風動石

在學術上更多被稱為平衡石

實際上它是平衡石里特殊的一類

是指可以晃動的平衡石

有時，人用手掌也能推動風動石

讓其晃而不倒

要做到這一點，需要滿足幾個條件

一是風動石下面的基座必須是堅硬的巖石

壓在松軟土壤上的巨石風是吹不動的

二是風動石形狀接近橢球或圓球

這樣風動石與基座巖石的接觸面積非常小

三是，風動石與基座的接觸面并不是平展的

往往有一個恰到好處的盤底狀的小淺凹

正是這個不起眼的小淺凹

幫助了風動石在受到一定的外力就要失去平衡時

還能及時恢復平衡狀態(tài)

◎ 河南濟源，被推倒的“網(wǎng)紅”平衡石

風動石是一類特殊的平衡石，因為手推可動或大風吹來石頭會隨之搖晃，而令人倍感神奇。圖中這塊風動石是在河南濟源牛大寨被發(fā)現(xiàn)的，因身處危崖之畔，支撐面極其狹窄而令人稱奇，但比其本身更神奇的則是其大起大落的命運——2020年12月它被發(fā)現(xiàn)并曝光后，馬上晉身為炙手可熱的“網(wǎng)紅”；紅了不到3個月，2021年2月它竟被好事者推倒，從此不復存在。不過，它曇花一現(xiàn)的興盛，卻引發(fā)了許多人對平衡石這類景觀的關注。攝影/李楠

支點，才是平衡石真正與眾不同的地方

所有的平衡石不論怎樣千奇百怪

都有一個共同的特點

那就是它們的支點太小了

從力學的角度看

支點小，使得受到外力時

平衡石的重心極易移動到支點以外

從而失去平衡狀態(tài)

是誰為巨石建立了一個這么小的舞臺

讓它在上面與垂直的地球重力

和側(cè)向的水平風力進行千百年的博弈？

土生土長的平衡石：

獨立了，但不想離家

澳大利亞北領地“魔鬼大理石”所在地

有著一塊塊大大小小的圓形石頭

它們或者堆積在一起

或者散落在地面上

最奇妙的是不少圓石看上去

就像被誰特意擺在了另外的石頭上

維持著微妙的平衡

似乎隨時會滾落下來

◎ 照片中是位于澳大利亞北領地的“魔鬼大理石”，當?shù)赝林J為它們是“彩虹蛇的巨蛋”，實際上它們是典型的球狀風化平衡石。

這些平衡石是從石頭里“長”出來的

數(shù)百萬年前，這里的巖體是一整塊花崗巖

在它的上面覆蓋著一層較厚的砂巖

上覆巖層的垂向重壓

造成花崗巖受到水平方向的拉伸

巖層內(nèi)部出現(xiàn)了大量的相互垂直的正交節(jié)理

地下水沿著這些節(jié)理侵蝕削切

在巖層內(nèi)部切割出許多長方體或立方體的巖塊

后來壓在上面的砂巖被自然剝蝕掉了

構(gòu)造抬升讓花崗巖露出了地表

應力釋放在花崗巖的淺表部分

形成大量的平行地表的剝節(jié)理

自然風化沿著這些垂直的和水平的節(jié)理侵蝕

在巖塊棱角處的侵蝕與剝蝕更為容易

這種過程地質(zhì)上稱之為球狀風化

就像剝洋蔥，從外到內(nèi)一層一層地剝脫

最后方石逐漸變橢球或圓球了

我國著名的福建漳州東山風動石

津巴布韋埃普沃斯平衡石公園內(nèi)的眾多平衡石

也都是此類平衡石的典型

◎ 柱狀平衡石：從“林”到“柱”，殘石兀立

巖漿噴出地表或侵入淺部地殼后，可能會形成垂直冷卻面的柱狀節(jié)理。在冷卻面幾乎水平時，自然侵蝕作用在這樣的節(jié)理上，就會削切出一系列巖柱。常見的巖柱多是互相支撐簇擁在一起的，當侵蝕進一步加劇后，就會陸續(xù)倒塌，僅留下極個別的幸運兒矗立在那里，形成了柱狀平衡石。圖中的柱狀平衡石令人叫絕，它位于加拿大新斯科舍省海邊，原本簇擁在一起的巖柱已經(jīng)倒塌殆盡，只留下一根巖柱，半懸于基巖之外，保持著微妙的平衡。

與球狀平衡石一樣讓人驚艷的

是又高又窄的柱形平衡石

它們多見于海邊

是由不同的巖漿噴發(fā)巖

或淺成巖（侵入巖的一種）

受到侵蝕而生成的

其中最有代表性的

有澳大利亞塔斯馬尼亞國家公園的“圖騰柱”

和加拿大新斯科舍省海邊的平衡柱

在產(chǎn)狀幾乎水平的互層沉積巖中

如果強弱互層的形式是上強下弱的話

就會出現(xiàn)另一類型的平衡石——戴帽巖柱

美國猶他州西南部的布萊斯峽谷國家公園

是世界上這類平衡石發(fā)育最豐富的地區(qū)

◎ 戴帽巖柱平衡石：頭重腳輕，上下不一

質(zhì)地堅硬的礫巖、砂巖等，可能會和質(zhì)地較松軟的頁巖、泥巖等形成互層沉積。近乎水平的互層沉積巖，會被兩組或多組破裂切割出整齊的網(wǎng)格，流水沿破裂侵蝕，就會形成風化巖石陣，并繼續(xù)發(fā)育成石墻、石林，直至獨立的巖體。當頂部為較薄的堅硬巖層，下部為較厚的松軟巖層時，巖體頂部會形成堅硬的“巖帽”，保護下部松軟巖層不被侵蝕殆盡，最終形成戴帽巖柱平衡石。圖為位于美國猶他州卡納布小鎮(zhèn)附近的平衡石，其上部巖帽為礫巖，下部巖柱為粉砂巖。

來自遠方的平衡石：

遠走他鄉(xiāng)，落地不生根

對于土生土長的平衡石

它們從母巖而生

最終崩塌到母巖的懷抱

比起它們來

另一類平衡石的一生就顯得不那么溫馨了

它們被自然力量蠻暴地綁架到遙遠的異鄉(xiāng)

再被無情地拋棄在那里

成了陌生又孤獨的外來戶

在這些拋棄它們的自然力量中

冰川是最常見的一個

被冰川搬運到遠方的石頭叫冰川漂礫

如果說巨型漂礫

因與周圍的環(huán)境格格不入

而引起人們注意的話

這些異類中的異類

——漂礫平衡石就更是

渾身上下都充滿了神秘感

冰川漂礫與前面講到的花崗巖平衡石

外觀上非常像

但區(qū)別兩者并不難

就是看看平衡石

與它的支撐巖石的成分是否相同

就此可以判斷古冰川的發(fā)育和規(guī)模

冰川之國瑞士的兩條主要山脈

——阿爾卑斯山脈和汝拉山脈

在外觀上有明顯的區(qū)別

在巖石成分上也大不相同

前者主要是巖漿巖

后者主要是石灰?guī)r

2017年，科學家在汝拉山脈

發(fā)現(xiàn)了幾塊巖漿巖平衡石

確認它們來自發(fā)源于阿爾卑斯山的羅納冰川

從而證實了古羅納冰川的冰舌前鋒

遠遠到達了離現(xiàn)代羅納冰川數(shù)百公里的地方

在兩百萬年前的第四紀冰川發(fā)育時期

地球北部的大部分地區(qū)被冰川所覆蓋

冰川消退后有許多漂礫遺留

所以在北美的美國和加拿大

以及歐洲北部可以見到大量的平衡石

例如美國華盛頓州的奧馬克平衡石

英國著名的羅根石

和挪威著名的謝拉格山奇跡石

都是經(jīng)典的漂礫平衡石

◎ 柏拉圖曾提出：“地球是一系列立方體組成的?！毙傺览麛?shù)學家近年來證明了柏拉圖假說，節(jié)理把自然界巖石切成各種形狀的塊體，其平均形狀為立方體。所以自然存在的平衡石，簡化與抽象提煉出來的最基本幾何形狀即為立方體。嵇少丞以立方體為例，解釋了平衡石的平衡狀態(tài)。平衡石處于靜力平衡狀態(tài)，靜力平衡狀態(tài)可粗分為兩種類型：一是穩(wěn)定平衡態(tài)——體系不輕易受到外力干預而改變平衡狀態(tài)，如立方體隨便以哪個面，平放到一個大平面上，系統(tǒng)都能達到靜力平衡狀態(tài)（如插圖c）；二是不穩(wěn)定平衡態(tài)，如立方體用其中任何一個角或一條棱與基座平面接觸（如插圖a、b），雖然只要保持重心與支點位于同一條垂線上，就能實現(xiàn)靜力平衡，但是任何微小擾動都會使其偏離平衡態(tài)。平衡石令人欣賞和叫絕的在于其微妙的平衡狀態(tài)，所以處于穩(wěn)定平衡態(tài)的大石塊不是平衡石，只有那些處于不穩(wěn)定平衡態(tài)的大石塊才是平衡石。繪圖/譚希光

值得一提的是

有一些平衡石的狀態(tài)看上去不可思議

但實際上是因為觀察角度

和周圍的環(huán)境造成的錯覺

換個角度去觀察

這塊平衡石其實并不那么岌岌可危與搖搖欲墜

印度的馬哈巴利普拉姆

大名鼎鼎的“克里希納黃油球”

是一塊重達250噸的巨石

從正面看，它的腳下是一個光滑的花崗巖石坡

渾圓的巨石就坐落在斜坡的頂上

似乎正在以泰山壓頂之勢向下滾落

但是如果從巨石的側(cè)面看

會發(fā)現(xiàn)它其實是坐落在斜坡頂上的

一個平臺上的半圓石

而且巨石與基座有著相當大的接觸面

“蘑菇石”平衡石：

頭重腳細，藕斷絲連

不論上面講的平衡石從何而來

落腳何處

它們形成的機理如何

有一點是共同的

就是它們與自己的支撐物并不連接

只有單純的接觸

還有另外一類外觀奇特的石頭

被人們形象地稱為“蘑菇石”

它們同樣有著平衡石的外觀特點

——搖搖欲墜，似乎有個風吹草動

它們沉重的石冠就會倒塌下來

不過，在下部支撐蘑菇石的

并不是一個小小的接觸面

是它們自身延續(xù)到地面的部分

造就蘑菇石的主要因素是

風蝕、雨蝕和海蝕

在干燥的沙漠地區(qū)經(jīng)常發(fā)生沙塵暴

大風裹挾著地面的沙粒一路掠過

飛沙走石拋向所有地表物

沖擊打磨著巖石

并把巖石表面被撞離的石屑帶走

把巖石的表面一點點剝蝕掉

風蝕作用的效果在不同的高度有所不同

顆粒粗糲堅硬的沙粒因重力的作用

一般被大風揚起在離地表較近的高度上

因此這部分的巖石受到的侵蝕最大

久而久之巖石的這部分變得越來越細

最后就形成了貌似蘑菇的奇石

◎ “蘑菇石”平衡石：上下一體，巖性相同

在“蘑菇石”平衡石與戴帽巖柱平衡石在外形上非常相近，也是上大下小，頭重腳輕。其關鍵區(qū)別在于，上部和下部巖性是否相同：上下巖性不同的，為戴帽巖柱平衡石；而上下巖性相同、巖體自身與支撐物是連為一體的，就是“蘑菇石”平衡石。上圖是位于沙特阿拉伯的泰瑪綠洲的阿爾納斯拉石，它的上部巨大，下部則殘余兩個很小的支腳，這是由于風沙在進行侵蝕時，堅硬的粗粒砂礫往往處于近地面的部位。

沙特阿拉伯的泰瑪綠洲

有一塊非常奇特的蘑菇石

——阿爾納斯拉石

它的下部有左右兩個很小的支撐點

最奇特的是在正中央

出現(xiàn)了一條間距只有幾厘米

卻從頭到腳完全貫通的裂縫

把巨石一分兩半

如此像激光削切般的鬼斧神工讓人們目瞪口呆

自然而然地想到了外星人

想到了傳說中的史前高度文明

其實，揮舞這把激光利劍的

只是大自然的節(jié)理

即巖石的張性破裂

如果想知道到哪里去看各類的平衡石

那么從地質(zhì)學的角度可以試著總結(jié)：

巖柱狀平衡石出現(xiàn)在

發(fā)育直立柱狀節(jié)理的火山巖或淺成巖地區(qū)

球狀風化形成的平衡石常出現(xiàn)在花崗巖地區(qū)

特別是植被稀疏的地方

冰川漂礫平衡石出現(xiàn)在第四季冰川活動的地方

蘑菇石則出現(xiàn)在沙漠和強弱互層沉積巖中