蓟县剖面研究简史

“蓟县剖面”带你进入地质历史是？~

我国北宋科学家沈括著有《梦溪笔谈》一书，后人称这部书为百科全书式的科学宏著。这部著作所涉及的内容十分广泛，所叙述的事物条理清晰，所发表的见解往往与现代科学研究的科学原则相符。英国著名的科学史学家李约瑟博士把沈括称为“中国科学史上最奇特的人物”，并把《梦溪笔谈》誉为“中国科学史上的里程碑”。

沈括在《梦溪笔谈?卷二十四?杂志》中有一段关于华北平原形成原因的认识：“予奉使河北，遵太行而北，山崖之间，往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者，横亘石壁如带，此乃昔之海滨，今东距海已近千里。所谓大陆者，皆浊泥所湮耳。尧殛鲧于羽山，旧说在东海中，今乃在平陆。凡大河、漳水、滹沱、涿水、桑干之类，悉是浊流。今关、陕以西，水行地中，不减百余尺，其泥多东流，皆为大陆之土，此理必然。”沈括所谈的如螺蚌壳等原为海洋生物，之所以能在现在的陆地被发现，其原因是在漫长的地质历史中，过去的海洋经过地质作用产生了变化而成为陆地，这就是我们常说的“海陆变迁”的缘故。沈括对这种地质现象得出的结论“大陆者，皆浊泥所湮耳。”则正确地解释了华北平原的成因，并对古代沧海桑田的变化作了科学的解释。对这种自然界变化的地质现象你若感兴趣，不妨到位于天津市郊区的蓟县亲自感受目睹这神奇的自然造像，在现实与遥远的远古时代的时空隧道中去体味和遐想。

自1934年，蓟县中上元古界地层剖面被北京大学教授高振西等发现，长期受到中外地学界的瞩目。1939年李四光教授在《中国地质学》一书中，将蓟县厚近万米的中上元古界称为标准剖面，并赞赏：“在欧亚大陆同时代地层中，蓟县剖面之佳，恐无出其右者。”给予了很高的评价。蓟县中上元古界是第一个国家级地质剖面自然保护区。1985年10月2日，中上元古界国家自然保护区成立了，时任天津市长的李瑞环和国家地质部部长朱训揭幕。蓟县剖面以其岩层齐全，出露连续，保持完好，顶底清楚、构造简单，变质极浅和古生物化石丰富而文明于世。而蓟县大红峪沟更是各种地质现象比较集中的一个地方，这里已经成为游览中上元古界各种地质现象的走廊。种类繁多的藻类化石的发现说明，距今约18亿年前，蓟县地区的地壳呈下降趋势，导致海水入侵，形成海洋环境。此后，这一地区的地壳又发生了上升运动，使沉积的地层露出了海面，又加之构造运动佼沧海变成桑田，于是就出现了当今蓟县剖面的地貌。蓟县的叠层石资源丰富，已发现并确定的类型即达34个群，58个形，故有“叠层石海洋”的美誉。

田树信

( 天津市地质调查院)

蓟县剖面发现于 20 世纪 30 年代初，1934 年由高振西、熊永先、高平著文发表。自那时起即成为我国震旦系的标准剖面，而称南口剖面为经典剖面。

现在所采用的长城、蓟县、串岭沟、大红峪、高于庄、杨庄、雾迷山、洪水庄、铁岭、景儿峪等各级地层单元名称，均由高振西于 1934 年选自蓟县城北山区地名。在高氏的地层划分中，下马岭一名沿用叶良辅 1920 年的命名，命名地点在北京市门头沟区下马岭村; 青白口，为高振西等选自下马岭西南 4km 的村名。

自 1934 年后至 1949 年，对蓟县或燕山 “震旦系”的研究没有显著进展。

1949 ～ 1959 年，新中国成立后的 10 年，对蓟县和燕山的 “震旦系” 做了大量工作，发表文章的有董南庭、陈晋镳、孙云铸、申庆荣和廖大从等。其中最重要的进展，是孙云铸等发现了原景儿峪组上部应属下寒武统，它与 “震旦系”之间有一不整合，并命名“蓟县运动”为产生此不整合的构造运动，指定其标准地点在蓟县城北府君山。

1959 年第一次全国地层会议系统总结了我国地层研究成果，再一次肯定燕山地区“是 ‘震旦系’在华北最发育的地区，其标准地点在蓟县……”，并由上而下将其划分成青白口统、蓟县统和长城统。对于它的时代范围，认为上部时代界限，可以大致为 5 亿多年，……长城统至少超过 10 亿 a。此次会议后至 1966 年，对蓟县和燕山的 “震旦系”研究发展很快，许多人发表了文章，填制了地质图，进行了综合研究。

1963 ～ 1964 年，天津地质矿产研究所系统地对蓟县剖面做了岩石地层学、古生物地层学、同位素地质年代学和地球化学的研究，邢裕盛等做了微古植物的研究。1964 年召开的蓟县震旦系现场学术讨论会对上述研究成果进行了总结，对蓟县 “震旦系”的划分和命名提出了修改意见，将原来的 10 个组改为 11 个组，原串岭沟组上部的碳酸盐岩单独分出，另建团山子组，黄崖关组 ( 常州村组) 改称常州沟组。在此期间，王曰伦、刘鸿允等还讨论了我国南方、北方 “震旦系”的分类、对比、时代隶属等问题。

1964 年对蓟县剖面进行了重测，各组分工: 常州沟组—青山岭常州沟组剖面为季幼庭、陈守柯; 船仓峪串岭沟组剖面为季幼庭、裘淑厚; 团山子村团山子组剖面为潘河生、裘淑厚; 大红峪沟大红峪组剖面为任富根、卢松年; 大红峪沟—瞿庄村北高于庄组剖面为陈晋镳、薛知照; 三间房杨庄组剖面为陆宗斌、张广坤; 磨盘峪北山顶—磨盘峪南山、二十里铺—洪水庄东南雾迷山组剖面为潘河生、裘淑厚; 床子岭西南—老虎顶洪水庄组剖面为蒋永年、冯群跃; 老虎顶铁岭组剖面为梁玉左、薛知照; 骆驼岭—老鸹顶下马岭组剖面为陈晋镳、潘河生、李之鑫; 骆驼岭—老鸹顶龙山组剖面为陈晋镳、潘河生、陈广坤、李文国; 骆驼岭—老鸹顶景儿峪组剖面为陈晋镳、潘河生、李之鑫、陈广坤、李文国。

1964 ～ 1965 年，河北省区域地质测量大队开展了 K － 50 － XXXXⅣ 幅 ( 兴隆) 幅、J － 50 － ( 宝坻) 幅 ( 北部) 区域地质调查。

从 1973 年中国地质科学院编制亚洲地质图开始，蓟县剖面和全国的震旦纪地层研究进入了新阶段。广泛采用了同位素地质年代学、古地磁学和生物地层学等方法，取得了一系列的重要进展。钟富道和中国科学院贵阳地球化学研究所编制了以燕山为主的北方“震旦系”同位素地质年表，邢裕盛、刘桂枝、曹瑞骥、梁玉左对 “震旦系”的微古植物、叠层石和藻类进行了较系统的研究。

1975 年，根据编制区域地层表的需要，召开了华北区前寒武系专业会议。重申了团山子组单独建组的地质意义。根据岩性、厚度、分布以及其他岩石地层学特点，将景儿峪组下部碎屑岩系划分出来，称为 “龙山组”。并由陈晋镳据 1963 ～ 1964 年原始记录和小结资料整理出蓟县剖面描述，载于 《华北地区区域地层表 河北省、天津市分册 ( 一) 》。

1975 年还召开了 “中国震旦系讨论会”。会议决定采用 “震旦亚界” 这一临时性的地层名称，它包括了蓟县剖面和峡东剖面在内的全部地层。其时代下限 1700Ma 左右，地层上线即寒武系底界。内部分 4 个系，自下而上为长城系、蓟县系、青白口系和震旦系，前 3 个系以蓟县剖面为层型，震旦系以峡东剖面为层型。

1978 ～ 1979 年，由天津地质矿产研究所等 6 个单位，完成了天津市蓟县及邻区 “震旦亚界”代表性剖面的研究，补充了大量新资料。

1979 年出版了由国家地质总局天津地质矿产研究所、中国科学院南京地质古生物研究所、内蒙古自治区地质局编著的 《蓟县震旦亚界叠层石的研究》。

1980 年，陈晋镳、张惠民、朱士兴、赵震、王振刚等发表 《蓟县震旦亚界的研究》一文，载于 《中国震旦亚界》一书，对蓟县 “震旦亚界”的研究作了系统全面的总结，并提出如下定义:

第一，以蓟县剖面为代表的地层，以及由湖北三峡剖面所代表的地层暂按 1975 年前寒武系座谈会的意见，总称为震旦亚界;

第二，震旦亚界的时代范围约 1950Ma 到约 615Ma;

第三，震旦亚界是元古宇的一部分，其上为含多门类带壳动物化石的寒武系;

第四，震旦亚界以叠层石的大量发育、出现真核生物为特征;

第五，震旦亚界包括 5 个系: 长城系 ( 1950 ～ 1700Ma) 、南口系 ( 1700 ～ 1400Ma) 、蓟县系 ( 1400 ～1050Ma) 、青白口系 ( 1050 ～850Ma) 和震旦系 ( 850 ～615Ma) ;

第六，长城系至蓟县系，以燕山最为典型，标准剖面是天津市蓟县剖面。青白口系在燕山不够完整，震旦系在华北缺失。

1982 年，晚前寒武纪地层分类命名会议决定废除 “震旦亚界” 一名，改为中新元古界。中元古界暂时划分为长城系、蓟县系，新元古界划分为青白口系和震旦系。以蓟县为代表的晚前寒武纪地层自下而上分别沿用长城系、蓟县系、青白口系 3 个年代地层单位名称，“震旦系”一名限用于湖北长江三峡东部剖面为代表的一段晚前寒武纪地层。

20 世纪 80 年代以来，天津地质矿产研究所继续对蓟县剖面深入研究，研究领域涉及古生物学、古地磁学、同位素年代学、地球化学、岩石地层学; 发表文章的有: 张鹏远、张文治、李普、赵震、罗其玲、闫玉忠、于炳荣、张学祺、王长尧、任富根、李增惠、陆松年等。

1986 年杜汝霖、田立富、李汉棒撰文发表 《蓟县长城系高于庄宏观生物化石的发现》，在天津蓟县长城系高于庄组中发现了世界罕见的宏观真核生物螺旋状炭质化石，将宏观真核生物出现的时间至少提前了 2 亿 ～4 亿 a，受到国内外的极大关注。

1986 ～ 1990 年，天津市地质调查研究所在蓟县剖面两侧开展了 1∶ 5 万区域地质调查，查明了中新元古界在蓟县及其周边地区空间展布变化情况。

1989 年 12 月，全国地层委员会召开 “中国元古时期地层分类命名会议”，重点讨论了: 元古代或元古界改称元古宙或元古宇及其上、下界线或界限年龄等问题; 元古宙( 宇) 内部划分、界限 ( 线) 年龄及其名称问题; 各单元符号问题。会议决定: 取消我国现用的元古时期一级年代及年代地层单位 “代”和 “界”的术语，采用国际前寒武纪分会建议的术语 “宙”和 “宇”，下界约 2500Ma，上界暂定为约 600Ma; 元古宙三分，但按我国习惯称古、中、新元古代及对应的古、中、新元古界。古、中元古代的界限年龄为1800Ma，中、新元古代的界限年龄为 1000Ma。长城纪、蓟县纪、青白口纪和震旦纪 4 个年代和年代地层单位名称和代号继续沿用; 元古宇的代号沿用 Pt，古、中、新元古界的代号沿用 Pt1、Pt2和 Pt3。

1992 年天津市地质矿产局编纂的 《天津市区域地质志》 出版，其中对中、新元古界的研究成果作了综述，地球化学研究取得了新进展。

1996 年出版陈晋镳为技术指导的 《天津市岩石地层》，重新明确了蓟县剖面岩石地层单位的划分、对比标准、定义、延伸范围及与其他地层单位的相互关系。

20 世纪 90 年代以来，随着层序地层学、旋回地层学等新理论的渗透，对蓟县和燕山地区中、新元古界研究又有了新进展，发表这方面研究成果的有王成述、梅冥相、朱士兴等。

2000 年左右河北省区域地质矿产研究所完成了 1∶ 25 万承德幅区域地质调查，对蓟县剖面各组层型进行了重测，提出蓟县船仓峪剖面和青山岭剖面均被后期构造变形改造，造成地层重复与缺失，其厚度不能代表该地区的真实厚度，兴隆大见草沟串岭沟组厚 606m，可代表蓟县标准剖面的厚度。

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