标题 | 大地走笔(11)三门湖——陕、晋、豫交界处的一个古湖 |
正文 | “三门湖”是存在于二、三百万年前的一个古湖,其位置在现在的陕、晋、豫交界处。它的总面积约2.3万平方公里,包括陕西省的关中地区、山西省的西南部和河南省的西部这一块毗连的地方。黄河、渭河、汾河等河流在这片土地上流过,分别形成了关中、临汾—运城和灵宝诸盆地。 这片土地地势平坦、辽阔无垠,呈现出一眼望不到边的平畴沃野。然而在第四纪的初期,这里却是一个碧波荡漾的大湖泊!这种变化是“沧海桑田”的佐证。 三门湖名称的由来 1918年,我国地质学家丁文江在河南省三门峡附近进行地质调查时,发现了一套岩性为黏土、亚黏土和砂层等叠置在一起的地层,并在其中找到了很多软体动物化石。丁文江就以首次发现地—三门峡作为这套地层的名称,将其叫作三门系(现在地质界叫作三门组)。此后,与这一套相同的地层在临近地区陆续发现,西至陕西关中地区,北达山西运城一带,皆有其踪迹。因为这一套被命名为三门组的地层岩性岩相是在湖泊环境中形成的,所含化石是在湖泊环境中生活的动物,故地质工作者就将这个地质历史上的湖泊称作三门湖。 然而,三门峡一带处于三门湖的边缘,这一套地层无论在地层层序和所含化石的完整性上,还是在地层厚度和研究程度上,都远远比不上关中地区那样的典型和深入,以“三门峡”命名确显不妥。但科学研究是尊重历史的,地学界以某一地层的首次发现地作为该地层的名称,这是一个约定俗成的做法。这套地层叫作“三门组”,该湖就沿用三门组的地层名称命名为“三门湖”了。 三门湖的沧桑变迁 古籍《山海经》有一个沧海桑田的故事,说仙女麻姑曾见东海三次变为桑田……此说纯属虚构的神话故事,但地球有过沧桑之变却是千真万确的事实。 地质工作证实,陕、晋、豫交界处,在距今约七、八千万年前,与整个华北地区有着相同的地质演变史,共同经历了长期海洋、海陆交互和大型内陆河湖盆地相的历史过程。 之后的白垩纪之末,因为受燕山运动的影响,陕北等地区大面积抬升,南侧的秦岭仍然继续“上长”,同时在其边缘发生了一系列的东西向和北东向断层,在这些断层的夹持中,中间部分相对陷落,于是就形成了汾渭盆地的雏形。 然后,在数千万年的第三纪时期,受多次断裂活动的影响,汾渭盆地不断演化变迁,到了第四纪初,面积大大扩充,形成了一个范围广阔的大盆地,就进入该区地质历史上的三门湖时期。 三门湖时期始于距今约300万年的第四纪早更新世初期,其鼎盛期约在距今100—300万年的时候。到了距今约100万年时,因地质构造运动的影响,盆地逐渐上升,气候也趋于干旱,三门湖面积渐趋缩小,湖水盐碱浓度加大,地层中出现了石膏层的沉积,湖泊环境的鼎盛期也予以结束。 到了距今约几十万年前的中更新世时,湖泊的面积更为缩小,仅仅在现代汾河、渭河的所处位置上,才有一些小的遗留湖泊。这些遗留小湖泊的持续时间很长,很可能存留至距今数万年前的晚更新世。运城地区的河东盐池和关中地区的卤阳湖,即是三门湖不断缩小以后的残留湖。 三门湖时期,作为黄河主要支流的渭河、汾河等尚未形成,黄河也没有统一的河道系统。当时,在现今黄河“几”字形的河道位置上,尤其是在黄河中游这一片土地上,存在着一系列与三门湖类似的姐妹湖。这些“姐妹”们各各独处、漫度青春,共同孕育着黄河的诞生。当时的三门湖周围,有众多的河川溪流汇入,自成一个独立的内陆水系。 到了中更新世时,渭河东部才有了缺口,三门湖由封闭渐变为半封闭状态,三门湖的“姐妹”们才先后携起手来,形成了统一的黄河河道,大大小小的支流汇流成一条大河,成为一东流入海的外流河流。 生机勃勃的自然图景 通过地质考察和研究,人们对三门湖的面貌及其古地理环境逐渐有了比较清晰的认识。地质工作者根据野外考察和钻井等资料,认为三门湖曾经有过三个沉积中心:一在西安之西,一在渭南之北,另一个在运城之南。这三个沉积中心,当时的湖水深度都很大,所形成的沉积物厚度可达千米。 在湖区,从湖的边缘向湖的中心,沉积物颗粒呈现了由粗变细的规律。这种规律,在三门湖的南岸表现的更为明显:在秦岭北麓一带,沉积物为粗颗粒的砂,向北渐变为细砂,继续向北变为砂黏、黏砂土,直至黏土,清楚地展现了由河湖→滨湖→浅湖→深湖的变化规律。 从钻井资料还可以看出,三门组地层在垂直方向上,也呈现了粗细颗粒相互叠置的现象。这种有规律的叠置现象,就是我们所说的地层韵律。地层韵律是地壳运动、有规律的升降和气候干湿交替的见证之一。 生物史告诉我们,生物是由简单向复杂、由低级向高级进化发展的。生物的进化发展既有它的阶段性,也有发展过程中的不可逆性,各种生物都与当时的自然环境有着密切的关系。据此,我们就可以依据保存于地层中的古生物化石,来恢复三门湖时期的古环境了。 三门湖时期,在湖周曾经生活过三门马、马、斑鹿、大角鹿、羚羊、中国野牛、野牛、剑齿象、鬣狗、水牛等大型哺乳动物,湖泊的浅水水域则生活着以丽蚌为主的软体动物等。 三门湖形成的初期,气候寒冷,不利于植物的生长,因而植被稀疏,仅有少量木本的松科、云杉、铁杉、榆、栎和草本的蒿、菊科、藜科及麻黄等的生长,一些地方见有耐寒的阴地蕨。 进入三门湖的鼎盛期,气候温暖,植物群落属于北亚热带—暖温带过渡类型,以温带常见植物为主,点缀着少量的亚热带植物。生长的木本植物有榆、栎、松、桦、胡桃、鹅耳枥等,还有山核桃、枫香、枫杨、木兰、罗汉松等。湖沼中则生长着大量的眼子菜、黑三棱,还有水鳖狐尾藻等。 到了三门湖的后期,气候又复变冷,松栎之类有所增加,而喜温植物逐渐减少,直至逐渐消亡。 依据以上分析,我们可以恢复三门湖鼎盛期的自然景象是:广阔的湖面水平如镜、一望无垠,湖水清澈恬静、深浅有序,碧波粼粼、水光敛艳;湖的周围,沼泽环布、地面绿茵似锦;再向湖外,飘带似的河溪辐辏入湖,流水淙淙;湖边的群山倒影映入水中,配上那迭起的涟漪,峦影波光,悦目赏心!湖外林间、草地、湖畔,不时有各种动物出没,它们有的“和平共处”、互不相扰,有的却在相互争斗、弱肉强食……真是一片生机勃勃、热闹非凡的土地! 为什么要研究三门湖 三门湖虽然早已不复存在,优美的湖泊风光已经成为地质历史上的记忆,但我们对它的研究却有着很重要的科学意义。 昔日为三门湖所占据的地区,现如今的这里地形平坦、土地肥沃、气候温和、河流交织,这些有利条件,为农业生产的发展提供了良好的基础。几千年来,我们的祖先世世代代就在这块土地上辛勤耕耘、繁衍生息,创造了灿烂的华夏文化。今天,这里是陕、晋、豫三省的工农业生产基地,养育着数千万人民。 三门组地层是一套砂石土层相互叠置的堆积层,地层内赋存有多层承压地下水。地下水有的自溢地表,水量比较丰富。地下水水质在有的地区较好,是工农业和生活用水的水源之一;有的地区地下水矿化度很高,为地下卤水,是制取芒硝等化工原料的宝贵资源。 三门组地层中的砂石土层各有用场。其中的砾石,因成分多为坚硬的花岗岩、石英岩等,是良好的建筑材料,可以作为混凝土的粗骨料;其中的中粗砂,成分坚硬、质地均匀、所含黏土等杂质极少,也是良好的建筑材料,可以作为混凝土的细骨料;其中的黏土层,质地黏重,是钻探用泥浆和民众粉刷墙壁的良好材料。 三门湖地层中所发现的大量动物化石,以及地层中的人类化石,为我们研究地质历史、环境变迁和人类进化提供了重要线索。最近,人们又在三门组地层的下部,发现了沋河貘鼠、原脊象、贺风三趾马、祖鹿等化石。这些化石的发现,以及对三门组地层的进一步深入研究,对于当前地质界关于第三系与第四系界限问题的解决,将很有帮助。 1982年10月 |
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