核心提示
远古洪荒,沧海桑田,人类对自然界的认知存在着太多的未知,每一次偶然的“发现”其实都在开启自然界的一段“传奇”。
上个世纪70年代,为了治理桃花江内涝,桂林市西北面桃花江畔南边村农民开山筑渠,在开出来的石块上惊现数不清的古生物化石。桂林有关专家深入考察,终于发现国际泥盆-石炭系界线副层型剖面,一举摘获世界地质考古史上的明珠,震惊世界地质考古界。
2012年11月12日,该剖面的主要发现者之一广西区域地质研究院高级工程师李镇梁,带记者来到灵川县定江镇南边村参观和考察该剖面,揭开了中国乃至世界地质考古史上的一段尘封往事。
“地书”发现震惊国际地质界
我们来到南边村门前山西南坡,只见山脚矗立着一座纪念碑。纪念碑正面大理石板中间刻着“国际泥盆-石炭系界线辅助型剖面、南边村界线剖面”文字及相关英文字样,顶端地球仪模型上有关于国际泥盆-石炭系界线剖面的“C/D”标志(“C”代表石炭系,“D”代表泥盆系,“/”代表界线。以下简称“C/D”剖面),碑的背面和侧面,还刻有剖面的简介和相关保护公告。
我们随手在地上捡起几块石头观察,发现石头上有不少贝壳一样的东西。李镇梁说,这是腕足类、双壳类等古生物化石。李工今年已经76岁高龄,退休多年仍精神矍铄,与所有的地质工作者一样,常人看似寻常的岩石和地层,在他们的眼中却似一本无字的“地书”,可以一页页地参阅,娓娓道来。
沿山石而上约40米,我们便来到一处人工开凿出来的石槽前。这里简直就是古生物化石的博物馆。所有的岩石上都“镶”满各种各样的古生物化石,其中左侧的岩石层状结构明显,上面用红油漆标注有许多分层标记。在下部的一块岩石上,刻注有“54/55/56/57”字样,其中的55与56之间标注有红色的“C/D”标记。在标注69刻度上方右边岩石上,刻有“广西区域地质调查队”中英文字及“1986、9、1”字样。
“这个地方就是‘C/D’剖面的分界线!”李镇梁指着标注“C/D”标记中间的红色线条说。
记者不解地问:“这‘C/D’剖面及界线标记有何意义?”
“你可别小看这‘C/D’剖面及界线,其意义可大了!”李镇梁说,“石炭系及泥盆系蕴藏着对人类非常重要的有色金属、煤炭、铁矿、锰矿、石灰岩等众多矿产,分析这‘C/D’剖面及界线附近的古生物化石,可科学揭示这两个地层的形成及演化过程,为人类寻找更多的相关矿产提供科学依据,可大大节约今后寻找相关矿产的劳动量。如果说‘歌德巴赫猜想’被称为数论皇冠上的明珠,那么,国际‘C/D’剖面的寻找和确认,也算得上世界地质考古研究领域的一颗明珠。”
眼前的李镇梁似已返老还童,他的思绪仿佛又回到了紧张而忙碌的古地层发掘的现场。当年,桂林地质工作者的这一重大发现,曾震惊国际地质界。
村民开渠挖出大量古生物化石
这是一段尘封的往事。
李镇梁告诉记者,上世纪70年代初,南边村一带的桃花江连年在汛期都发生内涝,严重影响村民的正常生产和生活。为解决南边村一带因排洪不畅常发生内涝的问题,当地政府组织民工在南边老村旁门前山脚下开挖泄洪水渠。山脚下部全是坚硬的深灰色岩石,村民便用炸药来清除石头。
一天,一阵排炮响后,有村民发现石头炸裂处有好些贝壳一样的东西,经过仔细辨别确认是古生物化石。村民觉得奇怪,便将这事报告到上级政府及在桂林的地质部门。由于桂林一带发现此类古生物化石比较多,所以这一偶然“事件”并没有引起有关方面的重视并展开科学考察。
直至1985年的一天,原桂林冶金地质学院(即现桂林理工大学)教师韦炜烈,带学生到南边村门前山考察村民挖泄洪渠挖出的化石,并在山上寻找“C/D”剖面,结果在山梁上一个坳口处的岩层中,找到了相关槽形管刺等牙形刺系列化石。但是,在这个剖面有一条20多厘米厚的泥土层,并被后来地质事变塌落的物质所扰乱。尽管这个并不完整的剖面尚是一种遗憾,但这一发现已让中国地质界兴奋不已。因为这个剖面已比较接近国际地质界对“C/D”剖面的苛刻要求。
李镇梁介绍说:在地球发展历史上,距今约三亿六千万年的石炭系和泥盆系,是对人类非常重要的地层。因为这两个地层一般埋藏着比较丰富的矿产。上世纪70年代以前,全世界地质学界已对这两个地层的界线进行广泛研究,但由于各人研究的目标不一致,所以对相关界线划分的意见不一样。到上世纪80年代,国际地质界经多方探索,决定以生活在海洋中分布很广、演化迅速,即非常“短命”的牙形刺浮游生物化石为依据,并发动全世界地质界多方寻找这样的“C/D”剖面。
桂林的海底沉积层,既有深水相,也有浅水相,有较好寻找这种剖面的地质条件。当时的桂林地质工作者纷纷出动,虽然先后研究了多个相关剖面,但都因有各种天然缺陷,加上所发现的代表性古生物并不完整,因此并没有获得成功。后来,虽然先后在法国的拉塞尔和德国的哈根伯格,确认了两处“C/D”界线剖面,但这两处的代表性古生物也有较多不足,而且剖面规模也不大。
“寻宝”惊现世界地质奇观
就在韦炜烈为所找到的“C/D”剖面不完整而遗憾之时,正在桂林开展1:5万城市地质调查研究的原地质矿产部广西区域地质调查队(现广西区域地质调查研究院)工程师李镇梁,于1986年春也来到桃花江畔的南边村“寻宝”。
李镇梁在这座海拔只有256.1米的石山上,先后找到多处比较理想的岩层断面进行研究,虽然花了不少精力,仍未找到符合国际地层委员会要求的剖面点。
但李镇梁并不死心。他总结分析了自己和韦炜烈所研究各个剖面的特点及岩层走向,决定扩大寻找面。
一天上午,他来到山脚下村民开挖出来的泄洪渠边,考察堆在旁边碎石上化石的分布及渠边岩层的走向情况。
当他低头寻思,突然放眼往山上看时,不禁喜出望外——— 在山腰上,有一处岩石层层叠叠纹理清楚,陡坎的剖面露头比较明显。他立即爬到陡坎下察看,发现这里的沉积岩连续性好,岩石表面的古生物化石非常丰富,遂将有关情况汇报给单位,并很快作出决定:炸开陡坎处岩石表层的风化层,仔细考察研究岩层中的古生物化石。
为了工作,李镇梁他们在附近的桂林市第二造纸厂租了两间房,请来南边村的民工打炮眼炸石头,经三个多月的努力,终于炸出一个岩层完整的剖面。他将岩石分层编好号,还采集了样品,经本单位古生物组处理分析后,经该组组长殷保安高级工程师初步鉴定,并经南京地质古生物研究所牙形刺专家王成源研究员确认,有C/D界线牙形刺。
李镇梁为此兴奋不已,如同探险者发现了新大陆。
地质地标获得国际地质界认可
李镇梁发现C/D界线牙形刺的消息经上报国家后,国家组成了由广西区域地质调查队与南京地质古生物研究所合作,以俞昌民教授和李镇梁为负责人的课题研究组,并得到了国家自然科学基金委员会资助,开展了岩石地层、生物地层、年代地层、同位素、古地磁、岩石地球化学、沉积岩相和古地理等综合研究。
研究成果表明,南边村剖面处于比国外诸多候选剖面更为优越的古地理位置上,即由浅水地带与深水地带过渡的海底斜坡上,故深水生活和浅水生活的动物群化石聚集在一起,计有牙形刺、菊石、三叶虫、腕足类、瓣鳃类、有孔虫、介形类、海百合、鱼类等多个门类的化石,成为深水相和浅水相地层划分和对比的纽带。尤其是作为划分C/D界线标准的牙形刺,由先槽管刺到槽形管刺的演化谱系完整连续,同时,还有与之相应的浅水相原颚刺动物群化石。
与此同时,广西区域地质研究调查队闭榜文、徐杰邦、周江等还在灵川定江狮子岭、临桂五通古坪、灵川大圩袁家村、桂林市郊额头村测制了几条不同沉积层类型和生物群的可与南边山剖面对比的C/D界线剖面。国际C/D界线委员会副主席西玛夫前来考察后赞叹:桂林不仅有南边山剖面,还有那么多不同类型的C/D界线剖面,这在世界上实属罕见。
据李镇梁介绍,1987年6月,《中国科学》(英文版)及时发表了南边村该剖面的初步研究成果,并将该剖面报国际地层委员会,立即被列为全球C/D界线最佳候选剖面。国际C/D界线委员会主席、副主席和委员们,国际地层委员会副主席,世界石炭纪地质大会的各国专家纷纷前来考察,“桂林南边村”这个名字迅速传遍了世界。1988年5月22~28日,在爱尔兰召开的国际泥盆-石炭系界线工作会议上,南边村剖面被接受为国际泥盆-石炭系界线的副层型剖面之一;同年9月,国际地层委员会泥盆-石炭系界线工作组来到南边山剖面进行验证,投票确认该剖面为全世界范围泥盆-石炭系界线辅助型层面剖面,也称副层型剖面。
地质专家称该“C/D”剖面的发现,奠定了世界地质考古史上的重要地标。因为当时类似南边村的“C/D”剖面,全世界仅有三处。根据资料对比,南边村“C/D”剖面的关键古生物化石标准、规模及考证的水平,当列三者首位。
该项研究成果被国际地层界线工作组主席誉为:研究程度高、学科全、水平高、速度快的经典性成果。它在国际同类研究成果中处于领先地位,为提高我国在国际地球科学界的地位、声誉和影响作出了贡献。故1990年中国科学院授予该研究成果自然科学一等奖。
桃花江“发现”揭示地质奥秘
如果你打开桂林市行政地图,会发现桃花江自灵川境内的源头,往南流经临桂境内的望塘后,其流向便缓慢往东偏移,流经庙岭塔山村后,便折向北流向灵川的南边村,形成了一个大大的半圆。其在南边村附近自然形成一个小的半圆后,再次折向南进入桂林市区。可谓九曲十八弯。
记者站在南边村“C/D”剖面往山下眺望,发现在桃花江的南面和东面,基本是峰林、峰丛地貌,而在其北面及西面,则是丘陵地貌及大片的田野,相差之大,泾渭分明,桃花江就成为一条天然的分界线。
为什么会出现这样的情况呢?
李镇梁高级工程师告诉记者,桃花江中下游河道,地处桂林-柳州大断层的一段,该断层西面由大溶江至三街、定江、秧塘、永福、黄冕一带在地质历史的泥盆纪和石炭纪时是海洋的深水区,而东面的桂林市一带则是海洋的浅水区。
深水区的沉积物主要是由“古陆”带来的泥沙以及海水中的硅质、碳酸钙沉淀而成的少量浅层硅质岩、石灰岩,这些岩石易被风化剥蚀,故形成较低矮的丘陵。浅水区水质较好,透光性好,适宜珊瑚、腕足类、钙藻类等繁殖,这些生物光合作用产生的以及生物钙质遗骸粉碎后的钙质能在海底堆积成巨厚的石灰岩层,石灰岩露出水面后经二亿多年的风化、雨水溶蚀,形成了千姿百态的岩溶地貌以及诸如芦笛岩那样享誉中外的溶洞。此外,石山上还有各类生物化石以及生物礁,吸引着地质学家的关注。
桃花江流域,就是这样一处孕育神奇地质地貌的地方!
专家视点
李镇梁:桃花江南边村地质“奇观”值得开发
李镇梁,教授级高级工程师,退休前任广西区域地质调查研究院桂林分院技术负责人。其从事区域地质调查50余年,尤其对地层研究有独到见解,他与南京地质古生物研究所合作研究的桂林南边村地层剖面被国际地层委员会选为世界泥盆-石炭系地层界线辅助层型,为中国地质界争得了殊荣。其首次在桂林地区进行了层序地层研究,以大量资料论证了桂北地区自泥盆纪至石炭纪地壳曾多次露出海面,据此建立了此一时期地层格架,重塑了地球发展历史,并较好地解决了多重地层划分对比问题。上述成果得到国内外地质界的承认,改变了长期以来对泥盆-石炭系界线划分、泥盆纪至早石炭世八千余万年间桂北地区均为持续的海洋沉积发展历史的传统观念,使地质发展史和地层研究精度提高到一个新水平。
李镇梁说,南边村C/D剖面在国际上享有盛誉,是我国地质学领域的重大成果,是广西人民的宝贵财富。我们应该把其保护好和利用好。该剖面是地球由泥盆纪向石炭纪过渡时期留下的物证。它对于地质考古学家研究这一时期的地球变化和生命起源与发展,具有非常重要的意义,对科学研究、教学、考察、旅游等具有重要价值。已先后有中国、德国、法国、前苏联、日本、英国、澳大利亚、美国约30个国家和地区上百位地质专家和学者前往参观和考察,一致给予好评。但是,令人遗憾的是,目前已知道该剖面及其意义的桂林人并不多!其意义和价值值得好好宣传。
他认为,因南边村C/D剖面在世界地质考古史上的特殊地位,加上其距桂林市区仅6.6公里,又在芦笛景区附近的桃花江边,交通比较方便,有希望开发成为大桂林旅游圈一个独具一格的科普旅游景点。
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