北京西贝莜面村总店:【世界博览】富宝蕴奇阿尔泰 新疆可可托海国家地质公园

    可可托海是我国第一个以典型矿床和矿山遗址为主体景观的国家地质公园，加上独特的阿尔泰山花岗岩地貌景观和富蕴大地震遗迹，使它具有了丰富多样的科学内涵和美学意义，这些地质遗产具有世界罕见的珍稀价值，构成了新疆环准噶尔神秘旅游线上耀眼的一道风景线。

    横亘新疆北部的阿尔泰山，蒙古语意为“金山”，自古以来就因富金藏宝而令人神往，我国唯一流向北冰洋的额尔齐斯河也源出于此。在新疆阿勒泰市富蕴县境内的金山深处、额河源区，有一个可可托海湖，傍湖有一个矿山小城可可托海镇，围绕着这个看似不起眼的地方，却足以为我们展开阿尔泰山最令人震撼的一段画卷。

可可苏海，也被称为野鸭湖，位于可可托海南侧，同为富蕴地震断裂带断陷盆地里的湖泊洼地。可可苏海是野鸭等水禽栖息的天堂，湖中生长的芦苇每年都在变化着位置。

    “地质圣坑”里的世界级稀有金属矿脉

    源自新疆阿尔泰山的额尔齐斯河，西出国境入哈萨克斯坦，再入俄罗斯，在西伯利亚大平原上汇入鄂毕河后，流向北冰洋。20世纪30年代，苏联的地质学者通过勘察，发现额尔齐斯河中下游的河流淤泥中，存在稀有金属元素的高含量异常，因此推测在额河源头可能蕴藏着规模巨大的稀有金属矿。

    1935年，以В赫洛舍夫为首的苏联地质调查团溯额河而上，来到可可托海，发现了包括后来名满天下的“三号矿脉”在内的8处绿柱石产地，从而揭开了这一世界级稀有金属矿床的面纱。

    锂（Li）、铍（Be）、铌（Nb）、钽（Ta）、铷（Rb）、铯（Cs）等金属由于在地壳的岩石中含量稀少，被称为稀有金属，它们在原子能、航天航空、电子、冶金、化工等方面有十分重要的用途，而这些金属主要含在花岗伟晶岩中的锂辉石、绿柱石、铌钽铁矿、锂云母、铯榴石等矿物里。

    其实，可可托海的哈萨克牧民，很早以前就在这里发现了绿柱石等矿物晶体，并采集作为珠宝装饰物，只是当时他们并不知道，这些呈六方柱状、颜色黄绿、翠绿的漂亮绿柱石就是最重要的含铍矿物。

    上世纪30至40年代，可可托海矿基本被苏联所控制。在发现矿脉以后，苏联政府又多次派地质考察团前往可可托海进行调查，于1941年开始通过挖掘坑道对三号脉进行勘探，并开采绿柱石和铌钽铁矿，为此还设立了苏联有色冶金人民委员会第五托拉斯阿尔泰工作组。

    二战期间德国进攻苏联后，新疆的统治者盛世才与苏联交恶，可可托海的采矿一度中断。二战结束后，苏联政府通过与新疆三区政府签约而卷土重来，于1946年恢复对可可托海矿的开采。1947年夏季，仅在三号脉就采出了37吨绿柱石，更加证实了这里有极其丰富的稀有金属矿产资源。当时可可托海所产矿石先由陆路送至布尔津，再由此装船经额尔齐斯河全部运往苏联。

    由于可可托海矿的开采，这个最低气温低于零下51℃、被称为中国“冷极”之一的边疆僻地，也热闹起来，当时人口曾达到约16000人，而且由于大批苏联人的到来，这里也形成了一片完全俄罗斯风格的建筑区。由于矿业的发展，国民政府在此设立了可可托海县，1941年又取“天富蕴藏”之意，改称为富蕴县。

  1950年至1954年，可可托海矿进入中苏合管时期。1955年，中国收回了可可托海矿的管理权。1950年至1964年，主要通过大规模的钻探，完成了对可可托海矿的勘察，终于证实它是一处世界罕见的超大型稀有金属矿，而且其绝大部分稀有金属储量都集中在三号矿脉。与世界上已知的花岗伟晶岩类的著名稀有金属矿脉比较，可可托海三号矿脉的铍资源量居世界第一位，铌、钽资源量仅次于加拿大的坦科伟晶岩脉和津巴布韦的比基塔伟晶岩脉，居世界第三位。苏联在50年代后期虽然失去了对可可托海矿的控制，但对这里的稀有金属宝藏仍然念念不忘，据悉，朝鲜战争中国所欠苏联的债务，有约四分之一是通过向苏联提供可可托海的矿产品来偿还的。

    虽然名为矿脉，但可可托海三号脉的形态颇为奇特，通过勘探查明它像一顶巨大的宽边实心草帽，“帽顶”的直径和高度均约为250米，“帽沿”的直径约为2000米。三号脉在平面上具有完整的10个环状矿物分带，矿脉中发现的矿物竟达84种，矿物种类之多世所罕见，其中的磷钙钍矿、铋钽钛铀矿、额尔齐斯河石均为世界上在此发现和命名的新矿物，堪称一座矿物博物馆。三号脉也成为世界上研究花岗伟晶岩和稀有金属矿的经典地区，它的奇特形态和同心环状结构，在世界的花岗伟晶岩稀有金属矿脉中是独有的。因此，三号脉所在的矿坑，也被赋予了“地质圣坑”的美誉。

    顾名思义，伟晶岩就是矿物晶体硕大的岩石，在稳定的环境下，花岗岩浆在地壳中缓慢冷却时，不同的矿物组合依次先后形成粗大的结晶体，并导致矿物分带和有用金属矿物的富集。据研究，可可托海三号伟晶岩脉大约是在距今约3亿年至1.3亿年间，由地壳深处的岩浆不断发展演化形成的。

    中国收回可可托海矿的管理权后，开始对三号脉实行露天阶梯式开采。因为三号脉紧邻额尔齐斯河，随着三号脉采矿坑的逐渐加深，就好像人们在河边挖一口大井，来自额河的渗水不断涌入矿坑，为此在额河与矿坑之间布置了一排钻孔专门用于抽水排水。但矿坑越往深处开采，处理矿坑渗水的技术难度和成本亦逐渐加大。于是，在20世纪90年代对三号脉实行了强化开采，目前已将矿脉上部的“帽顶”部分全部采出，形成了直径约250米、深达140米的大坑，并把采出的矿石按锂矿、铍矿、铌钽矿、硅矿分类堆放，便于根据市场情况，逐步加以利用。三号矿脉在2000年第一次闭坑停采时，已采出有用矿石700多万吨。随即，由额河渗流补给的地下水很快将矿坑充满，形成了水深达90余米的人工湖，成为这一超大型稀有金属矿山的遗址奇观。

可可托海湖滨的景色。湖岸的山岭因地震断层的活动，形成陡峭的断层崖，断层崖下则是宽阔的可可托海断陷盆地，田野平畴，聚水成湖。

    我是在2004年初夏第一次来到可可托海的，当翻过阿尔泰山的一道垭口，眺望可可托海这个在突厥语中意为“绿色丛林”的盆地时，一阵寒风袭来，让我领略到这个中国的“冷极”即使在6月也有几分威力。可可托海镇已有些萧条，在这里生活了几十年的张学文是一个摄影爱好者，他十分惋惜地说，50年代时这里还是一座十分漂亮的俄式风情的小城，城边的森林也很茂密，数人合抱的大树很多。文化大革命中，人们怀着“反帝反修”的热情，争相把原来苏联人的建筑拆去不少，城边的森林和大树也几被砍伐一空。

    2006年，随着稀有金属矿产品价格的上扬，以及技术和工艺的进步，人们再次把目光投向了三号脉。在闭坑7年之后，重新开始抽排矿坑里的积水。2007年6月，矿坑重新开始出矿，人们开始开采三号脉这个“草帽”剩下的“帽沿”部分，可可托海矿似乎又开始了一个新的“回春”。

    可可托海稀有金属矿产自花岗伟晶岩脉中，而花岗伟晶岩脉几乎遍及阿尔泰山，它不但产出稀有金属矿，还因为伟晶岩中丰富多彩的矿物晶体，造就出西域北疆的宝石之乡。其中最著名的宝石包括：绿柱石、海蓝宝石、锂辉石、紫水晶、芙蓉石、石榴石，以及彩色电气石形成的各种碧玺等等。来到阿勒泰，我最感惊讶的是，从阿勒泰市到富蕴县、到可可托海矿，都有自己的地质博物馆，而且里面都有不同凡响的宝石精品，自古以来人们究竟从阿尔泰山采出了多少宝石也许已难以追寻。在我们考察可可托海附近那些以开采宝石为目的的伟晶岩矿洞时，随行的当地国土局的同伴会时不时地把在路边捡到的绿柱石等标本拿过来，让你眼前一亮。

突兀绝妙的花岗岩景观长廊

额尔齐斯河上游花岗岩石峰的表面，多发育有奇异的竖直沟槽，远观像凝固的巨大瀑布。

    阿尔泰山的主体由花岗岩构成，它不仅是盛产稀有金属矿和宝石矿的伟晶岩脉的母体，人们最近几年还发现，在额尔齐斯河源区的东沟一带，居然深藏着令人惊叹不已的花岗岩地貌景观。

    由可可托海镇溯额河而上，一座座突兀绝妙的花岗岩山峰便接踵而来。当你到达额河上的艾美尔莎拉桥时，一座如钟似锥的花岗岩奇峰—艾美尔莎拉峰在左岸平地拔起，气势逼人，相对高差在350米以上，它也被称为神钟山。由此往上，更为奇异多姿的花岗岩峰群，展开了阿尔泰山风景长卷最为精彩的一段。而艾美尔莎拉峰和右岸遥相对应的洪台吉峰，无疑是这一风景长卷中两座最漂亮的地标式的山峰，当地的哈萨克人照例给这两座山峰赋予了美女俊男的爱情传说。

    额河上游的花岗岩山峰，主要是由距今约2.08亿年至0.65亿年之间的燕山期花岗岩构成。这些花岗岩在地壳深处经岩浆冷凝形成后，又经过亿万年的构造变动，逐步抬升，在近两百万年以来的第四纪时期，出露地表成山。

    和黄山、华山、泰山等相比，额河上游阿尔泰山的花岗岩地貌景观可谓独树一帜。这些花岗岩山峰多呈钟状、穹状、锥状，且几乎完全呈裸露的石峰，绝壁千仞，欲登乃止。它们的山峰形态并非主要由垂直裂隙和流水侵蚀塑造，而是花岗岩体沿平行山坡面的同心层状裂隙，在内陆寒温带强烈的寒冻风化作用下，像剥洋葱式地一层层拆离崩解垮塌，使山峰的表面形态既圆润平滑，又十分陡峭。更奇特的是，这里的花岗岩山体表面，有许多密集的蜂窝状凹坑，以及好似凝固瀑布的竖直沟槽。经考察，这些蜂窝状凹坑，主要是因花岗岩中物质成分不同的包裹体，经差异风化及冰雪冻融而形成。而那些竖直的沟槽，主要是坡面流水的冲蚀以及岩石表层富水孔隙带因反复的冻融作用而留下的痕迹。

    在额河源区的东沟，座座花岗岩石峰夹峙而列，河谷中叠石湍流，河谷两岸以杉树、松树、桦树和杨树为主的森林遮天蔽日，形成了深幽静谧的峡谷奇观。

    从更大的范围来看，从阿尔泰到内蒙古高原、到大兴安岭，在这个中国最北的弧形区域，分布着一个特殊的北方花岗岩地貌景观带，除了可可托海，还有二连浩特、克什克腾、阿尔山等地。在中温带至寒温带的寒冻风化作用影响下，依托花岗岩体内裂隙发育的不同空间特征，在北方的荒漠、草原和森林区，形成了以不同形态的石峰、石崖、石丘、石柱、石林等为特征的花岗岩景观。在蒙古语中，这类花岗岩地貌又被称为“阿斯哈图”，意为“险峻的岩石”，它虽不如中国中部、南方许多花岗岩山岳那样高大峻秀，但却自有一种苍凉、古朴、阔远的意境。

追寻震动全球的大地震留下的痕迹

富蕴大地震震中区卡拉先格尔一带的地裂缝，基岩被拉裂成十余米深的沟槽。照片远处还可见地震形成的断层陡坎。

    可可托海这个以丰富的矿产资源而闻名的聚宝盆，并不是一个平静之地，在晚近地质时期，它以特有的方式在活动，从而给我们留下了另一类地质遗产。

    1931年8月11日凌晨，在可可托海以南的卡拉先格尔一带，发生了史称“富蕴地震”的里氏8.0级大地震，极震区南起青河县的阿尔曼特山，北达可可托海盆地，造成了长达176公里的断层破裂带。强烈的地震波迅速传遍全球，有强烈震感的范围直径达2500公里，北京鹫峰台和上海徐家汇台作为当时我国为数不多的地震台,记录下了这次地震的震波图形。包括南非开普敦、澳大利亚悉尼、加拿大渥太华、英国牛津在内的全球数百家地震台都记录到了这次地震，远离震区达12000公里的南美洲圣安胡地震台，也记录到长达两个半小时的震波。

    以卡拉先格尔为中心的震中区南北长145公里，东西宽18公里，烈度达到十至十一度。在这个区域内，断裂劈山越岭，出现大规模的崩塌、地裂、沉陷、喷沙、冒水、溪流改道等现象。地表最大的水平错动距离在20米以上，最深的地裂缝可达10米，有牧民的毡房陷入地裂缝，造成人畜伤亡。即使是外围六度烈度区的范围也达到了48万平方公里，远及乌鲁木齐、吐鲁番、哈密以及蒙古的乌里雅苏台、乌兰固木等地，造成房裂墙倒。所幸富蕴大地震震中处在当时人口稀少的偏远地区，仅造成数百人死亡。

    由于地处气候干旱的内陆荒漠化地区，植被稀少，地表流水侵蚀和人类活动影响都很微弱，因此富蕴大地震在地表形成的断裂、断陷遗迹保存十分完好，可观赏性很强，堪称世界上最好的地震断裂带现场博物馆。

卡拉先格尔是阿尔泰山边缘紧邻准噶尔盆地的一列山岭，在考察行程中，当我穿越戈壁滩，进入山区时，几乎毫不费力地就可以观察到地震断层穿山越岭，过沟跨壑的壮观景象。地震在地表留下的长长的断层陡坎就像路标，顺着它前行，翻过几个垭口，就很容易来到震中所在地的卡拉先格尔附近。地表的巨大破坏清楚地显示了这次大地震的威力，在长1500米、宽350米的地震震中塌陷区内，地裂缝纵横交错，不仅发育在松散堆积物中，甚至坚硬的岩层也被拉开了宽6米、深10余米的深槽，还可以看到山脊被多条地震断层切断并发生错移。卡拉先格尔一带长约20公里的高山竟然整体下降了10米，并因山体的断裂崩塌，在卡拉先格尔山的东侧形成规模宏大的断裂崩滑面，崩滑面东侧的山体整体下陷，露出高度在60米以上的断层悬崖，在断层崖的崖脚，形成了串珠状的积水洼地。这些地震遗迹使当年那雷霆万钧、山崩地裂的场景如在眼前，令人触目惊心。

    富蕴地震在科学上还有它的特殊意义，和环太平洋地震带以及由喜马拉雅至地中海的欧亚地震带不同，富蕴地震并不是发生在板块接合部位的大断裂带上，而是发生在板块内部规模相对较小的断裂带上，这类断层引发大震的机制至今仍然是一个谜。

    正因为富蕴地震遗迹保留十分清晰完整，具有很高的科研与参观价值，它一直吸引着国内外众多学者来此考察，成为业内知名度颇高的地震地质研究的胜地。在我去卡拉先格尔的时候，就曾与日本的地震学者不期而遇，尽管来自大地震司空见惯的国度，他们仍然表现出对富蕴地震遗迹的极大兴趣。

    地球上大多数地震的发生，都与断层的活动有关，引发富蕴大地震的，就是被称为二台断裂的活动断层带。有意思的是，对富蕴地震遗迹的研究过程中，人们沿二台断裂还发现了更多的古地震遗迹，它表明二台断裂有长期活动的历史，它的能量不断积累，又通过一次次大地震不断释放。由于二台断裂的长期活动，大大小小的水系在流经二台断裂时，为适应构造变动而不断调整，所以普遍形成水系的突然转折或错断现象，一些河谷谷口的冲积扇也发生明显的错位和偏转。据观测，至少从新生代晚期以来，二台断裂累积的水平错断距离已超过30公里。

    富蕴地震发生在亚洲大陆腹地的帕米尔—贝加尔地震活动区内，这一地震区也是亚洲大陆内部地震活动频度最高、强度最大的地区之一，1900年以来发生8级以上地震就达7次。而二台断裂带所在的阿尔泰-戈壁阿尔泰地震带，100年来先后发生1905年北蒙古、1933年富蕴、1957年戈壁阿尔泰三次8级以上的大地震，时间间隔仅为26年左右，这个地震带的大震活动与帕米尔、天山还有相互交替的现象。富蕴地震断裂带和世界上其他许多地震大断裂一起，构成了地球上令人叹为观止的新构造活动遗迹。

    地震对于人类也并非完全是坏事。正是由于富蕴地震断裂带的长期活动，才沿断裂带形成了一系列宽阔的断陷盆地和湖泊洼地，例如可可托海、可可苏海，这里水草丰美、土地肥沃，成了哈萨克人聚居繁衍的乐园。