,在單向風長期的作用下,沙丘就會成為新月形,仿佛張開懷抱,順風而奔。

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▲ 新月形沙丘兩面不對稱,迎風面較緩,坡度10°-20°,背風面較陡,坡度30°-35°(可使直徑小于1毫米的沙粒停住的休止角約為35°,超過臨界時沙粒滑落,也因此新月形沙丘不會太高,更多表現為順風向移動),兩翼順風向延伸。圖中駱駝上方的沙丘就為新月形。圖/圖蟲·創意

這里也有“沙中貴族”金字塔形沙丘。它形成條件苛刻,在世界沙海中只占到8%左右,還是最為高大的類型之一。在敦煌,南北多被山阻擋,狹長的東西向是季風的通道,春夏季盛行偏東風,秋冬季盛行偏西風。

而鳴沙山,由于南側祁連山與東側三危山對氣流的影響,加之自身內部還因地形起伏有局部環流,可以出現夾角約呈120°的三個風向,而且輸沙強度近乎相等!如此“你添磚,我加瓦,他造梁”,數座高度上百米的沙山拔地而起。

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▲ 月牙泉邊就有金字塔形沙丘,可謂“天選之地”。金字塔形沙丘一般分布在山前地帶;相比新月形沙丘更加穩定,不易移動。圖/網絡

鳴沙山名字的由來,就是這里的沙子“會唱歌”。沙粒中的主要成分——石英被溶蝕,可以形成鱗片狀、蜂窩狀結構;“在世間的磕磕碰碰”也會形成碟形、三角形、鍋形等凹坑,它們構成了“自身共鳴箱”。高大的沙丘、復雜的地形、常年存在的地下水還會催生“蒸汽共鳴箱”、“壑谷共鳴箱”、“干濕沙層共鳴箱”。沙子一經摩擦,聲音就會被放大,或如戰鼓雷音,或如管弦胡樂。 鳴沙山的沙也并不只有淺黃色,而是紅、黃、綠、白、黑五色,交融而絢爛。它們仿佛時刻在說:這里是敦煌。 

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▲ 沙往往來源于被風化的巖石,巖石中礦物不同,沙的成分就不同。一般沙的主要成分是相對穩定而在風化中“幸存”的石英、長石,呈現為常見的黃色,但也可能含有其它多種礦物,比如石榴石、金紅石、綠簾石、藍晶石、黑云母、白云母,光從名字我們就可以想象它們斑斕的顏色。圖/圖蟲·創意

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