许汉奎
南京汤山能否建成世界地质公园?
许汉奎
地质公园是以地质遗迹 (包括地球地质历史、造山、造陆运动、火山喷发等所留下的踪迹)为主要观赏、游览为对象的公园。我国是世界上最早提出建立地质公园的国家,因早在1985年我国地质专家就向国务院和地质矿产部提出建立国家地质公园的建议,但末被重视。直至20世纪末联合国教科文组织提出建立"世界地质公园网络"的倡议之后,我国学者在1999年又向国土资源部再次提出建立地质公园的呼吁并获得大力支持,很快在2000年末云南石林等中国首批国家地质公园诞生了,这也是我国在世界上最早建立国家地质公园的国家。在中国和欧洲的推动下,世界地质公园终于正式面世了。由于我国在这方面很重视,故发展很快,到2011年为止,我国已有140处国家地质公园和26处世界地质公园。
图1 南京猿人的头骨化石(棕色部分为化石)
南京是我国现代地质科学的摇篮,是我国大学最早建立地质系和培养大批大学和中专地质人材的地方,也是我国最早开始地质综合研究的地区,南京还被誉为是一座天然的地质博物馆,而南京汤山也被称为是观察南京地质的窗口,所以每年有许多地质专业(包括外地)的学生到此实习。
汤山位于南京东郊风景区之东约26千米,宁杭国道、沪宁高速均经过于此,从南京驱车半个小时可达,故交通甚便。汤山属宁镇(南京至镇江)山脉的西段,东西长约5.5千米。汤山历来有名,加上1993年在汤山葫芦洞发现了南京猿人的头骨化石,所以在2013年很快被确定为国家地质公园。由于汤山的地质研究工作开展很早,近年又取得很多进展,所以在2015年12月在中国科学院南京地质古生物所召开新书《远古的遗迹——南京国家公园》的发布会上,南京大学地质科学系教授,中国科学院王德滋院士等专家在推荐此书时,积极倡议南京汤山国家地质公园应进一步申办为"世界地质公园",因汤山具备许多极有利的条件,不申办实在可惜,这些条件如下:
图2 南京智人的头盖骨化石(深色部分为化石)
图3 南京猿人和北京猿人复原图比较
1.汤山拥有世界极的古人类的化石和博物馆
在汤山葫芦洞不仅找到一距今约60万年、年青女性猿人的头骨化石(见图1),还发现一距今约30万年的中年男子的头盖骨 (见图2)和1臼齿。这在世界上是绝无仅有的。因猿人和智人化石仅发现于非洲和欧亚地区,且化石极少,能发现两个头骨化石的全世界仅有6处,而同一洞内既有猿人又有智人的只有在汤山,这真是世界一大奇迹;除此,南京猿人和北京猿人还很不同(见图3),这点也很重要,因过去认为我国北方人与南方人的区别是始于距今10万年前后,现在看来,这个区分至少应始于距今60万年前;另与猿人和智人化石在一起还有极其大量的哺乳动物化石,如中国鬣狗、肿骨鹿、似北方豺、葛氏斑鹿等等,它们虽然属于两个不同时代的动物群,但却都是属于北方的猿人一肿骨鹿动物群范畴,而不是南方的大熊猫——剑齿象动物群。过去认为长江以南都是属于南方动物群,而南京为何还具有北方类型的动物群?这应是在距今60和30多万年前,由于地球分别属于小的冰期时,才迫使大批北方动物群往南迁移的结果。此两动物群已发表在一专著《南京直立人》上。
猿人和智人化石大都发现于人烟稀少的地方,中国是世界上发现古人类最多的国家,古人类化石遍及安徽、北京、重庆、福建、甘肃、广东、广西、贵州、河北、河南、湖北、湖南、江苏、辽宁、内蒙古、宁夏、山东、山西、陕西、四川、台湾、云南、浙江,高达72处;而且化石从猿人至现代人各个时期都有。还需要指出的是古人类化石能发现在大城市旁的也只有北京和南京,而北京周口店不是一风景区,而且周口店古人类博物馆因建得早,所以很小,因此,汤山倍受瞩目。2014年国土资源部和南京市共同在葫芦洞旁建起了一座世界级的古人类博物馆,其建筑面积高达2.4万平方米,共4层,馆呈长形,远望就像山边露出一组组的地层,所以很快获得很高的建筑设计奖。此博物馆若能较多投入并与中科院古脊椎与古人类研究所合作有望成为世界上最重要的古人类博物馆。
2.汤山地区有国内、外罕见的"地质历史长廊"
汤山是个座东向西的背斜构造,山的主体由距今5亿年的寒武纪地层组成,所以由此向北走,人们依次可以清楚地看到"地史长廊"中的奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭——二叠纪和三叠纪的地层及其生态环境和生物群(见图4,5),而且一些地层名称就建在这里,如奥陶纪的汤山组、汤头组、志留纪的坟头组;不仅如此,还可以观察到奥陶纪末由于大冰期而造成地球上第一次生物大灭绝 (在宁镇山脉中只有汤头村附近可见到)和二叠纪末由于海平面下降,陨石撞击等造成地球上最惨烈的第三次生物大灭绝;除此,还可见到志留纪时本区的第二次造山运动(即阿尔卑斯山运动)和三叠纪末本区的第三次造山运动——印支运动(宁镇山脉和华南许多山脉都是它造成的);另还可见到侏罗——白垩纪岩浆活动在麒麟门形成的花岗闪长岩(在安徽黄山、江西三清山、福建武夷山都是在这一时期形成的大片花岗岩),在一个大城市中能见到如此大规模,而且这样完好的"地史长廊",在国内外确实罕见。
图4 "汤山地史长廊"所出露的地层和地质构造
图5 汤山所出露的早奥陶世地层(大多为厚层灰岩)
3.汤山有世上最古老、最大的采石场和创吉尼斯纪录的碑材
在离汤山镇东7千米的宁杭国道南侧,有一距今1500年南朝以来的巨大采石场,场长181米,南段宽20米,北段宽65.8米,总面积近9000平方米,在采石场的入口处现建有明朝文化村,村内有大片仿古建筑群,房屋百余间,内有成记铁铺、东厂督院、吉祥赌坊、金陵镖局、百姓书屋、御药房、南北杂货铺、蓬菜酒坊等等,百姓全穿明朝古装(见图6)……此情此景,让人们仿佛进入明朝时代。进入采石场,映入眼廉的是三座巨大的未完工的碑材,即碑座、碑身(见图 8)、 碑头 (见图7)、若将它们拼接竖立起来,高度可达78米,相当28层楼高,其重达26132吨,难怪有诗人称其"碑如长剑惊天倚、十万骆驼拉不起",所以在2005年被上海大世界基尼斯总部授于"大世界基尼斯之最",为此,在碑材附近竖立一巨大的照壁 (见图9),正面写有"天下第一碑"、反面还精雕细刻着600多年前开凿碑材的历史,从明太祖朱元璋驾崩到明成祖朱棣下旨建孝陵碑的全过程,共六幅图,除此,照壁还立了一大石碑,上面书写"阳山问碑",向人们提出建碑一些问题,这些在世上均未见。
1996年第三十届世界地质大会首次在北京召开,会后来自美国、澳大利亚、英国、瑞典、南非等多个国家的专家应邀到碑材考察 (因碑材所在处为二叠纪栖霞灰岩,在地质构造上为一小向斜,极适合采大型石料)。中外学者均被巨大古采石场和碑材所震撼!纷纷称赞碑材是古文化与地质相结合的世界奇迹!是中国人聪明才智的体现,所以国务院也于2013年5月公布它为全国重点文物保护单位,此区现已经被列为4A级风景区。
4.具令人神往的汤山温泉
图6 古采石场入口处的仿明文化村
图7 阳山碑材中的碑头
图8 阳山碑材中的碑身(只照一部分)
图9 古采石场"天下第一碑"的照壁
汤山温泉历史上可追溯到2000多年前的秦汉时期,因在秦始皇东巡时已有记载,在距今1500年的南朝时,梁太后因犯有无法药医的皮肤病,医者建议她常到汤山温泉洗浴,很快治好其病,皇帝大喜、遂封汤山温泉为"圣汤",距今约1300年的唐朝德宗时,时任浙西观察史的韩滉是一位有名的政治家,画家,而他的小女儿生有恶疾,久治不愈,而汤山温泉竟治愈其顽固的皮肤病,故他不惜拿出女儿的全部嫁妆钱,在温泉旁建一寺庙,名"圣汤禅寺"。历代名人、墨客为温泉写诗不少,如清朝著名诗人袁枚就先后为温泉赋诗五首,其中一首曰:"为寻圣水濯尘缨,爱忍春寒远出城……"。
汤山温泉属上升泉,即靠地下水静压力而湧出地面,且属高温泉,即水温在55°-60℃之间,汤山温泉有7眼泉水,日出水量高达数千立方米。由于泉水清净、且水中含有钾、钠、铜、锌、锰、钴、镉、硒、钪、氟、氮、砷、汞、钡……等对人体有益的矿物质,微量元素和放射性元素,还含酸性、碱性气体,PH值为6.7-7.4,矿化度每立方米有1.59克-1.85克,氟含量每立方米3.2-5毫克……完全达到医疗矿泉水的浓度标准,所以具有健身益体,治病的效能,故原卫生部副部长、医学专家傅连璋把汤山温泉与北京小汤山温泉,辽宁汤岗温泉和广东从化温泉并称为中国四大著名温泉。至于温泉的成因与汤山背斜、这里一深大断层和地下岩浆岩等有关,故属重要地质景观(见图10和11)。
5.汤山北坡形成罕见的溶洞群
汤山背斜北坡是早奥陶世灰岩出露的地方,恰有一条东西向的大断层通过,它与向北倾斜的灰岩层相交,而形成一长的东西向延伸的断层破碎带,这些破碎带的灰岩经千百万年的地下水溶蚀,就形成一个个溶洞,有大有小,大的目前供人们游览的有美丽而神秘的葫芦洞(见图12),雷公洞,另在雷公洞东约500米处,原有一比葫芦洞还大,比葫芦洞还美的驼子洞,洞内也堆积有大量哺乳动物化石,如狒狒、狝猴等许多热带的动物共30多种,比葫芦洞寒冷动物17种多得多,时代也老的多,它们距今已有1百多万年,此动物群已发表一专著《南京驼子洞早更新世哺乳动物群》……此极其重要的溶洞却因采石场主的无知,怕又被征用而偷偷把它炸毁了,令人无比痛心!现遗址还在,还可以找到一些残存的化石,还可开发利用。除了这3个大的溶洞外,还有较小的出气洞、风泉洞、无名洞……以及一些仪器早已测出来,但仍在山内"睡觉"的大小溶洞,这些溶洞要是一一炸开,将是一大景观。
图10 汤山温泉处的亭子
图11 汤山温泉的露天浴池
图12 美丽而神秘的葫芦洞(洞内部分景观)
总之,汤山国家地质公园要进一步申报世界地质公园,确有许多有利条件;而且南京地质研究机构众多,专家济济,如中国地质科学院南京地质矿产研究所陶奎元研究员就是著名的火山专家,所以他是浙江雁荡山世界地质公园,黑龙江五大连池世界地质公园,海南岛雷琼世界地质公园等申报,策划和筹建的负责人;中国科学院南京地质古生物研究所被誉为世界三大古生物研究中心,而南京大学地质科学系也是闻名于世,……所以只要省、市重视、专家们努力,一定会申报成功。要是南京汤山能建成世界地质公园,那对进一步普及科学知识,提高南京的知名度将带来很大好处,对汤山地区的经济效益也会大大提高。
图13 南京直立人化石遗址博物馆