石头讲述岩浆故事

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  江苏省南京市古时也称石头城,因三国时东吴曾在该城清凉山处依山边石头而建城墙,这样的城墙不仅坚固、壮观,而且还节省了大量的城砖。那里的石头也很特别,都是红色,有的为厚层的砂岩,更多是厚层砾石层。在这样的石头里很难找到化石。这类红色岩层在我国分布很广,南至广东,北至内蒙,西至新疆,东至浙江都可见到。其时代为距今9OOO多万年至6500万年的白垩纪晚期。当时我国正处于气候干旱炎热、植被很少,风化强烈的恶劣环境,所以形成的地层都是红色的。恐龙、翼龙等大灭绝却和这时期的恶劣环境有关,这就是为什么我国大批恐龙蛋、恐龙化石大都产于红色岩层的原因。清凉山这段城墙应是南京最早的城墙了,其余部分多为明朝所建。南京城墙包围范围很大,城北有幕府山、栖霞山,东有紫金山、孔山、汤山,南有翠屏山、牛首山、方山。城墙内也有山,如北有狮子山、东有九华山、富贵山,西有清凉山,且山均为石头组成,故也可称是石头城了。不仅如此,这些石头竟是南京一部“史书”,若包括地下深处的石头,它的“历史”竟可以追索到17亿年来南京所经历的风风雨雨,沧海桑田的变迁,以及发生在8亿年前和2.05亿年前两次翻天覆地的造山运动和随后惊天动地的岩浆活动以及火山喷发。
  南京属华南板块的一部分,在8亿年前,那里是地壳的活动地带,所以沉积了很厚的海相地层和火山喷发物。大约在距今8亿年时,它发生了极其猛烈的造山运动和岩浆活动,使“上千”米厚的地层像揉面团一样被强烈褶皱,加上几千度高温岩浆的作用,使得它面目全非,成了极其复杂的变质岩。由于大部分石头都在地壳深处,要弄清楚它很难。经放射性元素测定,它最老的石头已有17亿年了。经这次造山运动,使南京进入较为稳定的陆台区。这些很厚的变质岩也就成为南京地区的基底了。 从距今7亿多年至2.3亿年间,南京仍处在海里,前后沉积了约6000米厚的灰岩、白云质灰岩、泥岩、粉砂岩、砂岩等,所以在这些岩石中可以找到6亿多年前海里的藻类,5亿年前海里的三叶虫,4亿年前的腕足类、头足类(乌贼属于这类)、腹足类(螺丝)、笔石、鱼类、双壳类(蚌壳),2亿~3亿年前的海里珊瑚、有孔虫、筳类、苔藓类、牙形刺、海绵,2亿年前的菊石、双壳石、鱼类等。
  它们都是这漫长历史的见证者,都可以向人们诉说那遥远年代的古气候、古环境,以及它们的兴衰与变迁,也可以说每块石头都是一段历史。
  不过在这部历史长河中,南京也有3次上升为陆地,给人留下深刻的印象。
  第一次是距今6.4亿至5.7亿年问,地球经历了它的第四次大寒冷期。由于非常寒冷、海水蒸发的水分都变成了冰雪而飘落在陆地上,久而久之,陆地成了银妆素裹的白色世界,海平面也因此下降了几百米,当时南京地区也成了陆地了。有学者认为当时连海里都结冰了,使整个地球都成了冰雪世界,这就是地球史上有名的雪球事件。
  怎么知道当时这么冷呢?因为在世界各地都发现了当时冰川沉积特有的冰砾石,在砾石上还可见冰留下的擦痕呢?在江苏镇江地区冰沉积物有600米厚,在南京地区仅残存就20多米厚。因历史久远,能见至4它们实属不易。这次大冰期竟延续了7000多万年。好在当时海里仅有些藻类,它们能忍受这极恶劣的环境,当然有许多也灭绝了。 第二次是距今4.3亿至3.7亿年间,这段长6000多万年间恰是地球上海里的植物——藻类,动物——鱼类登上陆地,往陆地发展的重要时期。造成这次地壳上升是由于欧洲发生了极强烈的造山运动,并使地球陆地大大扩大之故。在南京阳山碑材附近就可以观察到有海里上升为陆地的过程,所以南京缺失了这一时期形成的地层,并在后来堆积了厚约160米陆相的砂砾岩、砂岩、粉砂岩。在细的粉砂岩中还可以找到当年的植物化石,它的树皮呈鳞片状,故称为鳞皮木。
  第三次是距今2.6亿至2.53亿年间。这次上升为陆地的时间只有约700万年,而且大部分时间都为河流相。所以尽管当时是地球上形成煤炭的重要时期,但南京地区,包括整个华南地区形成的煤炭都很少。相反,在我国北方当时早已是陆地了,所以形成了大量的煤炭层。
  距今2.3亿年恰是恐龙时代的早期。在这之前,华北板块与华南板块相隔较远,之后它们相互靠近拼合,并导致了华南板块上升为陆地。南京也从此永远结束了在海里的历史。
  地球早期陆地极少,海水几乎淹没了整个地球表面。随后一些板块移动而引发了造山运动,它们褶皱成山,使该处地壳厚度增大,并露出了海面而形成了陆地。而造山运动大多是板块相互碰撞、挤压的结果。由于板块的运动,所以陆地才不断增多。华北板块早在距今4.5亿年就上升为陆地了,尽管在距今3亿多年也曾短暂下降为海,但它比华南板块升为陆地早2亿多年。南京,乃至华南板块的上升,均显示了大规模、极其猛烈的造山运动,即将降临这一地区,它将彻底地改变这一地区的格局,使这一地区进入了一个崭新的地史时期。(详见下期“石头讲述火山故事”)
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