環境保護是21世紀人類麵臨和必須承提的重大任務之一。在整個環境保護工作中,有關地質環境保護乃是重要的一個環節。近些年來,人們在開發山區的過程中,對一些地質環境的破壞越來越嚴重。為此,我們強烈地呼籲社會各有關部門,共同加強對山區環境地質的保護,給子孫後代創造一個良好的生活、工作和生產條件,以保證社會經濟的可持續發展和繁榮進步。
保護地質環境的一項重要內容是保留部分地質遺跡——自然曆史的紀念物,如重要地質剖麵、山洞、古生物化石等,此為當務之急。
1996年,我們曾開展了北京地區“保護地質遺跡”調研。此項調研的目的在於進一步了解北京地區若幹重要地質遺跡保存現狀,特別是對那些已被嚴重破壞的地質遺跡進行詳細調查和研究,提出保護措施,以及早挽救它們被毀滅的命運。保存好北京地區這些珍貴的地質遺跡和標準地層剖麵,是為今後繼續發揮其在科研、教育、生產及資源開發等方麵的作用而作出貢獻。
一、“保護地質遺跡”項目的調研意義
(一)科學意義
北京地區不少標準地質剖麵和重要地質遺跡的發現和研究已有130多年曆史,是先後幾代地質學家共同努力的成果,它不僅在國內,而且在國際上都有很好的聲譽和影響,對提高中國地質學水平具有無可替代的作用,例如齋堂地區的“馬蘭黃土”和“地文期”,以及最近發現的“冰緣期”等。今後隨著新技術的發展,對標準地質剖麵的研究水平將不斷提高,我國的地質學研究水平也將不斷提高。
(二)教學意義
北京地區許多標準地質剖麵和重要的地質遺跡,都是北京多所高等院校學生地質旅行、實習和寫作畢業論文的園地,對培養學生有關地質專業知識、野外工作能力具有重要作用。因此,本項目調研工作在教學上具有長遠意義。
(三)地震預報作用
北京地區已發現的繼承性活斷層有40餘條,而地震多發生在斷層帶,因此對現代活斷層遺跡的保護是很有必要的,對地震預報來說也是不可缺少的。如果現在我們不加強保護,斷層遺跡被破壞,則對北京地區地震的預測預報,將是極為不利的。加強活斷層標準剖麵的保護,對北京地區地震預報工作也具有長遠意義。
(四)生產實際意義
山區標準地層的建立,對平原地區第四係地層的劃分,對了解平原地區地下水的分布規律;合理開采利用地下水等具有重要的指導意義。
(五)旅遊的意義
有些地質遺跡可以逐漸地開發為山區旅遊景點,為山區增加旅遊收入,例如延慶縣古窯村三道梁的木化石等。
在過去10多年野外調查和室內研究基礎上,我們選擇北京山區共17個重要的地質遺跡作為首批調研對象。通過調查發現,目前地質遺跡的破壞程度比預想的還要嚴重,必須盡快采取保護措施。否則,它們將在地球上永遠地消逝。
二、“保護地質遺跡”項目的調研結果
北京地區是中國地質學的搖籃,地質遺跡十分豐富。在過去130餘年曆史中,經過幾代地質學家們的共同努力,已建立了一些標準地質剖麵,發現了不少的地質遺跡。其中,迄今已公認的新生代地質遺跡主要有地層、地貌、冰緣、新構造和古生物等。此外,如雲水洞、石花洞及中國猿人洞等已作專門開發與保護,故不在調查之列。我們此次調查的17個遺跡保存地點分布在北京山區,特別是北京西山地區。
調查結果表明,幾乎所有遺跡都受到不同程度的破壞,並大體上可分為毀滅性破壞、嚴重破壞、較嚴重破壞等3種類型,現分述如下。
(一)毀滅性破壞
(1)齋堂馬蘭黃土 屬於毀滅性破壞的齋堂馬蘭黃土標準地層剖麵,據1989年觀察,該剖麵保存完好,並可明顯地劃分出馬蘭黃土和離石黃土兩部分。1993年我們在研究該剖麵黃土結構時,雖然由於挖土燒磚已有部分破壞,但黃土地層剖麵基本完整。1996年4月,我們再去觀察時,情況大不相同,實在令人驚訝!齋堂鎮在那裏修築了一個大磚廠,日產紅磚3,000塊。為此,他們利用2台推土機,把原來的地質剖麵完全毀掉,並迅速向北掘進約300~500 m,原先的中更新世離石黃土已完全毀掉,隻剩下部分馬蘭黃土。繼續下去這裏的全部馬蘭黃土將被燒成磚而在地球表麵消逝。現在必須盡快提出保護措施,挽留少部分馬蘭黃土供子孫後代繼續研究和教學之用。否則,今後再提出這問題就為時已晚了。
(2)前桑峪冰楔 前桑峪冰楔是1989年由作者首先發現的,並已在第六屆國際凍土會議上作了報告,進行了學術交流,得到國際上的認可。前桑峪冰楔包括前桑峪磚廠的北剖麵冰楔群和南剖麵的大型冰土楔。其科學意義在於證實了北京地區不存在第四紀冰川,而是較好的冰緣環境。因此,第四紀氣候係列應為冰緣期和間冰緣期,而不是冰期的泛冰川論觀點,這種觀點已獲得了世界第四紀科學家的讚同。
不幸的是北剖麵的冰(砂)楔群已被完全挖去,消逝得無影無蹤。南剖麵的大型冰(土)楔目前雖留有殘跡,但與原先典型的冰(土)楔相比幾乎已嚴重破壞,應盡快挽救和加以保護,使之今後仍然可供科研和教學之用。
(3)東靈期和坨裏唐縣期夷平麵殘餘礫石層正在逐漸地被毀掉。
(二)嚴重破壞
(1)上新世官廳三趾馬紅土層 屬於此類破壞的地質遺跡有官廳標準的三趾馬紅土層,時代屬上新世。1976年我們首次觀察時,剖麵上厚達5 m的紅色黏土完整無缺。1993年10月,我們再去考察時,由於修築公路,大量紅色黏土被挖掉,以致產生小型滑坡。此後幾年經多次采掘紅土而形成不少10m×5m的凹坑,使三趾馬紅土層保存現狀受到嚴重破壞。如不進行保護,那麼該地層剖麵就有被全部挖掉的危險,必須對此加以重視和保護。
(2)早更新世泥河灣組河湖相沉積 泥河灣組標準地層剖麵在北京地區僅見官廳林場北一處,正好與三趾馬紅土層相毗鄰。10餘年來,該剖麵已受到嚴重破壞,由於推土機的挖掘和大型卡車的搬運,地層已失去很多,但目前保留下的部分若能加以保護,該剖麵還是有實際參考意義,對北京地區建立第四紀地層係列將是不可多得的資源。
(3)雁翅河湖地層與黃土堆積 如前所述,雁翅河湖地層與沉積的發現對了解永定河變遷及古地理環境演變,甚至對了解整個北京地區古地理環境變遷都具有重大意義。但不幸的是這套湖相沉積在最近10年中被雁翅火車站全部鏟除,並在該處建築了房屋,使這套湖相沉積在地球表麵消逝了,給未來研究永定河穀發展史和北京古地理環境變化帶來困難。據1989年調查,雁翅黃土包括馬蘭黃土和離石黃土兩部分,其下為砂礫層,厚達20 m,類似齋堂的馬蘭黃土。這也是北京地區不可多得的剖麵。這次去調查時發現,由於雁翅地區農民挖土造磚而將黃土幾乎全部挖光,剩下的僅僅為粗粒的砂礫層。此外,在剖麵下部的砂礫中,由於新構造運動不均衡掀斜的影響,產生走向NE60°,傾角25°的傾斜,這為北京地區地殼活動性研究提供了重要線索,應加以保護。
(4)古窯村木化石群 該木化石群位於延慶縣東部與河北省交界的千百鄉古窯村附近的三道梁上,係北京市地質礦產局區調隊於1958年發現的。當時木化石保存完好,最大的直徑達2.5 m,最小的直徑為0.8 m。出露的木化石均為直立狀,一般高達0.4~0.5 m,最高達1 m餘,實屬罕見。經鑒定,木化石的年齡為距今1.3億年前的侏羅紀。此木化石群完全可供科學研究和作為山區旅遊景點開發之用。
1996年6月22日,我們重新觀察了該木化石群,結果發現木化石群麵貌同38年前發現時已完全不同,幾乎全部被打碎,隻有少部分可見木化石輪廓。經實測,目前可見出露高度為0.2~0.7 m,最高亦不過0.8 m,僅少數化石能看出原木的年輪,而多數年輪已完全不清楚。現在延慶縣人民政府雖已立碑保護,但已為時太晚了,使這批珍貴的文物被那些無知者給毀壞了。
(三)較嚴重破壞
北京地區的地質活斷層已遭到較嚴重破壞。目前北京地區經過國家地震局第一地形變觀測中心和地殼應力研究所等實測的活動斷層已有40餘條。這次經我們重新調查所證實的活動性較大的活斷層主要有8條。其中包括施莊、張家台、張山營、南口山前、沿河城、八寶山、大灰廠及密雲二甲峪等斷層。調查結果證明,大灰廠活斷層已經受到嚴重的威脅,因附近農民已在斷層帶東側大規模開發風化殼黏土造磚,若再向前開挖,就有可能將該活斷層給破壞掉。張家台活斷層由於修築盤山公路,斷層帶也被挖掉一半,但斷層剖麵還保存完好。今後也應注意保護該斷層剖麵的完整性,避免再遭破壞。保護活斷層剖麵的完整性對北京地區地震的預測預報來說是非常重要的。
三、“保護地質遺跡”項目的調研結論
(1)北京地區地質遺跡十分豐富,科學研究也最早,是中國地質學發展的搖籃。經過130餘年來幾代地質學家的共同努力,無論在地質科學理論上,或地質礦產生產實踐上,都作出了重要貢獻,並在國際上也產生了重要影響。
(2)近些年來,人類地質環境的改造與破壞程度日益嚴重。因此,有關環境地質與環境工程係統的研究與保護,應當引起社會的重視和關注。目前對一些重要的地質遺跡保護已成為一項刻不容緩的任務。特別是對那些遭受毀滅性破壞和嚴重破壞的遺跡應采取工程措施進行挽救。地質遺跡保護對科研、教學、開發山區旅遊和環境保護都具有重大意義。同時也為子孫後代留下一個可持續發展機會。
參考文獻
安芷生,盧演儔。1984.華北晚更新世與馬蘭期氣候地層劃分[J]。科學通報,(4)。
安芷生,等。1979.順5孔的磁性地層學和早鬆山世的北京海侵[J]。地球化學,(4)。
奧布魯切夫B A。1958.華北黃土:砂黃土問題[M]。樂鑄,劉東生,等譯。北京:科學出版社。
巴爾博。1929.張家口附近地質誌[J]。地質專報,甲種6號。
巴爾博。1934.中國中部之地文期[J]。中國地質學會會誌,13(3)。
巴什 F N。1985.通俗天文學[M]。王鳴陽,張大衛,譯。北京:科學普及出版社。
白明輝。1982.第四紀冰川地質調查方法[M]。北京:地質出版社。
北京市地質礦產局。1991.北京市區域地質誌[M]。北京:地質出版社,231~259.
薄萬舉,謝覺民。1991.形變資料顯示地殼活動背景及其孕震信息的分析[J]。震情研究,4(12):133.
步達生,德日進,楊鍾健,等。1933.中國猿人史要[J]。地質專報,甲種11號。
曹伯勳,田明中,袁鈴聲。1994.北京周口店新發現的洞穴堆積物研究[M]。武漢:中國地質大學出版社,19~20.
崔之久,徐海鵬,田昭一。1985.試論泥石流沉積類型與形成機製[C]//中國第四紀冰川冰緣學術討論會文集編輯組,主編。中國第四紀冰川冰緣學術討論會文集。北京:科學出版社,112~120.
崔之久。1981.中國自然地理:地貌分冊 第四紀冰緣地貌部分[M]。北京:科學出版社。
德日進 P。1941.東亞地質及人類原始[M]。北京:北京地質學生物學研究所出版品7號。
德日進P,楊鍾健。1930.山西西部陝西北部蓬蒂紀後黃土前之地層觀察[J]。地質專報,甲種8號。
方小敏,沈明智,牟明智。1991.武都泥石流顯微構造及其形成機製初探[J]。中國科學,B輯(2)。
高名修。1995.東亞北東向塊斷構造與現代地裂運動[M]。北京:地震出版社。
穀德振。1979.岩體工程地質力學基礎[M]。北京:科學出版社,95~97.
郭旭東。1974.中國西藏南部珠穆朗瑪峰地區第四紀氣候的變遷[J]。地質科學,(1)。
郭旭東。1984.中國第四紀氣候的初步研究[J]。冰川凍土,6(1)。
郭旭東。1988.中國第四紀冰期氣候與環境探討[J]。地理科學,8(2)。
郭旭東。1996.對“冰川變形石”理論的重新評價[J]。冰川凍土,18(1):51~59.
郭旭東,盛學斌。1980.我國海南島第四紀玄武岩風化殼的地球化學特征[J]。地理學報,35(2):169.
郭旭東,嚴富華。1993b。北京西山上升及其對自然環境的反饋作用[C]//紀念袁複禮教授誕辰100周年學術討論會組織委員會。紀念袁複禮教授誕辰100周年學術討論會論文集。北京:地震出版社,127~134.
郭旭東,嚴富華。1993c。北京西山潭柘寺地區第四紀冰川與環境問題[J]。冰川凍土,5(4):574~581.
郭旭東,嚴富華,胡碧茹。1997.北京長辛店礫石層時代歸屬問題之新見[G]//劉嘉麒,袁寶印,主編。中國第四紀地質與環境:慶賀劉東生院士八十華誕暨從事地質工作五十五周年文集。北京:海洋出版社。