出品 | 探客紀(jì)

創(chuàng)作團(tuán)隊(duì) | 千城記

撰文 | 林景星

編輯 | 聞靜

編者按：

北京這座大都市擁有3000多年的歷史，在人們心目中，它有各種身份和名片：政治中心、文化中心、國際交往中心……但鮮少有人留意到北京千年來的地質(zhì)變化。

本期我們邀請到中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所資深研究員林景星教授，他長期從事環(huán)境地質(zhì)的研究、分析、檢測等工作,成果豐碩。他眼中的北京城究竟是什么樣子的呢？

候仁之院士的猜想

當(dāng)您邁進(jìn)北京大學(xué)的校門，便見一漢白玉的小橋，小橋前面是一片綠幽幽的草坪，草坪上豎立著兩柱漢白玉雕刻的高高的華表，華表的西邊便是古色古香的北京大學(xué)的辦公樓。

辦公樓總共兩層，第一層辦公，第二層是北京大學(xué)的大講堂，它能容納200個人左右，著名的經(jīng)濟(jì)學(xué)家北京大學(xué)校長馬寅初，外交部部長陳毅元帥等著名的學(xué)者與政治家都在這里做過演講。

1960年夏天，著名的北京通歷史地理學(xué)家侯仁之院士就在這里講“北京歷史的故事”，座無虛席。

圖1，群山環(huán)抱中的北京城

制圖@探客紀(jì)，底圖來源@天地圖（請橫屏觀看）▼

現(xiàn)在的北京，北面是山，西面是山，西南面還有山，山外是一馬平川的大平原，北京大平原。

北京大平原與華北大平原相連接，四通八達(dá)，您可以從北京大平原漫步到華北大平原的任何一個角落，無阻無擋。（圖1）

可是，據(jù)侯仁之院士講，遠(yuǎn)古時代的北京，嬰兒時期的北京，只是一個古代永定河上的渡口，一個小小的居民點(diǎn)，后來慢慢地變大，成長為一個小小的城市，叫薊城。

這個薊城可以說是北京小時候的奶名，它是春秋戰(zhàn)國時代燕國的首都，它只有四條出路，一出山海關(guān)至東北，二出古北口到內(nèi)蒙，三出南口達(dá)西北，四貼山邊通西南地區(qū)。

那時的小北京只是一個小平原，它一半被山圍繞，一半開口，山外是河湖沼澤滿布的泛濫平原，“它很像一個半封閉的海灣”（1960年候院士在北京大學(xué)大講堂的演講，正式出版物見于：候仁之金濤1980，北京史話，第10頁，倒數(shù)第2至第3行），那河湖沼澤滿布的泛濫平原像是由海演變而來。

所以，候仁之院士猜想，它可能是個古海灣——北京灣。

北京灣？一個古海灣？可是，北京海在哪兒？

因?yàn)楫?dāng)時滿北京也沒有發(fā)現(xiàn)有海相的沉積物，也沒有找到有一丁點(diǎn)兒海岸地貌的蛛絲馬跡。

因此，候仁之院士的北京灣猜想，就猶如數(shù)學(xué)中的“哥德巴赫猜想”一樣，成為地質(zhì)學(xué)研究中的一大謎團(tuán)（圖2）。

這是上個世紀(jì)60年代初的故事。

圖2，嬰兒時期的北京-薊城（據(jù)：候仁之金濤 1980）▼

李四光院士的推測

到了上個世紀(jì)60年代末，有一天，我國最負(fù)盛名的獨(dú)創(chuàng)地質(zhì)力學(xué)理論的李四光院士，突然心血來潮，派他的助手崔占堂教授去河北泥河灣盆地早第四紀(jì)（約2-3百萬年前）的地層里尋找有孔蟲化石（海洋生物化石）。

大家都知道，泥河灣盆地的第四紀(jì)沉積是純陸相沉積，為什么李院士要崔教授到這里尋找海相化石呢？

李院士沒講，也許李院士認(rèn)為候仁之院士講的北京灣，確實(shí)是個海灣，北京在2-3百萬年前應(yīng)當(dāng)是個海，可在北京，如果有這個海洋沉積層，它可能都在300多米至-400多米深的地底下，需要打鉆才能揭露，但在泥河灣盆地就不一樣了，它都出露在地面上，所以應(yīng)該去泥河灣盆地探索一下，那里是否有有孔蟲化石，如果有，北京肯定也有，那么北京當(dāng)時肯定就是個?！?strong>北京海了，北京灣當(dāng)然也就存在了。

沒想到，歪打正著，崔教授還真的在泥河灣盆地早第四紀(jì)（約2-3百萬年前）的地層里找到了有孔蟲化石-諾寧蟲，具體地點(diǎn)在河北省蔚縣東窯子頭，與有孔蟲共生的還有陸相介形蟲化石土星介（圖3）。

圖3，上圖1-3為諾寧蟲（Nonion）;下圖為土星介（Ilyocypris）▼

這一發(fā)現(xiàn)，猶如一滴冰水掉進(jìn)了滾開的油鍋，炸了！有學(xué)者認(rèn)為它是被風(fēng)吹來的！有學(xué)者認(rèn)為它是被鳥帶過來的，等等，爭成一鍋粥。

月轉(zhuǎn)星移，到了上個世紀(jì)70年代末，也就是1977年，河北和山東地質(zhì)礦產(chǎn)局與我們在華北平原大量的鉆孔里發(fā)現(xiàn)了豐富的第四紀(jì)（2-3百萬年前以來）的有孔蟲化石，在詳細(xì)研究以后，我們在《地質(zhì)學(xué)報(bào)》上發(fā)表了“華北平原第四紀(jì)海進(jìn)海退現(xiàn)象的初步認(rèn)識”，確認(rèn)了華北平原在2-3百萬年前的早第四紀(jì)期間，發(fā)生過海侵，我們把這次在華北平原第四紀(jì)最早的海侵，命名為渤海海進(jìn)。

在那時，海水淹沒了華北平原部分地區(qū)，但其海水最多也只達(dá)到天津的武清地區(qū)，并沒有達(dá)到北京（圖4）。所以，北京海是否存在仍然是個謎。

圖4，渤海海進(jìn)范圍（黃色為陸地，條紋區(qū)是渤海海進(jìn)的范圍，星號為標(biāo)準(zhǔn)鉆孔的位置）▼

到了上個世紀(jì)80年代初，1981年，峰回路轉(zhuǎn)，還真的如李院士推測的那樣，北京地質(zhì)礦產(chǎn)局在北京發(fā)現(xiàn)了豐富的早第四紀(jì)的（2-3百萬年前的）有孔蟲化石，地點(diǎn)順義｛順5孔｝，孔深436米，年齡230萬年前。

那一年，我們在《地質(zhì)科學(xué)》上發(fā)表了“北京順義早更新世有孔蟲動物群的古生態(tài)及古環(huán)境”一文。

這一次發(fā)現(xiàn)的有孔蟲還全是深海的屬種，它們以底棲的飾帶透明蟲和浮游的厚殼新方球蟲等深水種為代表，還有深海介形蟲赫馬尼介，它們確確實(shí)實(shí)證明了北京海的存在，而且還是個深海（圖5）。

可是，北京海為什么會那么深??？這是一個至今也解不開的謎。

圖5, 6-8飾帶透明蟲（Hyalinea balthica）；1-2厚殼新方球蟲（Neogloboquadrtna pachyderma）▼

王鴻貞院士的解譯

現(xiàn)在，我們回過頭來討論泥河灣的有孔蟲從何而來？。

讓我們先來了解一下泥河灣有孔蟲的生態(tài)特征，它只有一屬一種，叫提斯布利諾寧蟲，典型的半咸水-微咸水種，它只生活在河口、瀉湖與濱海地區(qū)，如在阿根廷的拉普拉塔（La Plata）河口就有大量分布。

早第四紀(jì)時期（2-3百萬年前），生活在泥河灣的這種有孔蟲，除了有很多正常的個體以外，還有較多變異了的畸形個體（圖6）。

圖6, 1-3提斯布利諾寧蟲｛Nonion tisburyensis｝畸形個體，4正常個體（據(jù)崔占堂）▼

泥河灣的有孔蟲，有學(xué)者認(rèn)為它是被風(fēng)吹來的，這個絕對不可能。因?yàn)轱L(fēng)不可能只選擇一種有孔蟲而把它帶來，它會毫無選擇地，一股腦兒地把它吹過來。

所以，如果是風(fēng)吹的，那肯定不會是單獨(dú)的一個屬一個種，而會是一個群。再者，在海域里生存的有孔蟲，突然被投放入淡水里，它也活不了。

還有的學(xué)者認(rèn)為它是被鳥帶過來的，這個也絕對不可能。道理相同，假定鳥能帶，與風(fēng)一樣鳥也不可能只選擇一個屬一個種的有孔蟲，而把它帶到泥河灣來。

那么，泥河灣的有孔蟲是如何來的呢？

最大的可能就是它與北京海在空間上曾經(jīng)有過某種聯(lián)系，也就是說，泥河灣在那個時期，可能有大河流入北京海，在北京海發(fā)生超級海泛時，潮水朔河上湧，其末梢到達(dá)了泥河灣。

這個在河口生活的“土著居民”-提斯布利諾寧蟲，就趁著潮水遷移到了潮水到達(dá)的泥河灣地區(qū)，成了那里的“移民”，由于有些“移民”不習(xí)慣這個嶄新的環(huán)境，從而發(fā)生了變異，所以這里的提斯布利諾寧蟲的畸形個體就比較多（圖6）。這便是著名的古地理學(xué)家王鴻貞院士的海泛論的解譯。

依據(jù)目前的研究程度，這樣來解譯它，也許比較合理。

如果是這樣，那么，北京平原與西山和泥河灣的構(gòu)造運(yùn)動歷史就要重寫，這可能就是李四光院士派他的助手崔占堂教授去泥河灣盆地尋找有孔蟲化石時心里藏的“黑匣子”。

綜上所述，北京海確確實(shí)實(shí)曾經(jīng)存在過，但它還有太多太多的謎團(tuán)，在等待著我們?nèi)パ芯俊?/p>

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