呂金波

1914年至1926年，瑞典人安特生（Johan Gunnar Andersson）受聘中國北洋政府農(nóng)商部礦務顧問，對中國作出過三大貢獻——宣龍式鐵礦床的發(fā)現(xiàn)、考古學和地質(zhì)學。1921年10月27日～12月1日，安特生在中國地質(zhì)學家袁復禮、劉長山、陳德廣、白萬玉、姚氏、張氏等人的陪同下發(fā)現(xiàn)仰韶文化遺址、開創(chuàng)了中國田野考古學。迄今百年，寫文紀念。

1902年，安特生畢業(yè)于瑞典烏普薩拉大學（Uppsala Universitet），獲地質(zhì)學博士學位，后來編寫了《世界鐵礦資源》和《世界煤礦資源》兩本調(diào)查集，任萬國地質(zhì)學會秘書長，舉世矚目，受到了北洋政府的關注。1913年北洋政府成立了農(nóng)商部地質(zhì)調(diào)查所和地質(zhì)研究所，1914年聘請安特生擔任農(nóng)商部礦務顧問，發(fā)現(xiàn)龍關（1958年12月龍關縣與赤城縣合并、1960年5月改稱赤城縣）鐵礦，1915年受到袁世凱的接見（談話時間長達2小時），1916年黎元洪總統(tǒng)頒發(fā)“總統(tǒng)三等嘉禾章”獎勵，這一時期安特生編寫了《中國的鐵礦和鐵礦工業(yè)》和《華北馬蘭臺地》兩部調(diào)查報告。

農(nóng)商部礦務顧問——瑞典人安特生

發(fā)現(xiàn)宣龍式鐵礦床

安特生顧問于1914年發(fā)現(xiàn)龍關縣赤鐵礦，在1918年發(fā)現(xiàn)宣化北面的煙筒山赤鐵礦，后來被地質(zhì)教科書和《地球科學大辭典》定義為“宣龍式鐵礦床”。赤鐵礦賦存于龍關縣和宣化煙筒山一帶的中元古代長城紀串嶺溝組下部。這一發(fā)現(xiàn)奠定了1919年6月開工、9月成立“龍煙鐵礦股份有限公司”的基礎，解放后發(fā)展成為“首鋼”和“宣鋼”兩大鋼鐵基地。

發(fā)現(xiàn)過程

1914年，北洋政府聘請安特生為農(nóng)商部礦務顧問。恰逢第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，鋼鐵產(chǎn)量成為戰(zhàn)勝國的標志，人們希望找到大量的鐵礦，北洋政府想找到由中國人自己掌控的鐵礦山。安特生來到中國后的第一個貢獻就是在1914～1918年先后發(fā)現(xiàn)龍關縣——宣化煙筒山的赤鐵礦，1919年9月成立了“龍煙鐵礦股份有限公司”，現(xiàn)在首鋼廠內(nèi)的石景山半山腰還保留有“龍煙專家樓”遺址，兩排青石砌筑的平房，是建廠時幫助安裝第一座250噸煉鐵爐的美國工程師格林（G. G. Green）的起居室和辦公室，當時稱為“龍煙別墅”，是在古代法明寺舊址上修建的?！褒垷焺e墅”被首鋼人俗稱“白屋”，青白色，坐西朝東，硬山起脊、虎皮墻體，每排房長33米，寬7.4米，高4米，內(nèi)設隔斷墻、四白落地、吊頂，2007年12月被北京市規(guī)劃委員會和北京市文物局列入“北京市優(yōu)秀近現(xiàn)代建筑保護名錄”。

安特生顧問于1918年前往宣化一帶的護照

1914年安特生顧問到丹麥工程師麥西生（F. C. Mathiesen）家中，見到了赤鐵礦樣品。1914年9月偕麥西生和助手瑞典工程師伊立生（C. F. Erikson）前往當時的龍關縣考察，發(fā)現(xiàn)了“龍關鐵礦”。因這一發(fā)現(xiàn)，1915年安特生受到袁世凱的接見，1916年大總統(tǒng)黎元洪頒發(fā)嘉獎令：“大中華民國大總統(tǒng)茲授與農(nóng)商部顧問洋員安特生三等嘉禾章以示優(yōu)異。大中華民國五年九月二十五日令行，黎元洪。大中華民國五年十月二十日頒發(fā)。銓敘局局長郭則沄”。1918年成立龍關鐵礦公司后又發(fā)現(xiàn)宣化煙筒山鐵礦，于1919年重組為“龍煙鐵礦股份有限公司”，北洋政府的徐世昌、黎元洪、馮國璋和段祺瑞等都有股份，標志著中國人掌管鐵礦的開始。1923年4月15日，黎元洪大總統(tǒng)偕農(nóng)商部李根源總長視察龍煙鐵礦石景山煉廠。

宣龍式鐵礦的層位和品位

串嶺溝組為距今16.58～16.48億年前濱海潮間帶沉積的物質(zhì)，地質(zhì)學稱為“薊縣剖面”（李四光評價“在歐亞大陸同時代地層中，薊縣剖面之佳，恐無出其右者”），位于天津薊州區(qū)的青山嶺-劉莊子，但沒有下部的赤鐵礦層。宣化-龍關縣（赤城縣）-延慶的下部為紅色含赤鐵礦砂巖，中間為黑灰色粉砂質(zhì)頁巖，上部為黑色碳質(zhì)頁巖夾含砂白云巖。

下部具有赤鐵礦層的串嶺溝組形成于尚義-赤城以南、蔚縣-延慶以北的宣龍海盆中，因為向西接近山西古陸、向南接近冀西古陸、向北接近內(nèi)蒙古陸，海盆較淺，沉積物中陸地的泥砂含量明顯增多，沉積了氧化條件下形成的赤鐵礦層。礦床學術語“品位”是指礦石中有用組分的單位含量，平均品位是指全礦區(qū)工業(yè)礦石總平均品位，通常以%表達，如鐵的品位為41.78%，意思就是這種鐵礦石中含鐵41.78%。鐵礦區(qū)主要分布有河北省張家口市的煙筒山（平均品位41.78%）、龐家堡（平均品位45.00%）、麻峪口（平均品位37.41%）、黃草梁（平均品位47.69%）、辛夭（平均品位35.36%）、大嶺堡（平均品位36.81%）和北京市延慶區(qū)的營門（平均品位48.82%），均為中型礦床。赤鐵礦層由上至下分為第Ⅰ礦層～第Ⅴ礦層，共5層：第Ⅰ礦層，主要為鮞狀赤鐵礦，少量腎狀赤鐵礦，偶見鮞狀菱鐵礦，厚0.25～0.35米；第Ⅱ礦層最好，含鐵品位高，鮞狀赤鐵礦，厚0.18～5.38米。第Ⅲ礦層，鮞狀赤鐵礦，偶見腎狀赤鐵礦，厚0.26～2.96米，常夾1～2層厚0.2～0.3米的菱鐵礦。第Ⅳ層，腎狀赤鐵礦，平均厚度0.63米。第Ⅴ礦層規(guī)模小。各礦層之間被0.8～1.2米厚的石英巖、砂巖及砂質(zhì)頁巖夾層隔開。

宣化-龍關縣（赤城縣）一帶的串嶺溝組比較薊縣一帶，地層顯著變薄，說明海水變淺，屬濱海相潮間帶沉積，氧化還原電位高，處于氧化環(huán)境，同時北面的內(nèi)蒙古陸、西面的山西古陸和南面的冀西古陸太古宙地層中的鐵質(zhì)成分流入深度很淺的宣龍海盆中，致使地層中三價鐵含量高，巖石的顏色整體發(fā)紅。地層下部以砂巖、粉砂質(zhì)頁巖、赤鐵礦為主，厚49～55米，產(chǎn)“宣龍式鐵礦床”，上部為黑色炭質(zhì)頁巖夾灰綠色含鉀頁巖，夾數(shù)層含疊層石白云巖。具有腎狀、鮞狀構(gòu)造的赤鐵礦均由地球元古代的早期生命體——鐵質(zhì)疊層石組成，主要有：Cruneria yantungshanensis,Pangjiapuella palmata等。北京市延慶區(qū)營門一帶的串嶺溝組底部為腎狀、鮞狀赤鐵礦，厚約2米。

“宣龍式鐵礦床”集中分布于河北省西北部張家口市的宣化、龍關、赤城一帶，向東延伸至北京的延慶區(qū)營門、車道溝、囤子溝，最東到懷柔區(qū)長哨營大溝村一帶，礦石品位：全鐵平均品位35.36～48.82%，屬于富礦。再向東的密云區(qū)——天津薊州一帶，隨著海水變深（地層增厚為標志）進入還原環(huán)境，相應氧化環(huán)境下的赤鐵礦層也就不存在了。

總結(jié)一下“宣龍式鐵礦層”的沉積環(huán)境演化過程：在濕熱型氣候條件下，鐵質(zhì)來自周邊古陸太古宙地層中的桑干巖群含鐵風化物質(zhì)，隨著宣龍海盆地殼的下降，沉積在封閉的海盆中，形成了5層赤鐵礦層。海盆中的海水處于浪基面附近，水深在20米左右，Eh值在+0.1～0.0之間，pH值在5～6之間，為氧化環(huán)境，介質(zhì)處于中酸性，形成赤鐵礦。后期隨著海水變深，游離氧減少，菱鐵礦增加，形成了串嶺溝組上部還原環(huán)境的頁巖地層，也就沒有赤鐵礦了。另外，腎狀赤鐵礦是伴隨地球早期生命——疊層石伴生的礦床，表明生物化學作用明顯，反映含鐵疊層石在濱海潮間地帶生存，可以說“宣龍式鐵礦床”屬于濱海相化學沉積和生物化學沉積共同作用形成的礦床。

延慶營門的腎狀赤鐵礦

發(fā)現(xiàn)周口店北京人遺址和仰韶文化遺址

發(fā)現(xiàn)周口店北京人遺址

1918年春天，安特生顧問發(fā)現(xiàn)周口店雞骨山（現(xiàn)在的南坡貨場，后來編號周口店第6地點），在此找到了大量的野兔和狐貍化石，引起他考察周口店的興趣。1921年夏天，他和奧地利人師丹斯基（Otto Zdansky）等再次訪問周口店，在當?shù)責夜と说囊龑?，來到了周口店村西的龍骨山，在周口店?地點頂部發(fā)現(xiàn)了豐富的哺乳動物化石，當時安特生顧問把它編為第53地點，就是現(xiàn)在的周口店北京人遺址。在這次考察中，當安特生顧問驚訝地看到堆積物中有白色的石英片時，他激動地轉(zhuǎn)過身來對同伴們說：“這里有古人類，現(xiàn)在我們必須全力以赴地去尋找”。由此可見，他已經(jīng)初步地意識到這個地點的科學價值了。

周口店第1地點被發(fā)現(xiàn)后，隨后師丹斯基作了幾周的發(fā)掘工作，由猿人洞頂部北壁人工洞口鉆入，發(fā)掘?qū)游幌喈斢诂F(xiàn)在編號的第四紀中更新世堆積物第4～5層下部，在靠近北壁的堆積物中挖掘化石。1923年，師丹斯基等再次挖掘，現(xiàn)場找到一枚猿人臼齒化石。后來，在運到瑞典烏普薩拉研究室去修理的化石中，又找出一枚猿人前臼齒化石。1926年10月22日由地質(zhì)調(diào)查所、北京博物學會以及協(xié)和醫(yī)學院聯(lián)合主辦會議，歡迎瑞典皇儲古斯塔夫六世（Gustaf Ⅵ Adolf 1882-1973）訪問北京，會議期間舉行了科學報告會，安特生宣布發(fā)現(xiàn)了猿人牙齒化石，引起了科學界的普遍重視。

安特生（右4）、瑞典皇儲（右7）1926年10月22日合影

安特生顧問的宣布開了個好兆頭。后來，1929年楊鐘健與法國人德日進（Pierre Teilhard de Chardin）將第1地點堆積劃分為10層，1949年賈蘭坡向下劃分了第11～13層，1949-1951年賈蘭坡命名13層以下的紅色粘土礫石層為“底礫石層”，1960年黃萬波向下挖掘了深約3米的探坑，1977-1981年楊子賡等挖掘編錄了第14～17層。以第16層頂部的侵蝕面為界限，下部第16～17層為早更新世沉積物，向上第15～14層為中更新世龍骨山組，再向上第13～1層為中更新世周口店組。1929年12月2日16點裴文中在第10層發(fā)現(xiàn)了第1顆猿人頭蓋骨，1936年11月5-26日賈蘭坡在第8～9層發(fā)現(xiàn)了3顆猿人頭蓋骨，1966年5月4-5日裴文中、邱中郎、顧玉珉、柴鳳岐等在第3層發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)在僅存的猿人頭蓋骨。

安特生對“周口店北京人遺址”的發(fā)現(xiàn)，成就了21世紀世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡的發(fā)展。截止2021年，聯(lián)合國教科文組織支持的世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡（Global Geoparks Network，縮寫GGN）共有169個成員，中國有41個成員，其中周口店遺址是“地質(zhì)公園（Geopark）概念”的誕生地。2016年1月19日，世界地質(zhì)公園執(zhí)行局蓋伊·馬提尼（Guy Martini）和尼古拉斯·鄒若思（Nikolaos Zouros）贈牌“北京·周口店——地質(zhì)公園概念誕生地”，明確全球的地質(zhì)公園活動起始于1996年8月（北京舉行的第30屆國際地質(zhì)大會期間）的T203北京周口店古人類遺址及第四紀洞穴地質(zhì)（第四紀、地貌、古人類）會間旅行路線，首次將漢語“地質(zhì)公園”與英語“Geopark”文字對應。

發(fā)現(xiàn)仰韶文化遺址

1920年，地質(zhì)調(diào)查所安特生顧問派劉長山到河南省澠池縣采集石器和龍骨（哺乳動物化石）。劉長山在澠池縣仰韶村住了3天，打聽村民收藏石器和龍骨的地點就在仰韶文化遺址。劉長山采集了600多件石器及陶器，雇村民王兆用毛驢運到澠池縣，再由火車發(fā)往北京西四南豐盛胡同3號的地質(zhì)調(diào)查所陳列室。安特生顧問看到后推斷屬于新石器時代遺存。

安特生顧問向農(nóng)商部長張國淦和地質(zhì)調(diào)查所丁文江、博士翁文灝遞交了請示報告，在得到北洋政府以及澠池縣政府的同意后，前往澠池縣城西關福音堂(瑞典籍牧師史天澤傳教處)暫住，再由縣知事胡毓藩指派第三科錄事王茂齋陪同前往仰韶村，住在村民王兆棋家。于1921年10月27日～12月1日在仰韶文化遺址挖掘了36天。這項工作由安特生和袁復禮主持，地質(zhì)調(diào)查所的劉長山、陳德廣、白萬玉、姚（安特生文中作“繳”）氏、張氏5人參與。在村南的沖溝斷面上層發(fā)現(xiàn)有灰層、灰坑和陶片堆積，在堆積物下層發(fā)現(xiàn)新石器與彩陶片共存，還發(fā)現(xiàn)一件石錛，均屬于新石器時代人類遺存的證據(jù)。安特生等將挖掘出來的新石器、陶器、骨器和蚌器裝在4個木箱里，用火車托運回北京西四南的地質(zhì)調(diào)查所。調(diào)查情況記錄在1934年出版的作品《黃土地的兒女》（Children of the Yellow Earth: Studies in Prehistoric China）。這次挖掘工作開啟了中國的田野考古學。

《北京西山地質(zhì)志》作者

提供了《北京西山地質(zhì)志》的化石鑒定、地文和經(jīng)濟地質(zhì)章節(jié)

1916年夏，右圖中站立的13人成為地質(zhì)調(diào)查所調(diào)查員，“所長丁文江首令完成五萬分之一之西山地質(zhì)圖，即今日縮成十萬分之一者是也”。調(diào)查范圍北至高崖口-向陽口，南至?？谟?周口店，西至清水-蓮花庵，東至肖家河-頤和園。在地形地質(zhì)測量的基礎上，從1918年冬開始，由葉良輔主筆《北京西山地質(zhì)志》，1920年出版。

《北京西山地質(zhì)志》分為5章，即：地層系統(tǒng)、火成巖、構(gòu)造地質(zhì)、地文和經(jīng)濟地質(zhì)。第一章地層系統(tǒng)，大多根據(jù)野外測量而成。植物化石由安特生顧問在坨里礫巖層中的頁巖首先發(fā)現(xiàn)，后在髫髻山南北繼續(xù)發(fā)現(xiàn)若干同類化石，由瑞典皇家博物館鑒定；地層從下至上分為新元古界矽質(zhì)灰?guī)r層、下馬嶺層，古生界寒武紀下震旦系、奧陶紀上震旦層、石炭紀楊家屯煤系、二疊三疊紀紅廟嶺砂巖層，中生界下侏羅紀門頭溝煤系、九龍山系、上侏羅紀髫髻山層、新生界之地層。

第四章地文，援引安特生顧問觀察較多。分為山脈、北京平原（或稱北京灣）、河流、地文期、黃土。其中，河流描述了永定河（渾河）、清水河和琉璃河，地文期描述了唐縣期之地面、汶河期自上而下之侵蝕、馬蘭期之梯地和板橋期自上而下之侵蝕。黃土研究引自安特生顧問，從上至下分3層：

含脊椎動物遺骸的次生黃土（全新世黃土）

含脊椎動物遺骸的風成黃土（更新世馬蘭黃土）

富于野馬Hipparion化石的上新統(tǒng)紅色粘土（上新世三趾馬紅土）

第五章經(jīng)濟地質(zhì)，援引安特生顧問觀察也較多。北京西山為中國北部礦產(chǎn)豐富之區(qū)，有煤、石灰及石料。煤田產(chǎn)于九龍山內(nèi)斜層（現(xiàn)在將“內(nèi)斜層”稱為“向斜”）、廟安嶺內(nèi)斜層（向斜）和北嶺內(nèi)斜層（向斜）。煤田描述了門頭溝、琉璃渠（即琉璃局）劉家?guī)X鎗峰嶺一帶、炭峪、響峪、玉泉山白家疃、王平村安家灘王平口、煤嶺佛門溝、石板場馮村、清水尖大臺穿石臺東板橋西板橋莊戶千里臺大寒嶺煤窯劉家臺等處、木場子禪房、齋堂、長溝峪、安子北窖英水窖兒杏園等處、周口店金陵萬佛堂佛子莊中窖南窖長流水等處、東桃園曹家園劉公溝淤泥坑煤臺。金屬礦描述了鐵、銅、鉛、金，非金屬礦描述了石棉、滑石、石材和石灰業(yè)?？偨Y(jié)來說，1914年，瑞典人安特生被聘為中國北洋政府農(nóng)商部礦務顧問，當年就發(fā)現(xiàn)了龍關縣赤鐵礦。1918年，發(fā)現(xiàn)了周口店雞骨山遺址（周口店第6地點），隨后又發(fā)現(xiàn)了宣化煙筒山赤鐵礦。1921年發(fā)現(xiàn)了周口店北京人遺址（周口店第1地點），隨后又發(fā)現(xiàn)了仰韶文化遺址。1920年出版了由安特生提供地文和經(jīng)濟地質(zhì)兩章素材的《北京西山地質(zhì)志》。安特生顧問實現(xiàn)了對中國宣龍式鐵礦床發(fā)現(xiàn)、考古學和地質(zhì)學的三大貢獻，值得紀念。