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1.回顾黄陵背斜1∶ 万区调工作及其社会效益

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回顾黄陵背斜1∶ 万区调工作及其社会效益

李东旭

( 中国地质大学，北京)

此次研讨会主题是 “中国区域地质调查史的社会经济文化作用研究”。就此命题要求，不禁令我回想起自己早在 1958 ～1961 年亲自做过的第一轮区调工作。虽然时隔近半个世纪，由于印象深刻，至今几乎每个细节还历历在目。至于工作成果在后来的学科发展中是否经受考验，发挥什么社会效益，也多少有所关注。总的感受是: 区调工作是发展地质科学的基础; 区调图件也是国家建设中各个领域不可缺少的基础资料。

一

我国用航空照片按苏联 1∶ 20 万区调规范有大面积开展区调工作始于 1958 年。此前，在天山、大兴安岭、南岭已开始由苏联专家领导进行试点。1958 年春夏之交我正为马杏垣老师助构造地质课，马先生跟我说: “期末课程结束，你到新疆天山十三大队去学习，看他们如何利用航空照片填图。”待课程考试刚结束，尚未出发，党的 “教育为无产阶级服务，教育与劳动生产相结合”的教育方针颁布。北京地质学院党委为响应这一精神，迅速决定全院地质专业师生暑期实习全部参加区调工作。时间紧迫，马老师又通知我暂不去新疆了，要我赶快到地质部资料局借来天山区调资料办个小型展览，向领队老师简单介绍航空照片解译方法。然后大家就匆忙出队，奔赴各省。

当时，我被编入由马杏垣先生领导的湖北大队，湖北大队由北京地质学院普查系、石油系和北大地质系 3 个单位部分师生组成; 普查系负责竹山、谷城、南漳、宜昌、随县 5幅，石油系负责巴东、长阳、恩施 3 幅，北大地质系负责宜城幅; 基本覆盖了大半个湖北省; 我被指定负责宜昌幅。考虑到各图幅之间接图方便，取集中踏勘统一地层认识，鄂西北荆山中队由李树誉老师领队在南章幅踏勘。正当踏勘归来，各分队即将进入自己图幅开展工作之际，一场新的政治运动掀起，全民大炼钢铁，我被安排到图幅外钟祥、宜城、荆门 3 县配合当地找铁矿。直到 8 月份才回到自己负责的图幅工作。次年，由于鄂西南石油系师生转战石油普查，他们负责的 3 幅图提前验收，巴东幅东部包括一窄条黄陵背斜核部的前震旦纪岩浆岩和变质岩工作不能通过。为此，当时湖北局夏湘蓉总工电报北京，要我立即到武汉，商量如果我同意承担完成一幅完整的黄陵背斜核部地质图，即可放走巴东幅师生离开; 宜昌幅可只做西半幅地质图，东半幅交由石油五普队负责。填图面积虽然减小，内容却比其他图幅复杂，岩、沉、变三类岩区都有，沉积地层从震旦系到第三系跨度也大。这幅图只有我一个教员负责，带着十几位学生完成，主要依靠几位高年级同学协助，但是，到第二年原高年级学生毕业，又换一批新同学，又要重新培养，压力之大可想而知。现在看来那时的同学确实水平不低，工作认真负责，现在的中科院院士陈旭就是1958 年的学生队长; 后来中国地质大学的副校长刘玉发曾任当时的党支书，他的组织管理能力很强，对工作顺利开展发挥了很大作用。编图、写报告都要由学生协助; 最终成果还算不错。经地质部区调局和省地质局领导组成的专家组按照区测规范逐条严格审查，正式验收，最终获得很高评价，认为这幅图的质量不亚于他们刚验收过的苏联专家领导的韶关幅。这是同时验收的几幅图中的最高分。时隔几十年后，回忆那时的工作相当艰苦，正值三年困难时期，野外工作吃糠咽菜、忍饥挨饿，上山带着炒面和喂牲畜的豆饼，爬不动山时，才能吃一两口 “加油”; 没有大路和交通工具，身负行李、资料、图筒、标本、样品、马灯、陶沙盘，边爬山、边观测、填图记录和取样。但所获的区调成果还是在地质科学研究和经济建设中发挥了作用。参加这项工作的两位当时的学生邓运松和金静波已先我而去，当时一位负责变质岩，一位负责岩浆岩，他们工作非常认真负责，为这个图幅高质量完成作出了重要贡献。现借此文，顺作缅怀和告慰。简而言之，这次区调工作是在极不寻常年代度过的。不仅任务艰巨，工作条件艰苦，而且还有接连不断的政治运动，给我留下深刻印象。

二

总结宜昌幅 ( 或黄陵背斜) 1∶ 20 万综合区调成果发挥的社会效益，可概括为以下 4个方面。

1. 填补了地质图空白区，为三峡水利枢纽工程设计提供了工程地质和区域稳定性评价基础资料

大家知道，1956 年横渡长江在水调歌头词中曾写道: “……一桥飞架南北，天堑变通途。更立西江石壁，截断巫山云雨，高峡出平湖，神女应无恙，当惊世界殊。”这就意味着武汉长江大桥完成后，将要建三峡大坝。长办已开始筹划长江三峡工程，1958年地质部直属的三峡水文队也开始沿江勘察选址，当时依据的地质图还是 1924 年李四光、1925 年赵亚曾、谢家荣等做的沿江地质图; 黄陵背斜北部还是大片空白区。对于三峡工程来说，急需一张新的完整的包括的区域地质图。当时三峡水文队总工胡海涛对我说: 他非常希望有一张正规的完整的地质图，因为三斗坪坝址、南津关坝址都在我们的图幅内，的雾渡河断裂也在我们图幅内。另外，与我们工作同步进行的 “南水北调”中线工程地质勘察，也到我队搜集资料。总之，这次区调填图，不仅填补了一部分全国地质图的空白，同时也为三峡工程提供了第一张正规的区域地质图。

2. 一系列新的发现，深化了基础地质研究

( 1) 提出取消 “美人沱片麻岩”层位，建立 “崆岭群”

此前三峡地区前震旦系地层划分大都是根据李四光先生 ( 1924) 建立的三斗坪系，划分为: 黄陵花岗岩、美人沱片麻岩、崆岭片岩 3 套层位。通过我们大面积填图，发现原来的美人沱片麻岩实质上是崆岭片岩和黄陵花岗岩接触部位的混合岩，混合岩中基体的原岩与崆岭片岩成分一致，是一套夹有石墨片岩和大理岩的富铝的副变质岩; 最近有人将其定为孔兹岩系。实际上，崆岭片岩名称也名不副实，因为，大部分崆岭片岩都不同程度受到混合岩化; 多数已变成混合片麻岩、条带状混合岩。因此，1959 年第一次地层会议时，我曾撰文提出建议，在地层表中取消 “美人沱片麻岩”这个没有层位意义的名词，并建议将 “崆岭片岩”改称 “崆岭群”或 “崆岭系”。然后，根据基体成分差异，再将崆岭群内部划分 4 个组段。时隔数十年，追忆 “美人沱片麻岩”这一诗意般地层名称的消失，仍有所感，诗云:

高峡平湖淹黄陵，黄陵地层史有名。

崆岭滩前美人沱，彩带缠身似女神。

问美人兮何所因，答曰花岗混染身。

地质时代无实意，只得让位崆岭群。

关于时代问题倾向于新太古代至古元古代。当时集了比较系统的同位素样品送苏联测试，由于中苏关系恶化，未见结果。从以后的文献看，这个建议基本被大家接受了。只是随着变质岩石学、地球化学、同位素年代学的发展，研究更加深入细致。

( 2) 黄陵花岗岩解体

自 1924 ～1925 年李四光、赵亚曾、谢家荣等确定黄陵花岗岩体之后，长期无人问津，直至 1957 年李鄂荣再研究，他认为黄陵花岗岩体为一中酸性岩基，黄陵庙的花岗岩体与三斗坪黑云母石英闪长岩体为一次侵入的相变结果。通过我们对黄陵背斜核部全面填图，发现这里的岩浆岩比较复杂，不仅有多种中酸性岩体，还发现许多小型基性超基性岩体，现在看来有些可能是幔岩包体; 根据当时的地槽学说将这里的岩浆活动从基性到酸性分为2 个岩浆活动旋回，5 期侵入。早期构造岩浆旋回的造山前期为基性超基性岩体 ( 太平溪等岩体) ; 造山同时形成早期白色混合岩化及混合花岗岩体 ( 风箱坪、周家河) ; 造山晚期形成黄陵斜长花岗岩基。后第二岩浆旋回，早期为中基性小岩体如茶儿山、徐家河辉长辉绿岩; 晚期伴随第二期正长花岗岩混合岩化有圈椅塘、岔路口、烽火山岩体形成。现在是按单元超单元填图，岩石学研究也有很展，岩石命名也有许多变化。但是，最初的黄陵花岗岩基的解体和作图，还是通过这次区调填图完成的。

( 3) 雾渡河 “长寿”断裂的发现

雾渡河断裂是测区内最大的一条断层，走向北西，斜切黄陵背斜核部，并延伸到东翼古生代至中新生代沉积盖层中，从核部沿断裂发育红色混合岩化及小岩体侵入来看，早在元古宙已形成，但从晚古生代沉积岩相看，海西期这条断层两盘又有反复升降现象，中晚泥盆世地层 ( 云台观组、黄家磴组、写经寺组) 在断层北盘缺失，中石炭世 ( 黄龙灰岩)及早二叠世 ( 梁山组煤系) 断层南盘缺失; 从露头直接观察到断裂伴派生构造擦痕，又反映出燕山期有左行和右行平移特征; 断层延至东湖群红层中，两盘岩性粒度则有截然变化。当时给马杏垣老师汇报时，他饶有兴趣地说: “这是一条长寿断层”。总的说来，这条断层虽然长期多次活动，但每次活动都不强烈，现今活动性也不强烈。

3. 发现新矿点，指出矿产分布规律

1958 年 1∶ 20 万区调综合性很强，要求同时进行矿点检查、金属量测量、重砂测量和伽马测量; 最后上交了 37 张矿点检查卡片、4 张重砂测量成果图、6 张金属量测量成果图，还有矿点分布和预测图。总之，工作量很大。用现在的技术要求来衡量，水平不一定很高，但是，当时提出的一些找矿线索还是很有意义的。诸如: 发现花岗岩中有超基性岩体、在中酸性岩体与崆岭群中的大理岩接触部位有矽卡岩型磁铁矿、重砂金属量测量异常表明该区有多金属矿远景、崆岭群中的石墨夹层具有潜力等都是第一次提出。有关矿产的分布规律，我们发现晚泥盆世的宁乡式铁矿只是在雾渡河断层以南分布，而早二叠世的梁山煤系仅限于雾渡河断层以北分布。含煤层的向斜自北而南，由窄变宽、由深变浅。因为测区以北的荆山台褶带的整体规律是褶皱强度自北而南衰减，即波幅比值减小。最后验收时，湖北局周圣生总工异常高兴，他说: “我就希望你们搞区调的提供给我这种资料，对我指导找矿才有用。”

4. 为编制小比例尺多种地质图件提供基础资料

1958 ～ 1959 年两年工作后，地质部指令各省根据新的区调资料编制全省地质图、岩相古地理图、岩浆岩分布图、大地构造图。应该说，这也是区调工作的一种社会效益。没有区调提供的新资料，图件是编不成的。当时分工由我负责编制湖北省 1∶ 100 万大地构造图。记忆深刻的一个问题是，当时编图要求按苏联地槽地台理论划分和命名构造单元。而这一理论对 “褶皱带”的定义必须是 “地槽回返”的表现，而黄汲清先生在他的 《中国主要地质构造单位》( 1954) 名著中将扬子地台上的大巴山 、八面山、下扬子等地的构造带都称之为褶皱带。如果延用黄先生的命名，显然与当时流行的概念有矛盾，这两种褶皱带组成的建造不同，形变机理也不同。困惑之中，想到为什么不可以加个定语将两者区分开呢? 于是，想出一个 “台褶带”的术语，就是将地台褶皱带与地槽褶皱带区别开来，也未来得及请示马先生，就匆忙交卷了。没想到回到北京后，还得到张文佑先生和马杏垣老师的赞赏。此后还广为应用。

区调成果应用领域很广，10 年我正在大别山钻机上劳动，接受工人阶级再教育。没想到收到学校军宣队加急电报，催我到湖北省地质局革委会报到。当时自己也莫名其妙，不知要我干什么，到武汉后，才知道要我参加湖北军区 “兵要地质图”的编制，这是我第一次知道地质和军事还有关系。

现在看来，区调成果在环境地质、灾害地质 ( 含地震) 、水文、工程、能源 ( 含地热) 、农业、旅游地质等诸多领域都离不开区调成果———地质图。地质图带给人类社会的效益之大，难以估量。但是，在完成一幅地质图背后，区调工作者付出的艰辛和汗水却鲜为人知。特别是 1958 ～1961 年 3 年困难时期完成的第一轮 1∶ 20 万区调工作是现代年轻人不可想象的。因此，我非常赞同总结每一阶段地调工作成果在学术上的意义和产生的社会经济效益，而且建议加上工作时期的社会背景和工作条件。

附: 旋扭构造荟萃———追记牛口峪旋扭构造。

旋扭构造荟萃

———追记牛口峪旋扭构造

北京猿人周口店， 地质赤子建摇篮。

五七年暑期初教学， 构造奇观始发现。

大南坡上 “小磨盘” 原系穹窿旋转斑。

骰子沟里 “汽油桶” 轴近水平小旋卷。

牛角褶皱 “风车转” 张扭断层辐射散。

弧形走滑属外环， 重重旋扭套连环。

北岭向斜半月状， 动力来自花岗岩。

转折端处扭力强， 凤凰山上得应验。

帚状节理多级序， 旋扭复合更稀罕。

旋扭类型集大全， 堪称旋扭博物馆。

六二年成果始汇报， 李老闻之喜开颜。

地质年会作讲演， 会后师长齐参观。

李老上山亲指点， 补充工作更完善。

四十年后再去看， 封山育林沟壑填。

精彩现象多不见， 学子痛兮叹遗憾。

北京西山周口店牛口峪集中了极其难得、极其精彩的多种小型旋扭构造现象，其中有轴直立的旋扭构造、轴水平旋扭构造、涡轮状褶皱、三维连环旋卷构造、多序次旋扭构造、交叉复合旋扭构造等多种罕见类型，可谓精彩荟萃。2008 年秋冬之交，古稀之年为研究生讲授地质力学，课后带领学生实地观察，未料多数现象被破坏或被掩盖，遗憾之极。恰又收到纪念李四光诞辰 120 周年纪念会议通知，由于这项研究，幸蒙李四光先生亲自指点，故此简要追记研究过程，以资纪念。并期望今后大兴土木时，对于有重要科学意义的地质现象手下留情。

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