编者按:1913年10月,中华民国成立不久,百废待兴,资源是最基础的滋养,自海外学成归来的学者们丁文江、章鸿钊、翁文灏等要用科学知识做燃料,驱动祖国复兴的巨轮,经过多方努力,他们创办了中国第一个地质机构–农商部地质调查所。其后,他们克服种种困难,借助北京大学的校舍、仪器,到1916年,就培养出了与“欧美各大学三年毕业生无异”的中国本土第一批地质学人才。至此,我国的地矿事业正式拉开了帷幕,之后的百余年间,代代地矿人将轮番登场,甘当祖国发展的稳健基石,推动地矿事业与共和国一道拔地而起。假若地质也有圣地的话,那么北京的西山就是我国地质当之无愧的“麦加”,她就像摇篮,培养出一代又一代的地质大师。
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《北京西山地质志》主要作者在兵马司胡同15号院合影(前排左起:翁文灏、章鸿钊、丁文江)
一河一路一分田,
两寺三山景无限。
百里聚落贯东西,
古道人文史千年。
——苏辰德(作者)
北京境内的西部山区统称北京西山,属太行山的余脉。
北京西山的北界为居庸关的关沟,这是一条略向西偏、近南北向的通道,南端始于昌平区南口,向北经过居庸关到八达岭关,是北京通往河北和内蒙草原的重要通道。在古代,横穿太行山的重要通道有八条,称为太行八陉,关沟是太行山最北端的通道,被称为军都陉。军都陉同时也是燕山与太行山脉的分界线,东侧为燕山山脉,西侧为太行山脉。北京西山的南界是房山区与河北省涞水县的边界。因此,北京西山包括了门头沟全境和房山、石景山、海淀、昌平等区的部分山地。
北京西山拥有异常丰富的地质现象,是中国地质学的发源地。
从19世纪中期开始,外国地质学家就开始了对北京西山的地质考察。1863年美国地质学家庞派来(R. Pumpelly)对北京西山的煤矿进行了调查,德国科学家李希霍芬(F.V.Richthofen)于1869年考查了京西玉泉山和昌平的南口,1871年又考查了从北京至门头沟斋堂、怀来矾山堡的沿途地质。1910至1912年,在北大任教的德国教授索尔格博士(F. Solger)在教学之余对北京西山进行了考查,并草绘了1:20万西山地质图一份。
1916年8月,在章鸿钊、丁文江、翁文灏以及瑞典人安特生的指导下,13名中国培养的第一批地质专业学生对北京西山进行了较系统的地质调查,绘制了第一批1:5万北京西山地质图(出版时缩小为1:10万),编写了第一本主要由中国地质工作者完成的中英文版《北京西山地质志》,并于1920年正式出版。
直到20世纪50年代,“这部书和附图一直是多所大学地学专业教学的范本”(中国地质调查百年画卷,2016)。这项主要由中国人完成的地质调查成果标志着中国地质调查工作的正式开始。此后,北京西山成为中国地质学家最多关注和考察的地方,也是中国最早培养地质人才和开展地质研究的基地,中国许多地质学家都曾经在北京西山留下足迹,被称为中国地质学的摇篮。
北京西山还拥有丰富优质的煤炭资源和建筑材料,是元代以来京城最重要的能源和建材基地。
北京西山的地质遗迹众多,遍布西山全境,许多经典的地质遗迹已被写入教科书或著名的地学文献中,对于地学研究、地质科普和地质旅游具有重要意义。
以房山区为例,熟悉房山的读者马上会想到在周口店发现的“北京人”和“山顶洞人”遗址,想起房山的石花洞、银狐洞,想起被蜿蜒的拒马河侵蚀成的十渡景区,想起上方山的岩溶漏斗和九洞十二峰,想起圣莲山的奇峰峻石。这些地质遗迹与河北的白石山、野三坡等组合在一起,在2006年共同构成了房山世界地质公园,读者可以搜索房山世界地质公园的有关材料。以下几段重点向大家介绍门头沟的地理和地质概况。
门头沟区位于北京市的正西方向,东西长62公里,南北最宽处仅34公里。全区总面积1455平方公里,山区面积接近99%,门头沟西端有海拔2303米的灵山,是北京市最高峰,也是北京西部与河北的分界点。门头沟的南侧有著名的国家级自然保护区——百花山,百花山的南侧属房山区管辖。
北京市内最大的水系永定河是门头沟区内最主要的过境河流,在区内的主河道长约100公里,落差300米,永定河在门头沟境内共有大小支流300余条,清水河是其最大的支流。109国道自东向西,主要沿永定河以及清水河穿越整个门头沟。
门头沟拥有众多规模不等的佛教寺庙,其中最著名的有戒台寺和潭柘寺,妙峰山则是北京西山最重要的宗教和民俗活动场所。
门头沟境内的地质遗迹众多,华北地区代表性的地层绝大部分在门头沟境内都有出露。现今流行的许多地质名词是在门头沟境内首先研究并根据门头沟的地名命名的,例如,青白口(地层)、下马岭(页岩)、马兰(黄土)、窑坡组(含煤地层)、龙门组砾岩、髫髻山(火山岩)、芹峪(运动)等等。此外,位于丁家滩-下苇甸之间寒武系剖面中的风暴砾屑灰岩、生物丘等已经成为闻名中外的经典。门头沟还是近年来燕山运动、中新元古代年代地层的热点研究区域。
最后,用几句诗做为西山地质历史的总结:
一河一路一分田,两寺三山景无限
百里聚落贯东西,古道人文史千年
东胡林人新石器,距今已有壹万年
马兰黄土在斋堂,底界年龄近十万
龙门窑坡南大岭,九龙山下藏煤田
灰峪海陆化石群,奥陶灰岩接石炭
寒武鲕滩生物丘,风暴砾屑下苇甸
下马岭底风化壳,芹峪上升铁岭间
十五亿年古地震,雾迷山组始发现
沿河城边大断裂,野溪褶皱最经典
永定峡谷风光美,百万苍桑山水间
亿万年来地球史,造就地质之摇篮
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作者/苏德辰
(本文来自苏德辰科学网博客)