冰川如斧 | 美国国家公园之父约翰·缪尔揭秘优胜美地山谷的真正成因_山脉_研究

冰川如斧:

神奇的山脉整容术

Studies in the Sierra

[美] 约翰·缪尔 (John Muir) 著

周奇伟译

陪罗斯福野营的荒野探险者，

优胜美地国家公园的 守护者，

自然美学的 传播者，

“ 美国国家公园之父”

约翰·缪尔讲述冰川与

山谷、岩石、溪流、瀑布、湖泊、草甸

前世今生的命运纠缠，

揭开山脉地貌成因的神秘面纱。

序

P r e f a c e

1874年至1875年间，约翰·缪尔在《陆路月刊》（ Overland Monthly ）上发表了七篇系列文章，后来它们在1915年至1921年间的《塞拉俱乐部公报》（ Sierra Club Bulletin ）上陆续重刊。在此，我们首次将这些文章编纂成册，诞生了《冰川如斧：神奇的山脉整容术》这本书。

冰川对优胜美地山谷（Yosemite Valley）的形成意义非凡，第一个认识到这一点的是约翰·缪尔。当时，主流地质学家们提出的关于山谷成因的理论，完全忽视了冰川的作用，而年仅30 岁的缪尔勇敢地用自己的观点挑战了那些权威。此后不久，科学家们渐渐认识到，缪尔的大部分结论都是正确的。大家普遍认可了在优胜美地山谷的诞生过程中，冰川侵蚀起到了重要作用，现存的一些分歧在于，该地区流水侵蚀和冰川侵蚀占比多少的问题。

缪尔的研究为揭示优胜美地山谷的起源做出了重大贡献。此次塞拉俱乐部将他的这些研究成果重印成册，是希望更多人能够了解到这一点。然而，这本书的面世还是迟了一步。很遗憾，缪尔在《陆路月刊》上发表这些文章之后，并没有立即亲自去推广宣扬，而随着岁月的流逝，他的研究成果渐渐失去了时效性。因此，这些成果并没有得到广泛的关注，未发挥应有的作用，也没有为缪尔带来应得的名声和荣誉。

尽管如此，缪尔苦心观察、搜集的事实材料和他据此做出的有力推理，在今天看来依然价值不菲。我相信，那些想要了解优胜美地山谷的起源及其地质特点的朋友，以及那些想要更全面地了解约翰·缪尔本人的朋友，都会对本书产生浓厚的兴趣。

威廉姆·E. 科尔比（William E. Colby）

写于加州伯克利

1949年9月25日

前言

F o r e w o r d

每次重读缪尔的某些作品时，都令我拍案叫绝。他几乎凭一己之观察，就出人意料地洞见了冰川运动对地形的塑造。要知道，和物理学、化学、天文学等传统学科不同，地质学是一门非常年轻的学科，其中大部分的发现和成就都出现在最近的75年间。在缪尔研究山脉地形中的峡谷、冰斗和山峰的时期，与冰蚀理论相关的知识尚未普及。他熟知那个时代的地质类著作和文献中的冰川学，而他所阐述的内容并不在其中，这些关于山脉的独特见解，都直接来自他广泛而长期的实地考察。当时，美国西部的山岳冰川并未引起其他地质学家的注意，也鲜有人对该自然现象进行研究。因此，缪尔在研究山脉时，几乎没有从地质学界同行的相关成果中获得提示和灵感。了解到这一点，我们就会更加觉得缪尔对冰蚀作用研究的贡献是如此了不起。事实上，直到半个世纪之后，才有类似的研究出现，山脉间的冰蚀效应也才得以公认，足见缪尔的工作有多么超前于他的时代。

缪尔非常清楚冰川作用于山脉的证据，并能区分哪些地区遭受过冰川侵蚀，哪些地区未曾覆盖过冰川。在此基础上，他不只是广泛地了解冰川覆盖范围的过往和现状，而且对冰川从高处堆积到低处消融的移动路径也了如指掌。例如，他很清楚冰川在流经土伦草甸（Tuolumne Meadows）后一分为二，其中一条翻过500 英尺高的分水岭，滑落到现在的特纳亚湖（Lake Tenaya）流域，最后进入特纳亚峡谷（Tenaya Canyon）与默塞德冰川（Merced Glacier）汇合，而默塞德冰川的主要补给源则来自完全不同的流域。

缪尔通过仔细的观察、推测和归纳，得出一个重要的结论，山脉中的花岗岩节理结构，通过引导冰川塑形，在很大程度上决定了当地的地貌特征。这一结论，在被发现和充分证实之后，似乎显得平淡无奇。然而众多的科学结论都是如此，其发现或证明过程需要投入大量的精力，而之后教导给后人只需几分钟罢了。缪尔告诉了我们从默塞德（Merced）到国王峡谷（Kings）间那些穹顶的曲线是如何形成的，还有半穹顶（Half Dome）北部断崖那个横平竖直的线条又是怎么回事。他一语道破，在冰蚀之后“岩石的纹理决定了其表面的样子”。他还漂亮地证明了“山脉中所有类似优胜美地的地方，都出现在两个或更多冰川峡谷的交汇处”，交汇的数量越多，规模越大，坡度越陡，则下方出现的“优胜美地”愈发宽广和幽深。

缪尔充分认识到冰期过后的侵蚀作用微乎其微，并找到了可靠的证据，合乎逻辑地给出了论证。他发现如今的岩石或山坡表面，只比冰川削蚀后的略低一点，高海拔地区平均不超过3英寸，中海拔地区不超过1英尺。对于这些具体数据，冰川学家们可能有不同看法，但对缪尔给出的大致结论不会有太多异议。当然缪尔并不清楚，从冰期结束至今仅仅只有15000年左右。

缪尔第一个认识到此处曾有体积巨大的冰川，并塑造了如今的地貌，尽管他高估了山脉间冰川的覆盖范围及其造成的影响。他认为冰川覆盖了整个山脉地区，但现在我们了解到，山脉的西侧冰川几乎不曾到达。另外，他认为冰川将花岗岩基岩以上的部分全部搬走了，从曾经的岩顶到如今的陆地表面，约有1英里的厚度，这个量显然太大。不过瑕不掩瑜，他提倡的冰川曾在山间广泛分布这一观点，仍是一大贡献，而他著作中阐述的冰川可以移除大量石块以塑造地形的内容，也为后人启迪了新的思路。

缪尔并不确切知道曾有多个冰川期，冰川有过四次大的进退，但他隐约察觉到了这一点。他说，冰川显然不断地经历着收缩和扩张，许多冰碛的构成和性质有明显的区别。

冰川并非坚硬的固体，更像一种非常黏稠的流体，因此冰川不能长距离地向高处攀爬。这一点当时的地质学家们自然还没认识到。而缪尔的调查工作显示，在多个地区，冰川曾存在于临界线数百英尺之上。这为研究山脉的历史和冰川动力学提供了重要的信息和启示。现在我们知道这个上升的动力来自冰川遇阻后表层的整体滑脱。

缪尔关于山脉间冰川塑造地貌的文章，无论科学推理还是文学风格都可圈可点。在任何学科的早期形态，或是对某些自然现象的研究初期，其做法通常是以描述为主的。由于材料和数据有限，从中得出的推论或结论也很难是严格分析的结果，不乏部分的猜测。

缪尔研究冰川效应的方法，是早期地质学中运用归纳法的一个很好的例子。他对花岗岩中的节理等现象做了相当仔细和全面的观察记录，然后据此归纳推论冰川侵蚀作用对山脉形态和地貌的影响。该方法在科学研究中经常有意使用，几十年后，格罗夫·卡尔·吉尔伯特（Grove Karl Gilbert）、T. C. 张伯林（T. C. Chamberlin）、威廉·莫里斯·戴维斯（William Morris Davis）等美国地质学家们纷纷在科学文献中正式提及此研究方法。

缪尔的写作风格非常独特，既有科学上的理性推论和精确表达，又饱含了文学上的优美叙事，作品让人读来津津有味。他在写作时字斟句酌，当英语的固有词汇不够用时，还自己创造了一些词语和表发方式，例如peaklets（小尖峰）、mountainets（山网）和past flowed rock(意思是曾有冰川流过的石头)。他的作品如此简明扼要，充分体现了他对该学科了如指掌，并熟知如何用通俗易懂的方式来表述自己积累的知识。

在美国，像缪尔这样的人物实属凤毛麟角。他能够将科学知识讲得引人入胜，不仅向公众传达了准确的信息，也让大家享受了阅读的乐趣。更重要的是，许多年轻人会因他的作品而激发兴趣，将来从事探究自然的工作，进行更为深入的研究。

约翰·P. 布瓦达（John P. Buwalda）

写于加州理工学院

1947年8月18日

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