共赴山海之约

2023-12-02 05:55肖华毅唐用洋
城市地理 2023年9期
关键词:奥陶纪巫溪寒武纪

肖华毅 唐用洋

巫溪有海吗?

巫溪有多少岁?

为什么汩汩流淌的盐泉择宝源山 麓与我们见面?

……

要回答这些问题,首先得翻开大 地这部史书,而它正是由散落各处, 或埋藏地下,或出露地表的石头书写 的。石头看似冰冷,其实和人类一样 拥有“生命”,它们就像一个个地球 的黑匣子,能通过颜色、纹路、矿物、 化石等讲述地球的身世。要了解巫溪 的地质故事,石头是当仁不让的主角。

一、它来了,它在古陆边缘 生长

中国已知最古老的地块是华北地 块、华南地块和塔里木地块三个古陆 核,巫溪位于华南地块的扬子陆块北 部边缘。岩石记录显示,巫溪跨越 6亿多年时光,先后经历了冰川、海洋、 湖泊,终成现在的陆地形态,岩石清 晰地为我们展示了巫溪沧海变高山的 历程。

二、一咏三叹,冰火相融化 身冲积平原

巫溪地表出露最古老的石头是在 乌龙至鱼鳞乡一带发现的砂岩,经过 鉴定,它于 6.6 亿 — 6.35 亿年前(南 华纪晚期)形成,因还有更古老的岩 石在其地下,则可以推测巫溪至少有 6.6 亿年的演化历史。

在砂岩中发现含有较多凝灰质, 据此可以推测当时附近有火山活动 (火山灰可形成凝灰岩、凝灰质砂岩 等)。通过观察老的岩石有火山碎屑 较多的现象,说明早期火山活動活跃, 晚期火山活动减弱 ;通过观察新的岩 石有砾石被压弯、切割的现象,反映 出当时气候变暖,砾石随融化的冰水 掉落在沉积物上。

在这些石头上还发现有明显的不 同方向的冰川擦痕,显示它们是冰川 消融后冰水冲积搬运的产物,由此推 测,此时巫溪可能是因冰河作用向下 游流动而形成的山麓冰水冲积平原。

这个时期巫溪的生物以微古植物 和藻类为主,但均不繁盛,因而发现 的化石很少。

三、拥抱蔚蓝,在海洋世界 浮沉 4 亿年

1、第一次海洋时期

时间来到 6.35 亿—2.73 亿年前, 巫溪发生了第一次大规模的海水侵和海水退却,由此进入第一次海洋时期。 巫溪的海水大规模入侵是从 6.35 亿年前 的震旦纪早期开始,先后经历了寒武纪、 奥陶纪,直到 4.192 亿年前的志留纪末期, 整个陆地完全被海水覆盖,虽然中间有 过短暂的因地壳抬升而形成陆地,但都 很快又被海水所淹没。

震旦纪(6.35 亿—5.388 亿年前)

由于南华纪末地壳的上升剥蚀,地 势起伏大,震旦纪早期形成的岩石明显 受古地理和构造因素的控制,形成的岩 石从老到新为长石杂砂岩—砂质页岩— 硅质岩—白云岩,其岩石粒度由粗到细, 反映了当时海面在逐渐上升 ;而到了震 旦纪早期的末端,气候变得温暖,有利 于磷和锰的沉积而成矿。从 5.5 亿年前的 震旦纪晚期开始,形成了大量的白云岩 和砂岩,反映出海侵进一步扩大。

整个震旦纪生物在数量和种类上明 显比南华纪增多,本区内已获部分微古 植物化石和古藻类化石。

寒武纪(5.388 亿—4.854 亿年前)

震旦纪末期发生的地壳运动使巫溪 一带抬升高出海面,遭受风化剥蚀并形 成高低不平的复杂地形,但紧接着又在 寒武纪初期被海水所淹没,这时形成了 白云岩等,发现多门类小壳动物化石, 反映当时海水较浅,气候温暖。

寒武纪早期的开始阶段,发现有硅 质岩、页岩等,还保留有较多漂浮生活 方式的古盘虫类化石,反映当时处于海 水较深的宁静环境,离岸较远 ;中间阶 段发现古杯化石增加并呈礁石状,因古 杯动物群对生存条件要求很高,而这种 现象显示出该物种在巫溪进行过大量的 繁殖发育,说明这里具有古杯动物生存 的多种条件,也可以反映出此时巫溪处 于浅海环境。

寒武纪中期开始阶段发现有砂页岩 和灰岩,并且还有三叶虫化石,说明此 时为正常浅海环境 ;到了寒武纪中期末 尾阶段和寒武纪晚期时,发现有大量的白云岩,并且化石稀少,反映此时本 区气候干燥、炎热、海水含盐度逐渐 加大,为不正常浅海环境。

奥陶纪(4.854 亿—4.438 亿年前)

奥陶纪是地史上海侵范围较广的 一个时期,发现的岩石以灰岩为主, 说明此时为广阔的浅海。奥陶纪早期 是由浅滩逐渐向海过渡为较深水的缓 坡环境 ;奥陶纪中期时海平面急剧上 升,是寒武纪以来的又一次大的海浸, 在巫溪一带岩石中发现间夹黑色且少 见的瘤状灰岩,反映此地为海水较深 的浅海环境 ;奥陶纪晚期形成了黑色 页岩和硅质岩,反映环境从深水缓坡 变浅为淹没盆地,但还是浅海环境, 此时也是奥陶纪中最大的一次海退。

志留纪(4.438 亿—4.192 亿年前)

奥陶纪晚期正在经历海水退去, 但海水尚未完全退出时,志留纪早期 的海侵随之而至,并且规模有所扩大, 从淹没盆地环境转变为广阔正常的浅 海环境。受志留纪末期的地壳运动影 响,海水普遍退缩,巫溪一带迅速抬 升,遭受剥蚀,因此本区只保留了志留纪早期形成的岩石。

泥盆纪(4.192 亿—3.589 亿年前)

石炭纪(3.589 亿—2.989 亿年前)

二叠纪早期(2.989 亿—2.73 亿年前)

从志留纪末期开始,巫溪所处地壳 受地质运动的影响迅速抬升而升为古陆, 且遭受剥蚀,同时海水退却,该陆地存 在时间很长,跨越了泥盆纪、石炭纪和 二叠纪早期,也造成巫溪没有在这几个 时期形成相应的岩石。

2、第二次海洋时期

2.73 亿—2.014 亿年前,巫溪发生 了第二次大规模的海水侵入和海水退却, 由此进入第二次海洋时期。

二叠纪中期—晚期 (2.73 亿—2.519 亿年前)

二叠纪中期时海水再次侵入,在巫 溪形成了页岩、煤矿和铁矿,反映此时 是滨海沼泽环境。中期结束阶段,受地 壳运动影响,地壳上升,海水一度全部 退出,本区岩石又遭受剥蚀。

二叠纪晚期开始阶段海水又侵入, 因发现有煤和灰岩,推测此时为滨海沼 泽环境 ;之后灰岩逐渐增多,则变为浅 海环境。到了结束阶段,形成大量的黑 色页岩、硅质岩、灰岩等,因这些岩石 常常形成于浪基面以下(即透光层以下), 因此推测此时海水进一步加深,水深介 于30米至数千米之间,与深海盆地类似。

三叠纪(2.519 亿—2.014 亿年前)

巫溪在三叠纪早期为浅海环境,因 为发现了有该环境下形成的灰岩。在三 叠纪中期,因为地壳运动使得北部的大 巴山古陆崛起,但本区还是属于海洋环 境,并且通过这个时候形成的一套紫红 色泥岩、灰岩和白云岩的岩石组合,推 测当时气候炎热。在三叠纪中期结束阶 段,因强烈的地壳运动,巫溪彻底结束 海洋环境,上升为陆地并遭受强烈剥蚀, 同时还与大巴山古陆连成一片。

因仅在巫溪西南地区发现了三叠纪 晚期时形成的砂岩、泥岩、煤等,推测 此时该区域分布有分叉网状的河流水系,气候炎热,植物繁茂,沼泽发育,为 河流泛滥平原环境。

四、海退湖升,内陆湖边陆 地初成

2.014 亿年前的侏罗纪,地壳运 动使四川盆地边缘隆起形成一个巨 大的内陆湖泊——巴蜀湖,巫溪西 南部就位于该湖泊的东北边缘,因 为在该区域发现了有在湖泊环境下 形成的岩石。

巴蜀湖在接下来 4000 万年的漫 长地质年代中逐渐往西部退却,因在 巫溪没有发现侏罗纪中期结束阶段和 晚期的岩石,因此推测大约在 1.615 亿年前的侏罗纪中期末,巫溪境内就 已经没有湖水而褪变成为陆地,并开 始被风化剥蚀,巫溪从此以后都是陆 地环境。

五、地貌定型,6000 万年容 颜如今世所见

从 6600 万年前的白垩纪晚期开 始至今,喜马拉雅造山运动是最主要 的地壳运动,也是重庆现代地形的塑 造时期。巫溪地貌的基本骨架明显受 地质构造所控制,北部岭谷狭窄相间, 南部岭谷开阔。

进入 258 万年前的第四纪,一 个相对平静的时期,这时流水活跃, 沟谷发育,气候较为湿热。活跃的流 水作用、化学风化作用、岩溶作用等, 共同形成现今大量保存的、以大型岩 溶盆地、宽谷等形态为代表的地貌, 如文峰坝、尖山坝、上磺坝等地。

距今 77.4 万年的更新世中期以 来,巫溪曾发生多次地壳抬升和气候 变迁,河流数次下切,河谷之间广阔 地带的各类沟谷地貌也随之相应地被 数次蚀深、拓宽、伸展,地表起伏程度逐漸加大,各种形态的丘体地貌随 之显露凸起。自此,巫溪总体地貌的 基本轮廓定型。

六、天地馈赠,揭开上古盐 都的卤水之谜

6 亿多年波澜壮阔的地质演化, 给巫溪带来了丰富的矿产资源,目前 全县已发现的矿种有 23 种,包括煤、 铁、铅、锌、重晶石、铜、稀土、磷矿、 硫铁矿、石膏、粉石英、钼、钒、硒、 饰面用灰岩、建筑石料用灰岩、水泥 用灰岩、砖瓦用页岩、卤水、天然气、 页岩气、矿泉水和地热水等,其中卤 水对于巫溪有着重要的意义。

卤水作为一种特殊的地下水,不 仅可以用来制取食盐,也是提取钾、 锂、锶、钡、硼、溴和碘等多种元素 的液体矿产。卤水作为巫溪的优势特 色矿产,主要分布在宁厂、田坝、咸 水等地,宁厂卤水产于三叠纪的岩层、 田坝卤水产于寒武纪的岩层。

巫溪最出名的是宁厂盐泉,它在 历史上曾长期用来生产食盐,是川东 地区盐文化的策源地。该盐泉位于后 溪河北岸,泉眼高于河水位约 8 米, 出露于三叠纪中期海洋环境下形成的白云岩和灰岩,从陡壁的溶隙中流 出。宁厂盐泉的形成过程推测为大气 降水渗入北岸山区的白云岩和灰岩, 沿着岩石中的裂隙和溶隙下渗,地下 水逐渐向着河谷汇集,在地形较低处 流出地表。在地下水循环过程中,大 气降水入渗后溶滤白云岩和灰岩中含 有的可溶盐类(主要是氯化钠和硫酸 钙盐类),使得地下水成为盐水。

石头讲述的地质故事,以地质作 用和地壳运动为纽带,以地质时间为 轴线,从海陆变迁的视角展现了巫溪 6 亿多年的成长史,这篇宏阔的地质 史诗仍在书写,它静静等待你脚步的 叩问,在山川河岳中呼吸天地灵气, 感受万物并作的自然巫溪。

编辑+王旭

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