津北有奇观 10亿年地层上的“万卷史书”

不高兴

文章出自：中国国家地理 2013年第12期 作者： [color=rgb(0, 155, 255) !important]上官千寻 [color=rgb(0, 155, 255) !important]吴军江

天津北部长城脚下，群峰突起，虽无名山大川，却暗藏奇观。这片幽僻的山区之中，有一条名震地质学界的地层走廊叫“蓟县剖面”，是8亿至18亿年前地质演化史的缩影。它身上潜藏着哪些地球密码？这里为何诞生了最美的叠层石？本文作者将在第一现场寻找谜底。

1934年，高振西等学者在这一带考察时发现了一种紫红色的白云质灰岩，并将这种岩层命名为“杨庄红页岩”。“蓟县剖面”命名后，这段地层（地层是指地质历史上某一时代形成的层状岩石）被划分为一个独立的组—杨庄组。幽蓝夜空和璀璨星光之下，出露完整的红色岩层景观显得尤为壮丽，山下划过的几束灯光好似一条时光隧道，将我们带入十几亿年前的远古世界。深蓝色的夜空中划过的星轨与醒目的层状岩石景观，形成了奇妙的呼应关系。摄影／张博开

天津北部山区，潜藏着一部神奇的“地质巨著”

秋霜降临的深秋，我和朋友相约到津北山区一游。我们从市区出发，沿津蓟高速一路北上，不到一个小时就到了津北门户蓟县。从卫星地图上看，蓟县县城被严丝合缝地镶嵌在燕山南麓的冲积扇上，城北紧靠的府君山（燕山的一部分）像一道牢固的天然城墙，守护着这座小城。山下有一条横贯东西的环城公路，大致就是燕山与华北平原的分界线。说话间，车子驶入一条山道，视线立刻被起伏的群山所阻断。此时，山路四周尽是色彩斑斓的林海，丛丛密林织成了层层彩缎，顺着起伏的山势铺展开来。说起欣赏秋色，天津北郊这些小山的名气远不如北京香山。因为来此观光的游人较少，反而让这里多了几分清幽。

此次来到蓟县，我并非仅为欣赏秋色而来。这片山地中，让我更感兴趣的是一部藏在山中的神秘“长卷”——走在清幽的山谷中，我顿时觉得自己化身为武侠世界中寻宝的侠士。的确，我这次要寻找的宝藏放在世界范围内，也称得上是罕见宝贝，因为它储存着地质时期的海量信息，可以还原人类诞生前的生命世界。从明永乐二年（1404年）建城开始，天津的城市史已有600多年。若放在漫长的地质年代中，600年不过是短暂的瞬息。大约19亿到8亿年前这段时期，今天津地区为海水所覆盖。此后的7亿多年里，海水屡次进退。约1亿年前，经历“燕山运动”后，今蓟县地区的地壳不断隆起，形成了低山丘陵。

若将时光回溯至亿万年前，蓟县所在地刚刚隆升为陆地。近1万年以来，燕山与华北平原地壳稳定后，天津地区的早期文明曙光出现在蓟县地区，而天津市区所在地则被大片沼泽覆盖着，尚不适合人类居住。怪不得蓟县人常常自豪地说：“六百年历史看天津，五千年文明在蓟州。”亿万年过去了，海陆变迁和地质演化过程中到底留下过什么蛛丝马迹？今天的地质专家，如何能够窥探十多亿年前的地质面貌？

我们向山沟深处走去。据说，那部神秘的“地质巨著”就藏在不起眼的沟壑之中。

岩石类型：花岗岩
地质年代：距今约2亿年

怪石林立的盘山
岩浆侵入留下的景观杰作
从蓟县县城向西走12公里，便可以看到拔地而起的盘山，从这里向北，便是绵延400多公里的燕山山脉。盘山整体海拔不高，但山石蜿蜒起伏，颇似腾云驾雾的蛟龙，所以得名。比起蓟县古老的沉积岩和变质岩，盘山上的花岗岩则年轻了许多。它是在距今约2亿年前的中生代三叠纪，地下岩浆侵入到中新元古代地层中冷却形成，而后经过一系列构造运动“拱出”地表。如今的盘山花岗岩退去了曾经的锋芒，被风化剥蚀成为险峻的山岭。冬季这里银装素裹，干枯的树木静静等待着春季的萌芽。

跨10亿年的“剖面”，袒露在大地上的“岩石史书”

20世纪30年代，蓟县（时属河北省）北部山区还是一块人烟稀少、草木丛生的处女地。那是一个冬天，三个与当地人穿着不同的年轻人来到这里，迅速打破了山区的宁静。原来，他们是从北京来的地质学者，以北京大学地质系助教高振西为首。他们骑着几头毛驴走进了山谷，一路上走走停停，不时观察着沿途的峭壁。在一个露出地面的石壁前，三人一边拿着放大镜观察，一边拿起铁锤轻轻敲打。勘测一番之后，一种前所未有的兴奋涌上他们的心头。原来，这岩石便是他们苦苦寻找多年、形成于十多亿年前的叠层石。他们趁热打铁，沿着山谷北行，发现这里有一条南北延伸、露出地表的岩层带，后来被地质学家称为“蓟县剖面”——它完整地呈现了中上元古界（注：元古界中晚期）时期的地层面貌，所以也称“中上元古界剖面”。

其实，对标准地层或标准剖面概念，科班出身的我已烂熟于心，似乎不去现场也能轻易描述其重要意义。然而这一次，当我实地考察后，才真正感受到“剖面”更加惊人的一面—景儿峪、下马岭、洪水庄、雾迷山、高于庄、大红峪、团山子、串岭沟、常州沟、府君山……这些教科书上无比响亮的地层名竟一一出现在山村路口，并且早在国家地层命名前就已经出现在这里。仅几十分钟的车程，我们就似乎穿越了亿万年的时空隧道。显然，前文所说那部神秘的“藏宝图”，指的正是“蓟县剖面”。

对于地质学界来说，“蓟县剖面”的发现是极具轰动性的。它现在被视为“中上元古界的标准剖面”。也就是说，它是目前这一时期地层剖面中近乎完美的样本。国土资源部天津地矿研究所的朱士兴研究员评价说：“蓟县剖面几乎是完美的，地层少有错位，极少发生变质，是难得一见的好剖面。”

最初，我跟大多数人一样，有这样一个疑问：中上元古界地层很多地方都有，为何学者如此偏爱蓟县这个地方呢？理论上讲，所有地下岩层均有可能产生剖面，但由于多种复杂因素，大多数地方的地层因地壳运动而失去了本来面目，而蓟县剖面基本保持着沉积时的模样，几乎没有“失真”。

图1
微观看地层
天工造就的象形世界
天津蓟县地层中遍布碳酸盐岩，指示了洪荒时代的海陆演变，留下了许多精彩瞬间。4张微观画面展示了其中几种有趣的岩石：由于花纹形状奇特，它们分别形象地称为虎斑岩（图1）、姜状灰岩（图2）和臼齿岩（图3、图4，当地百姓俗称“虾米石”）。图1中，一块平坦的灰岩表面一个个突出的磨圆石块，如同宫墙上的龙纹浮雕，实际上，它们并非粘在岩石表面的附着物，而是与岩石融为一体的，只是由于内部矿物成分不同，被风化的程度也有所不同。另外两种岩石中形态各异的黑斑，其成因有两种说法，有人认为黑色部分为生物有机质的遗迹，另一观点则认为黑色部分是地层破裂后缝隙中填充的“泥晶脉”，很可能是古地震作用的结果。

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