重慶,您從何處來?

(以下文章來源重慶市規劃展覽館、《城市地理》2020年第10期,作者唐用洋、左全周)


前言


人類從遠古走來,已在天地間亙古難解的奧秘探索路上,跋涉了很遠很遠.......盤古開天闢地,始有世界,其四肢和身體成為大地的四極和五方山嶽;女媧補天,蒼天補,四極正,淫水固,冀州平,狡蟲死,顓民生;共工怒觸不周山,致使天柱折,地維絕,天傾西北,地陷南東。這些神話故事向人們描繪了大地形成、海陸變遷、現今地勢形成的想象情形。


重慶,位於中國內陸西南部、長江上游地區,面積8.24萬平方千米,是一個歷史悠久、文化底蘊深厚的城市。250萬年前的巫山猿人率先在中國拉開了東亞人類演化歷史的帷幕;重慶有文字記載的歷史達3000多年,是巴渝文化的發祥地。重慶來自何方?如何定居於此?“山水之城·美麗之地”何以養成?讓我們化作蒼穹不老星,遙看地球的成長曆程,翻閱重慶的地史篇章。


1序曲


對於版圖或者國土空間的認識,人們多侷限於平面二維空間或者深度很小的三維空間,相對於地球半徑即使是地球表面薄薄的地殼來說,都是極其有限的。地殼板塊永恆的運動著,或許是生活在上面的我們沒有注意去感知。


人類站在地面上談論“天高地厚”,如果只指大氣圈而且不包括沒有明確外界的外逸層,那麼“天高”可以算700千米;“地厚”是明確的,固體地球的半徑是6370千米。地球在40多億年的演化過程中,形成了現今的外圈和內圈的結構分層,外圈包括大氣圈、水圈和生物圈,內圈由地表至地心依次為地殼、地幔和地核。


參與板塊運動的是岩石圈,其是由地殼和上地幔頂部(軟流層以上)堅硬的岩石組成的板片,岩石圈厚度不均一,通常認為在大洋中脊處岩石圈厚度接近於零,到大陸下部大約100-150千米,一般厚約60-120千米。


地球表層構造運動的根源就是地幔環流,其從岩石圈到核幔邊界,在地球表面的表現之一就是板塊運動。岩石圈之下約70-250千米為上地幔上部熔融狀態的軟流圈,基於軟流圈及其對岩石圈運動的主導作用,在大陸漂移學說和海底擴張學說的基礎上提出的板塊構造學說認為,地球表面覆蓋著內部相對穩定的板塊(岩石圈),這些板塊確實在以每年1-10釐米的速度在移動,由於有軟流圈的存在,地球岩石圈板塊是活動的。軟流圈的熱對流循環,導致其上的岩石圈發生地殼運動,主要表現為海底擴張、俯衝帶動板塊之間的拉伸、擠壓、錯動、造山等(洋陸轉換)。海底擴張,洋中脊下熱地幔物質上湧,在擴張軸處形成新地殼;老洋殼向兩側推移,並向陸殼俯衝消減,大陸邊緣增生並擠壓造山,形成板塊結合帶、弧盆系和夾持於其間的地塊。由於地球表面積是有限的,板塊內部本身是不會變形的,其變化主要表現在板塊的邊緣接觸帶(板塊縫合線)的增生與消減,其一為彼此接近的匯聚型板塊邊界,其二為彼此遠離的分離型板塊邊界,其三為彼此交錯的轉換型板塊邊界,地球表面運動都在這三種狀態下集中發生。


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地球圈層結構示意圖

(據《earth Portrait of a Planet》修改)


重慶,您從何處來?

板塊運動示意圖

(據《earth Portrait of a Planet》修改)


2誕生


久遠的地球板塊結構,由於地塊不斷變遷且留下的遺蹟太少已難還原,但經過地質學家的努力已經可以推測出7.5億年之內的地球板塊結構。中國遠在元古宙時(25-5.41億年前)有三個古老地塊,即華北地塊、華南地塊、塔里木地塊,其它的地塊這時候還沒有出現,或者沒有證據證明它們的存在。重慶處於上揚子地塊東北緣(除城口外),揚子地塊隸屬於華南地塊,屬於中國境內較早形成的古陸核之一。


華南地區在太古宙(38-25億年前)時期就已經形成原始大陸岩石圈,在其範圍內廣泛存在太古宙(33-28億年前)時期的礦物和岩石記錄,因此其作為一個前寒武紀就存在的古老且穩定的大陸塊體早就得到確認。揚子地塊在新太古代晚期(25億年前)形成了以川中陸核為代表的原始大陸岩石圈,在18億年前形成了原始古陸殼(結晶基底),基底結構在18-8.2億年前定型,地殼趨於穩定;新元古代的南華紀和震旦紀(7.8-5.41億年前)開始發育沉積蓋層,此時該地塊雛形已基本形成。因此,重慶版圖或者國土空間隨著上揚子地塊的形成,在大約8億年前也就誕生了。

注:重慶境內出露的最老岩石為酉陽、秀山一帶的形成於8億年前的新元古代青白口紀晚期的一種淺變質凝灰質絹雲母板岩。

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中國大地構造示意圖

(資料來源:鄭永飛院士發表的中國大地構造簡圖)


重慶,您從何處來?

中國地質年代表

資料來源於:中國地層表(2012年)和國際年代地層表(2018年)


重慶,您從何處來?

絹雲母板岩(秀山縣鍾靈鎮)


3漂流


人們都有夢,可能包括漂泊的夢。特立獨行、明月大江、清風翠柳、詩與遠方;荊棘生鮮花,崎嶇成坦途,磨礪塑雄魄,理想變現實,一步步成長。大自然也一樣,成長就是一生的漂泊。重慶於青白口紀晚期出生後,在華南地塊的託舉和呵護下,跟隨其一直在大洋上漂流,經過約8億年的漂泊後到達了現今的地方。

重慶,您從何處來?

重慶8億年漂流軌跡想象示意圖


南華紀(7.8-6.35億年前)時,重慶所在地塊大約位於現今的阿爾及利亞一帶。此時華南地塊整體為陸地,處於分離時期的羅迪尼亞大陸北部(華北地塊和塔里木地塊這兩兄弟在東西兩側漂盪,相隔甚遠),當時的氣候是一個"冰室"的世界。重慶在南華紀時為陸地,到晚期的時候氣候普遍寒冷,表現為上揚子古陸周緣山嶽冰川發育,即整個重慶被冰蓋和冰川所覆蓋。

注:羅迪尼亞大陸(Rodinia)是古代地球曾經存在的超大陸,大約在11億年前聚合而成,大約在7.5億年前打開了古大洋,分裂成原勞亞大陸、剛果陸塊、原岡瓦那大陸。

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南華紀(約7.5億年前)古地塊分佈示意圖(據李江海等資料修改)


震旦紀時(6.35-5.41億年前),重慶所在地塊向西南方向漂流到大約現今加勒比海東邊的大西洋上。此時華南地塊整體為淺海,位於潘諾西亞大陸北方。重慶從震旦紀早期開始,氣候變暖,海平面相對上升,當時整個上揚子古陸被海水淹沒,形成了廣闊的上揚子淺海,到了震旦紀晚期時,海浸仍很廣泛,但海水已趨平靜。

注:潘諾西亞大陸(Pannotia)是個理論上的史前超大陸,由原勞亞大陸、剛果陸塊、原岡瓦那大陸在6億年前聚合成,該大陸的大部分位於極區之內,而證據顯示這個時代有大面積的冰河覆蓋,遠大於地質時代的任何時期。

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震旦紀早期-晚期(6.3-5.7億年前)古地塊分佈示意圖(據李江海等資料修改)


寒武紀時(5.41-4.854億年前),重慶所在地塊又折返向東北漂流到了現今的馬裡一帶。此時華南地塊還是淺海。當時重慶位於上揚子淺海盆地,整個地勢是西北高而南東低。

注:華北地塊和塔里木地塊處於華南地塊南部,此時中國其他地塊也陸續形成。

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寒武紀早期-晚期(5.3-5億年前)古地塊分佈示意圖(據李江海等資料修改)


奧陶紀時(4.854-4.438億年前),重慶所在地塊繼續向東南方向漂游到了大約現今的乍得一帶。此時華南地塊還是為淺海,其在古亞洲洋裡漂盪,隨時都在移動和旋轉,但沒有向外移動進入泛大洋。重慶在這個時期整體上海水變深,奧陶紀早期表現為由淺灘逐漸向海過渡為較深水的緩坡環境;到中期時海平面急劇上升,是寒武紀以來的又一次大的海浸,重慶全面淪為淺海陸棚;到了晚期時就從深水緩坡演化為淹沒盆地。

注:陸棚指環繞大陸的淺海地帶。

重慶,您從何處來?

奧陶紀早期-晚期(4.8-4.58億年前)古地塊分佈示意圖(據李江海等資料修改)


志留紀(4.438-4.192億年前),重慶所在地塊再往西南方向漂流到了大約現今的民主剛果一帶。此時的華南地塊大部分為淺海,但在西北和南東已有部分冒出水面成為陸地,不過整個地塊還是在古亞洲洋裡漂盪。重慶在這個時期整體表現為海水變淺,在志留紀早期為深水陸棚沉積環境,隨後逐漸變淺;在志留紀後期由於揚子陸塊與華夏陸塊的對接碰撞,地殼上升,海水退卻,重慶普遍成為陸地。由於本次海水是由北西退卻,因而改變了南華紀以來的地勢格局,由西北高南東低變為了北西低南東高的局面。


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志留紀早期-中期(4.43-4.28億年前)古地塊分佈示意圖(據李江海等資料修改)


泥盆紀(4.192-3.589億年前),重慶所在地塊繼續往北東漂移,大致到了現今的阿拉伯海中部。此時塔里木地塊、華南地塊、華北地塊三兄弟東西向一字排開,北面是古亞洲洋,南邊是古特提斯洋,其中華南地塊南東部已成為陸地。重慶地區因志留紀末的加里東運動使上揚子陸塊整個上升成為陸地,因而泥盆紀早期的海浸僅限於滇、黔、桂一帶,未能入侵重慶,海水到了泥盆紀中晚期時表現為由南往北推進,重慶的東部一帶成為淺海。

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泥盆紀早期(4.02-3.8億年前)古地塊分佈示意圖(據李江海等資料修改)


石炭紀(3.589-2.989億年前)時,重慶所在地塊往東南方向大幅漂移,跨過赤道,來到了現今澳大利亞西面的印度洋上。此時古特提斯洋麵積變大,東面被塔里木地塊、華北地塊、華南地塊所封住,形成一個圈閉的洋盆(古特提斯洋),盤古大陸在這個時候即將成型,各大板塊將重新拼合形成一個超大陸,華南地塊南部大部分為陸地。重慶在石炭紀早期時大面積為陸地,晚期時由於斷裂活動加強,海平面上升,受大巴山古陸和黔中古陸的控制,形成半封閉的海水覆蓋環境。

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石炭紀晚期(3.2-2.99億年前)古地塊分佈示意圖(據李江海等資料修改)


二疊紀(2.989-2.519億年前)時,重慶所在地塊朝北東方向漂移到了現今印尼的中部一帶。此時原有古特提斯洋開始閉合,南部的新特提斯洋開始發育,華南地塊整體呈南東高北西低。重慶在二疊紀早期時因為地殼抬升為陸地;二疊紀中期開始大規模的海浸,海水由南東往北西侵入,緊跟著是晚古生代以來最大的一次海浸,整個重慶形成一個廣闊的淺海;二疊紀晚期重慶因地殼抬升普遍變為陸地,在遭受不同程度的剝蝕後形成了廣闊的平原,隨後海水又從南東方向漫進,使得重慶東部都被海水所掩蓋。

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二疊紀晚期(2.7-2.5億年前)古地塊分佈示意圖(據李江海等資料修改)


三疊紀(2.519-2.013億年前)時,重慶所在地塊往北漂移,跨過赤道,來到了現今臺灣東部海域一帶。此時盤古大陸拼合完成,古特提斯洋麵積減少到原來的四分之一,新特提斯洋迅速擴張,華南板塊被其向北推擠並與華北板塊開始拼合,整體呈北東高南西低。重慶在三疊紀早期時為淺海;中期時海水變淺,以城口—萬州—南川一線為界,海水西深東淺;在晚期時因地殼抬升成為陸地,此時氣候溼熱,為河流-氾濫平原環境。

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三疊紀中期-晚期(2.4-2.2億年前)古地塊分佈示意圖(據李江海等資料修改)


侏羅紀(2.013-1.45億年前)時,重慶所在地塊進一步往北西漂移至現今的渤海一帶。此時盤古大陸解體,華南板塊向北高速運動與華北地塊碰撞形成秦嶺構造山系,整體呈東高西低。當時的重慶在侏羅紀早期除了渝東南的武陵山和渝東北的大巴山一帶為陸地外,其他地方為河流-湖泊環境,以河漫湖泊、淺湖環境為主,隨著地殼抬升、盆地周邊山地的隆升變化,湖水深淺變化頻繁;侏羅紀晚期變為河流環境。

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侏羅紀中期-晚期(1.75-1.46億年前)古地塊分佈示意圖(據李江海等資料修改)


白堊紀(1.45-0.66億年前)時,重慶所在地塊往南東漂移至現今的東海一帶,華南地塊整體繼承了侏羅紀東高西低的地貌。此時的重慶整體上為陸地環境,以河流相沉積為主。早白堊世早期因燕山構造運動普遍隆起而遭受剝蝕,早白堊世中、晚期由於地殼不均衡升降而普遍有一次短暫的剝蝕作用,晚白堊世時絕大部分地區普遍遭受剝蝕。

重慶,您從何處來?

白堊紀(1.45-1.2億年前)古地塊分佈示意圖(據李江海等資料修改)


古近紀(6600-2300萬年前)時,重慶所在地塊往北西漂移至現今的陝西銅川一帶,華南地塊呈中間高兩側低。此時的重慶整體上為陸地環境,巫山為最高峰。

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古近紀始新世(5800-4900萬年前)古地塊分佈示意圖(據李江海等資料修改)


重慶所在地塊在新近紀(2300-258萬年前)和第四紀(258萬年前-今)時,再往南西漂移至現今位置,此時印度板塊飛越新特提斯洋,衝過來一頭撞到羌塘和拉薩地塊上,兩板塊的擠壓推覆形成了青藏高原隆起,同時向東推擠,形成了現今西高東低的地貌形態,緊隨著長江貫通,重慶最終定格成現在的格局。

重慶,您從何處來?

擠壓造山運動形成的背斜山

(奉節青龍鎮雲霧山)


4未來


在浩浩蕩蕩的地球演化歷史進程中,尤其是波瀾壯闊的地殼板塊運動過程中,大陸板塊是真正的“諾亞方舟”,她承載著岩石圈及其附著的自然、生命及後期的人類,承載著地球的演化歷史使命,漂移著、發展著,不是漫無目標,而是能量轉換,消長有序,永恆運動維繫著地球動態平衡,使得地球充滿生機與活力。


華南地塊就是重慶的“諾亞方舟”,她承載著重慶版圖,經歷了約8億年的漂泊,自然的造化,歷史的沉澱,成就了重慶這片“山水之城·美麗之地”。重慶是著名的山城、江城,境內平壩丘陵、高山峽谷,風光俊秀,廣袤土地上處處湧動著靈動飛躍、鍾靈毓秀的生機與活力,是個山美、水美、景美、人美、物美的好地方。


穿越八億年時空,行程數十萬公里,重慶今天在此處與您相約。自然山水風光和地史滄海桑田,地史鴻篇鉅著任我們腦洞打開時空穿越。今天我們看到的,僅是地球運動、板塊漂移過程中的一幀唯美畫面,但這不是轉瞬風景,下一站必將是和諧的夢幻時光!


重慶這塊大地事實上還在繼續著她的行程,相信她的未來更加美好!


參考資料:

楊弘忠等著《重慶市區域地質志》

李江海等著《全球古板塊再造、巖相古地理及古環境圖集》

汪品先等著《地球系統與演變》


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