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千万年磨一剑:沙漠的沙子从哪来?你可能所不知的它们的前世今生

一眼望不到边的是广阔的沙海,层层波纹被风吹起,人们总说它是死亡之海。很少有人深究,那动辄数米、数十米厚的沙子,到底是从哪

一眼望不到边的是广阔的沙海,层层波纹被风吹起,人们总说它是死亡之海。很少有人深究,那动辄数米、数十米厚的沙子,到底是从哪儿来的?其实,地球用千万年时间,写就了一段岩石变身的传奇。

岩石变成沙子,第一步要过风化这道关。在干旱的地方,昼夜温差能超过30℃,白天岩石受热膨胀,夜晚便快速收缩,原本坚硬的岩体,在反复拉扯下渐渐出现细密的裂隙。跟着水分升到地表的盐类,盐结晶会在水分蒸发后膨胀,将缝隙撑得更大。偶尔来一场暴雨,雨水渗进裂缝,到了夜晚结冰,体积变大,硬生生把岩石劈成小块。

物理、化学、生物三种力量一起发力,再大的巨石也会慢慢变成砾石、碎石,最后变成粒径0.05到2毫米的沙粒。要形成1米厚的沙层,地质学家测算至少得风化掉3到5米厚的原岩。很多人觉得沙漠沙子没用,其实这些被风化打磨的颗粒,本质是地球最耐心的分解者留下的痕迹,每一粒都带着时间沉淀的重量。

沙粒形成后,就得开始漫长的旅行。远离海洋的内陆盆地,或是高原的背风侧,大多会长出沙漠,植被覆盖率常常低于15%,这里的降水也少,地表光秃秃的,风就成了搬运沙粒的主力军。沙粒会在风速达到每秒4到5米时动起来,顺着地面滚动的是大一点的沙粒,被风弹到空中的中等大小沙粒,划出一道弧线后落下,这种移动方式占了总输沙量的75%以上,最细的粉沙和黏土能飘到高空、跟着气流跑上千公里。

这些飘在高空的细沙,在云层里和雨滴打个照面,只是没机会落地就被吹远了,最后变成沙尘暴里的一员。大量松散的沉积物,早就被古代的河流和湖泊堆在盆地里,等气候变干、湖水退去,这些沉积物就直接成了沙源。塔克拉玛干80%的沙子都来自第四纪的古冲积层,腾格里沙漠则多是干涸湖盆留下的遗产。

风累了或者遇到障碍物,沙粒就会停下来堆积。不同形状的沙丘,会被不同的风向往堆塑而成,弯弯的新月形沙丘,形成于只有一个方向来风的环境,两翼朝着风去的方向,多个风向交汇,就堆出金字塔一样的沙丘,还有些复合型纵向沙丘,能延伸几十公里,场面特别壮观。体积差不多相当于一座中型城市的撒哈拉最高沙丘,高度达430米,沙丘的高度和风力、沙源多少有关系。

更有意思的是,沙丘不是静止的,1米高的沙丘一年能推进50米,10米高的则大概推进5米每年,很多绿洲、公路甚至古城,都因为沙丘移动而被迫搬迁或者被掩埋。看似毫无生机的沙漠,其实和植被的关联紧密到超出想象,沙丘移动的速度其实透露着环境的变化,那些跑太快的沙丘,往往是地表植被太少给了它们可乘之机,保护植被,其实就是给沙丘踩刹车。

很多人以为沙漠是永恒的存在,其实并不是。地质记录显示,约6500万年前,亚洲内陆诞生了沙漠的雏形,撒哈拉沙漠则是700万年前才形成的。从距今260万年开始的第四纪冰期,气候总是干湿交替,沙漠面积有时候比现在大30%,有时候又缩小到不足现在的一半。中国的毛乌素沙地,在距今8000到3000年前的全新世大暖期,还是一片草原,沙丘被土壤固定着,到了距今500到100年的明清小冰期,气候变干变冷,沙丘又开始活动,近40年,人们大力植树种草,70%的沙丘重新被植被覆盖,这也证明了沙漠并不是不可逆转的。要是能给沙漠装个历史记录仪,说不定会记录下无数次绿与黄的拉锯战,比人类文明的更迭还要热闹,也让我们看到,自然的力量和时间的魔力有多神奇。

人类在沙漠的变化中,扮演着很重要的角色。20世纪全球新增的沙漠面积里,大约四分之一和过度放牧、开荒种地、砍伐树木直接相关。地表植被一旦低于15%,能扬起沙子的风速会下降30%,沙丘就没了约束般四处扩散。不过反过来,人类也能给沙漠扩张踩刹车。中国的三北防护林、阿尔及利亚的绿色坝、沙特的滴灌造林项目,都证明了只要减少人为破坏,多增加水源和植被,就能把沙子粘在原地,让沙丘移动的速度慢下来。其实人与自然的相处很简单,你对它好,它就会给你回报,保护植被、合理利用资源,就是和沙漠和平共处的关键。

沙漠里的每一粒沙子,都是地球岩石圈、大气圈、水圈和生物圈共同作用的结果。它们从高山巨岩里诞生,经过风化打磨,借着风与水的力量辗转千里,最后在干旱的盆地里汇聚成海,又在人类的干预下,要么继续扩张,要么慢慢退缩。踏入沙漠,捧起一把黄沙,你会发现,每一粒石英都带着千万年的旅程印记。它们曾经站在山巅,经历过日晒雨淋,也曾随风飞越绿洲,见过不同的风景。这段漫长的旅程,不仅是地球的故事,也是人与自然相处的智慧。