從太古代到第四紀(jì),30億年的漫長時(shí)光在湖湘大地上究竟留下了多少珍貴的記憶?我們根據(jù)《湖南地質(zhì)遺跡調(diào)查報(bào)告》,在省地質(zhì)科學(xué)研究院教授級高工童潛明的指導(dǎo)下梳理了一條關(guān)于湖南地質(zhì)遺跡的時(shí)間軸。
中元古代
18~8億年前
全球最早的地幔柱
益陽市滄水鋪鎮(zhèn)薦周屋村有9.3億年的稱保林沖組的火山巖套,據(jù)中科院廣州地化所研究是全球最早的地幔柱。
古板塊縫合線
中元古代晚期(距今11.57億年)到新元古代早期(距今9.13億年)楊子板塊與華夏板塊對接碰撞,對接碰撞帶北東起紹興,經(jīng)江山、萍鄉(xiāng)入湖南文家市,出湖南后止于南西的廣西欽州。文家市一個(gè)叫蜈蚣槽的地方有板塊碰撞帶必須的證據(jù),是形成于9.13~11.57億年前的蛇綠巖套。
太古代
38~25億年前
藻類化石
藻類是地球最早的生物。湖南距今11~17億年的冷家溪群沉積變質(zhì)巖石中產(chǎn)藻類化石,且分布很廣,冷家溪群巖層有些地區(qū)分解出距今26億年的澗溪沖群,其中不排除有藻類化石。因此湖南最早的生物可能出現(xiàn)在26億年前的瀏陽文家市澗溪沖。
華南最老的火山巖
益陽市市中心石嘴新-攔江寺一帶有古火山巖稱科馬提巖,系30.28億年前海底噴溢形成,現(xiàn)知是華南最早的火山巖。
震旦紀(jì)
8~5.7億年前
古冰磧層
震旦系冰磧層在國內(nèi)16個(gè)省市有分布,尤以華南最發(fā)育,稱南沱冰磧層。對南沱冰磧層的研究,湖南是重點(diǎn)。1991年成都地質(zhì)學(xué)院院報(bào)發(fā)表劉波教授的《華南震旦系冰川地層及冰川演化規(guī)律》,系統(tǒng)研究了4個(gè)剖面,除西陵峽剖面外,其余3個(gè)剖面都在湖南(石門楊家坪、張家界四斗坪、洞口江口)。
寒武紀(jì)
5.7~5.1億年前
寒武系排碧階、古丈階“金釘子”
花垣縣排碧鄉(xiāng)四新村在寒武系中統(tǒng)頂部花橋組底界之上369.06米,發(fā)現(xiàn)了平滑網(wǎng)紋雕球接子三葉蟲化石,它具有廣泛的國際地層對比意義而定為寒武系上統(tǒng)古丈階之上的排碧階金釘子剖面。
古丈縣羅依溪在寒武系中統(tǒng)頂部花橋組底界之上121.3米,發(fā)現(xiàn)了平滑光尾接球子三葉蟲化石,它具有廣泛的國際寒武系地層對比意義而定為寒武系上統(tǒng)古丈階金釘子剖面。
沉積改造(密西西北型)鋅鉛礦
現(xiàn)知有花垣漁壙、龍山洛塔、保靖、鳳凰和永順青坪等5個(gè)礦田,有礦產(chǎn)地200余處。其中花垣漁壙是大型礦床,是湘西最重要的礦產(chǎn)地。
天體撞擊事件
早在上世紀(jì)80年代,一些著名的很有影響力的中外地質(zhì)學(xué)家就提出來震旦紀(jì)/寒武紀(jì)界面發(fā)生了一次全球天體撞擊事件,但證據(jù)只是稀疏分布在華南廣大地區(qū)的一些點(diǎn)的銥和碳同位素異常等間接證據(jù),還沒有發(fā)現(xiàn)撞擊的直接證據(jù)。直接證據(jù)是有撞擊時(shí)殘留在撞擊界面中的沖擊地質(zhì)現(xiàn)象,以及隕石的殘余物。到目前為止,只有天門山震旦系/寒武系界面巖石中保存有巖石受沖擊的特殊碎裂地質(zhì)現(xiàn)象,以及保存有隕石物質(zhì)等直接證據(jù)。
志留紀(jì)
4.39~4.09億年前
多鰓魚化石
張家界市永定區(qū)溫塘鎮(zhèn)溫塘村志留系下統(tǒng)溶溪組紫紅色泥巖產(chǎn)脊索動(dòng)物門甲魚綱中的魚化石,稱大庸魚。
泥盆紀(jì)
4.09~3.62億年前
溝鱗魚化石
長沙縣跳馬鄉(xiāng)石門村石鴨公路旁,中泥盆統(tǒng)跳馬澗組紫紅色泥質(zhì)細(xì)砂巖產(chǎn)脊索動(dòng)物門盾皮綱中的溝鱗魚化石,有中華溝鱗魚和田氏湖南魚。
最早的腐植煤
煤按成煤物質(zhì)分腐泥煤和腐植煤,前者是藻類成煤如寒武系的石煤,后者是陸生植物成煤如現(xiàn)主要開發(fā)的煤。全球第一個(gè)腐植煤成煤期在泥盆紀(jì)。瀏陽市市政建設(shè)時(shí)揭露出禮花廣場東側(cè)的泥盆系巖層中的黑色高炭巖石,據(jù)中科院研究是一種劣質(zhì)腐植煤,它雖然沒工業(yè)意義,但可以證明瀏陽是國內(nèi)海生植物登陸繁茂生長可成煤的少數(shù)地區(qū)之。
二疊紀(jì)
2.9~2.5億年前
世界第一的菊花石
菊花石是2.8億年前二疊紀(jì)時(shí)的淺海中碳酸鹽沉積物中的硫酸鍶、碳酸鈣以硅質(zhì)和生物碎屑為核呈放射狀結(jié)晶而成。硫酸鍶結(jié)晶為天青石,碳酸鈣結(jié)晶為方解石,它們是花瓣;結(jié)晶核心是硅質(zhì)或生物碎屑是花蕊。
1915年,巴拿馬萬國博覽會(huì),我國工藝大師戴清升之絕創(chuàng):“映雪”花瓶、“梅、蘭、菊、竹”屏風(fēng)參展,令世人瞠目,拍案驚奇“石頭能開花”,一舉榮獲“稀世珍品金獎(jiǎng)”,至今保存在聯(lián)合國博物館。
迄今為止在世界上其他國家尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)菊花石的報(bào)到。故我國是世界上絕無僅有出產(chǎn)菊花石的國家,而瀏陽在300多年前就發(fā)現(xiàn)了這種珍稀的工藝原料。
三疊紀(jì)
2.5~2.08億年前
亞洲恐龍祖先芙蓉龍
芙蓉龍化石于1970年在桑植縣芙蓉橋公社芙蓉橋村一座稱和尚垅的山坡上的中三疊統(tǒng)紫紅色巖石中發(fā)現(xiàn)。芙蓉龍生活的時(shí)限距今2.45億年~2.37億年,經(jīng)鑒定為槽齒類爬行動(dòng)物。它最先是在南非發(fā)現(xiàn),樣子有點(diǎn)像鱷魚,也有點(diǎn)像恐龍,以英國科學(xué)家派克命名為派克鱷。派克鱷這類槽齒類爬行動(dòng)物后來演化為恐龍、鱷類、翼龍類。因此芙蓉龍應(yīng)是大約是在三疊紀(jì)晚期才出現(xiàn)的恐龍的祖先,據(jù)此對恐龍學(xué)界認(rèn)為亞洲恐龍來自非洲經(jīng)印度進(jìn)入我國云南的說法大可質(zhì)疑。
侏羅紀(jì)
2.08~1.35億年前
有色稀有金屬礦床
侏羅紀(jì)發(fā)生了劇烈的地殼運(yùn)動(dòng),稱燕山運(yùn)動(dòng),并伴隨有強(qiáng)烈的巖漿侵入及其派生的有色稀有金屬成礦作用;同時(shí)也激發(fā)了沉積地層中的成礦元素活化而參與的沉積改造礦床的成礦作用。前者主要發(fā)生在湘南,是我國南嶺成礦帶的重要組成部分,如世界罕見的郴州柿竹園鎢多金屬礦床,以及臨武香花嶺錫多金屬礦床和香花石、桂陽黃沙坪和寶山、常寧水口山等鉛鋅多金屬礦床;后者主要在湘中,如冷水江錫礦山銻礦床、新邵白云鋪和禾青鉛鋅礦床。
白堊紀(jì)
1.35~0.65億年前
白堊系恐龍化石有骨、蛋和腳印,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)遺址有20處,其代表性產(chǎn)地為:
株洲市天元區(qū)蓮花小區(qū)骨化石,產(chǎn)于上白堊統(tǒng),經(jīng)中科院鑒定有霸王龍、似鳥龍、虛骨龍、鴨嘴龍、棘龍及鳥腳類和獸腳類化石。
麻陽苗族自治縣九曲灣恐龍足印化石,產(chǎn)于上白堊統(tǒng),在一傾角30°的紫紅色中薄層狀泥質(zhì)粉砂巖層面上有5個(gè)足印,其中3個(gè)保存完好。
桃源縣巖碼頭恐龍蛋化石,產(chǎn)于上白堊統(tǒng),經(jīng)中科院鑒定有單個(gè)的湖南叢狀蛋和6個(gè)一窩的長形蛋。
古近紀(jì)
6500~2330萬年前
古哺乳動(dòng)物絕滅和新哺乳動(dòng)物出現(xiàn)
衡東縣栗木坪至嶺茶一帶的始新統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)有衡陽原厚脊齒馬,嶺茶小副鼠、亞洲冠齒獸、晨光獸、亞洲德氏猴等10種新哺乳動(dòng)物化石,而未見鄰近棗市之7種古哺乳動(dòng)物化石。據(jù)此表明兩點(diǎn),一是出現(xiàn)了生物滅絕事件,它與地球上此時(shí)發(fā)生的“始新世初熱事件”一致;二是生物滅絕,隨后生物進(jìn)化出現(xiàn)真靈長類亞洲德氏猴,開辟了生物向人類進(jìn)化的歷程。
恐龍絕滅和古哺乳動(dòng)物出現(xiàn)
茶陵縣棗市剖面白堊系上統(tǒng)產(chǎn)恐龍骨塊和蛋化石,上覆假整合的古新統(tǒng)產(chǎn)茶陵叉齒獸、棗市小尖獸等7種古哺乳動(dòng)物化石,故其白堊系上統(tǒng)與古新統(tǒng)地層界線是“恐龍生死線”。
漸新世
3390~2330萬年前
丹霞地貌
如山具有貴州丹霞地貌區(qū)典型的“方山型”、“峽谷型”丹霞地貌;如飛天山則具有東南部廣東、江西等區(qū)內(nèi)多發(fā)育幽深曲折的溪流,以臨溪峰林峭壁、懸棺、天生橋、鵝狀洞為主的丹霞地貌。
新近紀(jì)
2330~260萬年前
喀斯特峽谷、錐狀峰叢地貌
有以峽谷為特征的湘西喀斯特地貌,如烏龍山、鳳凰、天門山等國家級地質(zhì)公園;有與廣西桂林類似的永州寧遠(yuǎn)冷水鋪和九嶷一帶的峰林峰叢,這一點(diǎn)明代徐客霞就將其歸為一類。
第四紀(jì)
260萬年~現(xiàn)在
喀斯特溶洞
出露的石灰?guī)r面積占全省總面積的30.44%,因此溶洞遍布全省各地,數(shù)以萬計(jì),可謂“無山不洞,無洞不奇”。正因如此,湖南打造出不少品牌旅游溶洞,如黃龍洞、波月洞、萬華巖、梅山龍宮、苗王洞等。
溶洞不僅僅是旅游資源,還是重要的文物資源。因?yàn)槿祟愒谶M(jìn)化過程中有一個(gè)很重要的“穴居”時(shí)期,即古人類居住在洞穴中。從現(xiàn)有資料看,我國的早期猿人“湖北建始人”、晚期猿人“北京人”、早期智人“廣東馬壩人”、晚期智人“廣西桂林人”,無一不是在溶洞中發(fā)現(xiàn)的。這些溶洞,多數(shù)又都同時(shí)存在大量與古人類共生的“大熊貓-劍齒象動(dòng)物群”化石。在湖南,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)“大熊貓-劍齒象動(dòng)物群”化石的溶洞有60多個(gè),但尚未發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)古“湖南人”,而遠(yuǎn)古湖南人使用的工具舊石器現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)100多處。因此在研究溶洞地貌時(shí)不可忽視對湖南先祖遺骸的尋覓。
新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)形成了我國的階梯狀地形,使湖南省處在西部云貴高原向長江中下游低山丘陵平原的過渡地帶。因此湖南省的地貌景觀既具西部高原特點(diǎn),又具中部和東部低山丘陵平原特點(diǎn)。