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天津蓟州区景点什么时候恢复(蓟州是天津唯一的山区)

天津蓟州区景点什么时候恢复(蓟州是天津唯一的山区)有一条名震地质学界的地层走廊,叫“蓟县剖面”,怎么理解呢?天津北部一角,燕山余脉群峰突起,虽无名山大川,却暗藏奇观。这片幽僻的山区之中有一张记录地球演化的天然剖面是一部绵延十亿年裸露岩石走廊撰文丨公子羽

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公众号:蓟州旅游地接平台 原创同步

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燕山山脉三维图与天津蓟州区位置

天津北部山区

有一张记录地球演化的天然剖面

是一部绵延十亿年裸露岩石走廊

撰文丨公子羽

天津北部一角,燕山余脉群峰突起,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”,怎么理解呢?

一般的地层岩石剖面信息,多隐藏在山中或地下,需要想象和技术手段绘出剖面图。而这个蓟县剖面是大自然为我们切开,放在那里的。这个天然剖面的信息浓缩了8亿至18亿年前地球地质演化过程。

这个剖面全称是:蓟县中上元古界地层剖面,记录着距今18.5亿年至8亿年间的地质演化史,贮存着反映当时的古地理、古生物、古气候、古构造、古地磁等大量自然信息,是一处世界罕见的瑰宝。

这是专业的地质平面图

各种类型不同年代岩层交织在一起

这是平面图

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这是年代分组

你要是外行不用细看

总之就是:年代跨度很大很大

岩层就像一层层书本叠在一起

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这是“蓟县剖面”长廊遥感图

其实就是一条裂谷

恰好露出了上面那些信息

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我们将这个裂谷剖面的一段

转化成通俗的彩色插图

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在这里沿着地面行走,就相当于近距离穿越到那个时代,感受10亿年的时光飞逝。从这里逛一逛,就是在一个“天然地质走廊博物馆”里穿行。

关于地球生物诞生高峰,有“寒武纪生物大爆发”(距今约5.42亿年前—4.88亿年)、“侏罗纪的恐龙时代”(距今约2亿800万到1亿4400万年前)。就在天津这里的岩层里,朱士兴先生发现并提出了比寒武纪更早的生命旺盛期——他说,“前寒武纪也有生命大爆发!”

这个秘密,竟然隐藏在一个平时不显山露水的地方——天津最北部一个角落里。

距帝都只有100公里的地方

为何还有如此鲜为人知的奇观?

天津

这个在北京阴影下的区域

注定还要有更多发现的地理秘密

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天津北部山区,潜藏着一部神奇的“石头天书

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(2016年6月改名蓟州区)。从卫星地图上看,这个天津最偏僻的区县的城区,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。

比起欣赏秋色,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,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,经历地质上的“燕山运动”后,今蓟县地区的地壳不断隆起,形成了低山丘陵

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▲燕山山脉三维影像图

若将时光回溯至亿万年前,蓟州区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。

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岩石类型:花岗岩

地质年代:距今约2亿年

怪石林立的盘山,是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。

摄影 @ 吴军江

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它跨10亿年地质年代,是露在大地上的“时光隧道”

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,我曾跟地质大学的朋友学过一些皮毛。这一次,当我实地考察后,才真正感受到“剖面”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……这些专业教科书上响亮的名词竟一一出现在路口。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”。

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▲姜状灰岩

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▲虎斑岩

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▲臼齿岩

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▲臼齿岩

岩石类型:碳酸盐岩

地质年代:距今约13亿—14亿年

微观看地层:这是一个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、姜状灰岩和臼齿岩。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。

摄影 @ 吴军江

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1984年,蓟县剖面所在地诞生了“中上元古界国家级自然保护区”。进入蓟县山区后,一路为我们讲解的专家杨立公先生,是保护区管理处的负责人。这条长长的地层带,被地质学家划分为3个系、11个组、105层——这部“巨著”的系、组、层,恰似古典小说的章、回、节,地层中“章章”经典、“回回”精彩、“节节”生动。由于剖面十分完整,我们可以在地表轻易地看到10亿年前,被时光洗礼过的岩石。

从县城向北直到黄崖关脚下,两边出露地层的地质年代越来越久远。透过车窗我们看到,很多地层因为后期的构造运动而发生明显的褶曲,与水平面约呈大角度倾斜,深埋地下的部分也被“拉”出了地面。车到山路尽头,停在了长城脚下的常州村。村口一处断崖清晰地留有“元古界”与“太古界”界线。两块相距不到一米的巨石,年代跨越了7亿年。所以,此处被杨先生形容为“一步跨越7亿年”。

路上,我们遇到了许多前来游历的人。来此登山的人,往往是奔着“蓟县剖面”而来。我在现场遇到三支考察队,两支来自地质院校,一支来自地矿企业。作为地质院校的毕业生,他们中的大多数人读过李四光撰写的《中国地质学》,该书对蓟县剖面的赞誉让我印象深刻:“在欧亚大陆,同时代地层中蓟县剖面之佳,恐无出其右者。”地质圈里的人到这里来,就好比虔诚的信徒来膜拜心目的圣地。

从蓟县县城到常州村,连绵起伏的丘陵中好似一排巨大的书柜,其中安放了跨越10亿年岁月的沉积岩层;岩层则像鱼鳞瓦脊那样,重重叠叠地在大地上延伸,俨然一册册用岩石垒砌的典籍大作。数亿年时光中,宛如典籍般罗列的地层经历过各种剧烈演化,却几乎没有改变容颜,或许就是为了有一天被人发现。岩石不能言,但这条时光走廊,一直在等待知音的到来。

这是一部上天用石头凝刻的无字天书。时光隧道?更形象地说,是一条“石光隧道”!

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常州沟组:“万卷史书”长卷的第一页

常州沟组是蓟县中下元古界中最古老的地层,距今约18亿年。地层中颗粒粗大的砾岩和杂砂岩是古河流沉积的标志。这张手绘图是将科学图件经过艺术加工的产物,远方是当站在蓟县的山上看到的崇山峻岭,而山前宏大的地质剖面,展示了绵绵青山下古老岩石的质地与韵律,叠覆与起伏。

绘图 @ 刘震宇

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蓟县地层表明:寒武纪前有更早的生命大爆发

天津蓟县出露的叠层石及其他微生物化石,就像一个个信息存储器,通过上面的信息,我们推断出了当时的海陆演化情景,甚至可以复原海盆的扩张及海水进退变化过程。当然,中新元古代的叠层石不仅在蓟县有发现,它们的身影遍及世界各地,但蓟县叠层石的保存完整度、图案审美性等方面独树一帜。

此前的地质理论认为,距今10亿到16亿年前的中元古宙,正是古老的原核生物向真核生物过渡的重要演化时期,然而从目前的发现和研究来看,多细胞的古植物也已经大量出现,说明早在5亿年前左右的寒武纪生命大爆发之前,地球就已经呈现出生命欣欣向荣的情景。也就是说,“前寒武纪”地球缺少生命迹象的传统理论将面临颠覆。

@ 国土资源部天津地质矿产研究所研究员 朱士兴

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▲柱状叠层石的天然纵剖面

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▲柱状叠层石的天然横剖面

岩石类型:微生物叠层石

地质年代:距今约13亿—16亿年

蓟县叠层石,是解开古老宇宙秘密的密钥

叠层石是由蓝藻等微生物的参与下形成的微生物岩(或称生物沉积构造),是一种“准化石”,它的存在说明曾经有微生物的生命活动。“蓟县剖面”几乎各个时期都有叠层石被发现,数量达数十种。图中为柱状叠层石的天然纵剖面和横剖面,“叠层石柱”之间留有缝隙,曾被海水中的矿物充填。

摄影 @ 吴军江

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早期的古生物和岩层的共同作用,构成一幅幅蕴藏生机的图案,令观者真切感受到地质年代的生命律动。蓟县通往黄崖关长城的公路边上,出现了几座以叠层石工艺为主题的奇石馆。这些“会记忆的石头”的审美价值,渐渐地被民间艺人发掘出来 。

摄影@开

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这里有中国最美“叠层石”,“石头”孕育生命并非神话!

5亿多年前,地质年代进入古生代的寒武纪,此后数百万年里,包括现代生动物类群祖先在内的大量多细胞生物出现。长期以来,寒武纪之前的地层中几乎找不到动物化石,所以这次生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”。

寒武纪之前的40多亿年,一度被认为是缺少生命的死寂时期,这段漫长岁月也被笼统地称为“前寒武纪”。

科学家之所以得出上述结论,很大程度上是因为前寒武纪缺少化石发现,其岩石要么严重变质,要么被埋在海底地层中。这个时候,“蓟县剖面”的出现弥足珍贵—这里先后发现了距今14亿至12亿年的微生物群化石,距今8亿至10亿年的藻类化石。这些发现,逐渐改变了过去的固有认知。据中国地质调查局天津地矿研究所数据,蓟县剖面地层中发现的微生物群至少有16个属、28个种。因此,地质环境专家张书义先生认为:“早在中上元古代,地球生物已经有了众多家族,当时已经存在一个生机盎然的生命世界。

岩层剖面中,破解生命密码的重要钥匙就是“叠层石”,它因为布满层状纹理或由层状结构组成而得名,是寒武纪之前出现的生物化石,或“准生物化石”。蓟县剖面为中元古界的标准剖面,所以这里的叠层石几乎是最完美的。正因为叠层石的品质出色,“标准剖面”更显得名副其实。在蓟县铁岭沟、井儿峪山区,我看到了千姿百态的叠层石袒露在大地之上,清晰地显露着浮雕般的圆弧或水波纹理。刚来北京时,我再地质博物馆见过许多叠层石,它们中的大多数要么发生了变质,要么被侵蚀损毁。在蓟县,我第一次见识了纹路如此清晰、完美的石头。这些神奇的石头仿佛有特殊的魔法,将我的思绪带到10亿至20亿年前。

在津北我在天津结识了一位叫吴军江的摄影师。20世纪70年代,刚参加工作的老吴对家乡北部山区的了解还非常粗浅。80年代,他不断地跟地质专家打交道,方知这些不知名的小山中蕴藏着宝贝。他从事摄影创作30多年,多数作品均取材于此地。吴军江的镜头将蓟县叠层石的视觉美呈现得淋漓尽致。以形状而言,叠层石有的为锥形,有的呈柱状,有的像一面石壁或一堵城墙。纵向窥视,石头表面布满条条石柱,很像古希腊神庙中的残垣断壁;横向观之,它们形成了一个个球形凸起,看起来像一大片起伏的山丘。这些狭小的空间包含着一个个大世界——因为,那里曾是早期生命的家园,那些微观景色,是原核生物新陈代谢、生老病死过程中演奏的生命乐章。长期以来,地质学家在意的是叠层石的科研价值,所以无意间忽视了其审美价值。

朱士兴研究员曾长期致力于破解叠层石的生态密码。他说,那些相间分布的纹路就像树木的年轮,对应着岁月更迭。他的团队观测发现,一组蓟县叠层石蕴藏着13亿年前的季节变化等信息。这些信息证明,地球当时一年约546—588天、13—14个月——由叠层石破解出来的数据,跟天文观测结果相差无几。

岩石为何能孕育生命?不熟悉地质的人觉得不可思议。《西游记》讲了一个石头里蹦出猿猴的故事,蓟县叠层石则表明,早期生命形成与地壳运动、岩石演变密不可分,猿猴和人类的先祖最初还真离不开石头。了解这些后,吴军江对脚下这片大地更加敬畏。工作之余,他常常坐在叠层石面前沉思。“跟它们面对面,就相当于跟那个时代的地球对话。生命孕育之初,这里经历过剧烈演变,现在却是一副安详宁静的面孔。”在老吴眼中,叠层石是一种至美的雕塑艺术品,“这伟大的作品是大自然和早期生物用数亿年之功塑造的,没有哪位艺术家具备这种功底和想象力。”

遥想十多亿年前,眼前这片山地还在茫茫大海之中,条条古河流从古大陆上奔流而来,河流所携泥沙在浅海中沉积,慢慢形成了岩层。但是,这里并非荒芜、死寂的天地,那些层叠的岩石中,顽强的生命正在悄悄地完成演化,并繁衍成早期的生命王国……

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岩石类型:白云岩

地质年代:距今15亿年左右

红白相间白云岩,是十多亿年前海水进退的遗存

走在蓟县乡间的路上,你会发现两边裸露的地层大都与地面呈大角度的倾斜,甚至近于直立,也让我们感受到地球的巨大能量。这里曾发生多次的构造运动,形成若干条褶皱,而这段岩层正是一个背斜的南翼,因而出现了地层整体向西南方向倾斜的规律。地层中紫红色与灰白色相间是杨庄组地层的典型特征,反映当时氧化、还原环境的变化,指示了无数次海水进退的旋回。而今这些被大地翻转的岩层矗立在这荒野中,白雪的映衬下,显得安详和静谧。

摄影 @ 吴军江

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常州沟口,“蓟县剖面”与万里长城的交会之地

我站在蓟县剖面起点处举目四望,几座石英岩状砂岩形成的山峰连成一道弧,环抱着元古界、太古界分界处的崖壁,一条清澈见底的溪水从山前潺潺流过。在杨立公先生指引下,我攀上附近一座山头,望见了蓝天下突兀耸立的天津市最高峰——海拔1078米的九山顶。清代,蓟县黄崖关附近的九龙山、八仙山均为清东陵风水禁地,曾被封禁了近300年,不允许民众靠近。所以,这里至今从谷地到山峰,都密布着各种植被。深秋到了,山脚、山坡、山顶好似涂上了浓墨重彩,显得如梦如幻。站在八仙山主峰南眺,唯见山峦叠嶂,将这些山峰串联在一起的,正是24公里长的“蓟县剖面”岩层。

层林尽染的群峰之巅,绵延着60多公里的黄崖关长城。颇有意思的是,翻山越岭的边墙恰好横跨了“蓟县剖面”这条地质长廊,下方露出的岩层距今有18亿年。

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从地图上看,蓟县剖面为南北向斜跨,长城则沿东西山脊线蛇行,二者组合在一起,就像一只展翅翱翔的鸿雁—常州沟组段的蓟县剖面是大雁的头颅、躯干,两侧蜿蜒的长城则是大雁的翅膀。从明初诞生算起,黄崖关长城不过600多岁,而它身躯之下最“年轻”的地层恐怕也有10亿多岁了。人类所谓的伟大工程,在大自然缔造的“地质长城”面前,不过是个小小的角色。

晚上,我和朋友住在了长城脚下的农家院里。晚饭过后,长庚星(金星)从东面山头爬了出来,闪着耀眼的白光;不久,“猎户座”从东南天空出现。随着夜幕拉下,密集的星斗布满了天空。久居城市的我习惯了霓虹灯的光芒,很久没有看到如此纯净的星空了。这里距大城市有100多公里,又有重重山岭,远处光污染被阻断。随着夜色渐深,一道闪着白光的银河斜贯长空,高悬于山巅,并一直延伸到远处烽火台处。

夜空下的津北山区,天文、地质、人文,三种穿越时空的景观互相交织着,也将“天、地、人”的关系巧妙地阐释出来:地大于人、天高于地,天地之间,再美的人文景观,也不过是沧海一粟。在这个宁静的山区,看星空、登长城时,你可在跨越10亿年的地层中尽情畅游,散步间就可以感悟沧海桑田之变。看似悄无声息的山林之下,地质演化仍在悄然进行。日出东方之后,“蓟县剖面”将会继续开门纳客,静候那些络绎不绝的地质“朝圣者”。

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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 @ 开

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小结

① “蓟县剖面”是一部大书,一部用岩石层层堆积的地球古地理大书;是一条走廊,是跨越了十亿年地质岁月的时光走廊。

② 蓟县剖面位于一条山谷,这条山谷附近山体,就是凝固记录那些古老地址信息的载体,堪称一座露天地质博物馆。

③ 蓟县剖面的南北向山谷与东西绵延的长城交叉,形成了一直翩翩飞舞的鸿雁——地质、人文景观绝妙交织在一起。

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