谢家荣、刘季辰和赵亚曾与世纪年代的湖北区域地质调查

如题所述

张立生

( 成都地质矿产研究所)

一、调查计划

由于工业的发展与地质息息相关,所以各工业国对于地质调查十分重视,到 20 世纪20 年代初,它们都已经设立了地质调查机构,其中以美国地质调查所的规模最大,其年经费达 200 万美元之巨,就连国土面积很小的日本,其调查经费也已经达 40 万日元[1,2]

辛亥革命之后,我国也建立了地质调查所。北方诸省,如河北、河南、山东、山西,先后开展了地质填图。但直到 20 世纪 20 年代初,南方还只有江苏省在实业厅长张翼后的力主下,借用农商部地质调查所的人力资源,历经两年时间,填出了全省地质图。在此之后,湖北省实业厅厅长杨筱麓先生乃请农商部总长张乾若先生转农商部地质调查所按照江苏省的做法,选派人员进行湖北地质调查,绘制湖北全省的地质图。1923 年 4 月,经由农商部地质调查所与湖北省实业厅商洽,决定由湖北省实业厅邀请刘季辰、谢家荣前往湖北调查全省地质。

接到邀请后,刘、谢二人即开始准备湖北省的地质调查事宜,拟订调查计划。1923年 10 月,两人在 《科学》第 8 卷第 10 期上发表了 《调查湖北全省地质计划书》。

《调查湖北全省地质计划书》拟就了 11 条办事规则。根据该办事规则,其任务为用 3年的时间测制全省地质总图,兼查矿产等项。全省地质总图的比例尺定为五十万分之一,重要矿产区域及其他特别地点须详细测勘者,则临时确定。调查经费预算为每年 2000 元,3 年为限,连同调查报告、图说、绘制、印刷等费 2000 元,均由实业厅呈奉省长令准拨发。调查人员的薪水由农商部开支,没有另外的津贴。

该计划将全省应行调查的区域划分为 6 个区,每年调查两个区,于春、秋季进行。按照计划书所载,所划分的 6 个区如下[3]:

第一区: 鄂东大江以南的阳新、大冶、通山一带,面积 64km2,1923 年秋调查;

第二区: 鄂北襄阳以东,大江以北,自枣阳至应山、麻城、罗田一带,面积 132km2,1924 年春调查;

第三区: 鄂西之鹤峰、宜都、巴东等处,面积 68km2,1924 年秋调查;

第四区: 鄂西江北诸县暨鄂北南漳、保康以南一带,面积 84km2,1925 年春调查;

第五区: 鄂北之房县、竹山、陨县、郧西等处,面积 84km2,1925 年秋调查;

第六区: 鄂西之来凤、恩施、建始、利川等处,面积 64km2,1926 年春调查。

二、调查概况与成果

按照上述计划,谢家荣于 1923 年 8 月 26 日离开北京前往武汉,于 8 月下旬与刘季辰一起开始第一区调查,并在结束调查后于 11 月 28 日回到北京。此次调查历时 3 个月,调查了武昌、鄂城、大冶、阳新、通山、咸宁、崇阳、通城等县的地质 ( 地层、构造、火成岩) ,考察了鄂城西山和雷山的铁矿,大冶炭山湾、汉顺公司的金子坊,罗汉山煤矿,陈家湾煤矿,汉冶萍炼铁厂,象鼻山至保安的煤矿、谭家桥附近的铁矿,大冶至姜桥的煤矿,铜绿山铁矿,龙角山铜矿,欧阳山、刘许山铜矿,牛头山铜矿,银山锰矿,广丰公司孤竹桥煤矿,嘉鱼县属游家山煤矿及开源公司、马鞍山、仙人山煤矿,黄博士岭煤矿、硫磺及石灰岩等矿产。此次调查完成了调查区的 1∶ 50 万地质全图一幅,并对区内的矿产做了评价,将鄂东地区的煤按照层位分为三类,即侏罗纪的烟煤、二叠石炭纪的无烟煤和石炭纪的半烟煤,以在武昌、嘉鱼和蒲圻境内广泛分布的侏罗纪煤系最具实用价值。

此次调查后,刘季辰与谢家荣于 1923 年 12 月在 《农商公报》第 113 期上发表了《调查湖北全省地质第一区简报》第一号、第二号,谢家荣于 1924 年 2 月在 《中国地质学会志》第 3 卷第 2 期上发表了 “Stratigraphy of Southeastern Hupei” ( 湖北东南部地层系统) ,并被列为湖北地质矿产专刊第二号。

在 “Stratigraphy of Southeastern Hupei”( 湖北东南部地层系统) 中,谢家荣详细描述了阳新石灰岩、炭山湾煤系和大冶石灰岩的岩性和分布范围。他主张将当时划定的大冶石灰岩中的石灰岩段划入三叠系。三叠系大冶石灰岩的地层名即由此而来,并一直沿用至今。

1924 年 4 月 9 日至 5 月 31 日,谢家荣与刘季辰第二次去湖北进行第二区的地质调查,调查分为 3 个阶段: 4 月 9 ~ 24 日为第一阶段,调查广济至黄冈县赤壁一带的地质和煤矿; 第二阶段自 4 月 27 日至 5 月 10 日,调查黄陂、黄安、孝感、应城一带地质及膏盐矿产; 第三阶段为 5 月 14 ~31 日,调查京山、宋河、安陆、应山、广水附近地质,并考察东簧店铜矿###①。

依据此次调查的结果,谢家荣和刘季辰于同年 7 月在 《农商公报》第 10 卷第 120 期上发表了 《调查湖北全省地质第二区简报》第一号、第二号和第三号,8 月又在 《农商公报》( 第 11 卷第 1 册) 发表 《振兴湖北矿业意见书》。1925 年发表的 《湖北应城膏盐矿报告附石膏说略》也是此次调查的重要成果。

第三次或第三区的调查是 1924 年 10 ~11 月期间进行的。此次调查因刘季辰生病而由谢家荣与赵亚曾合作。10 月 21 日,谢家荣和赵亚曾从汉口出发,经宜昌,研究罗惹坪、雾渡河、两河口、黄狼坪等地地质后,先后到达兴山、秭归、巴东,于 11 月 16 日抵达距四川边界仅20 km 处。适时北京发生政变,形势紧张,不得已搭民船返回宜昌而结束了第三次调查。

第三次调查取得了丰硕的成果,建立了较前人更为完整的地层系统,不仅在 《农商公报》第 11 卷第 127 期发表了 《调查湖北全省地质第三区第一号简报》和 《调查湖北全省地质第三区第二号简报》,还发表了一系列有关湖北地质的重要学术论文。1925 年 1 月3 日,中国地质学会在地质调查所举行的第三次年会上,谢家荣与赵亚曾宣读了他们合著的论文 《兴山巴东间中生界地层考》( 后刊 《( 湖北地质矿产专刊》第5 号) 、《湖北宜昌罗惹坪志留纪地层之研究》 ( 后刊 《中国地质学会志》第 4 卷第 1 期) 和 “Geology of IChang,Hsing Shan,Tze Kuei and Pa Tung Districts,W. Hupen” 〔湖北宜昌兴山秭归巴东等县地质矿产 ( 《地质汇报》第 7 号) 〕。

此前曾有维里士等欧美学者和日本地质学家野田势次郎等进行过第三区的地质工作。他们的工作证明,宜昌一带的地层是中国南方地层发育最为完整的地区之一。维里士等的调查将巫山石灰岩以上的地层统称为归州系,按照其动植物化石定为二叠纪。野田势次郎则将归州系分为 3 层: 泄滩杂色板岩层、香溪含炭砂岩层及兴山赭色砂岩层。1924 年春,李四光和赵亚曾也曾到本区调查,但重点在古生界。谢家荣和赵亚曾的此次调查,除在古生界中发现了许多化石外,主要在中生代地层中有较多的发现。他们根据这次调查的发现,将所谓归州系划分为巴东系、香溪系和归州系,将巴东系划归三叠系,将其与下伏的大冶石灰岩的接触关系定为不整合接触; 将香溪煤系划归侏罗系,并分为上、下两个煤系; 将归州系划归白垩系[4]。他们的这种划分奠定了鄂西地区中生代地层划分的基础。现今的湖北地层表上,巴东组、香溪组的名称取代了当年的巴东系和香溪系,但它们所表示的层位却大体上是一样的,即当年所划定的三叠系和侏罗系,而归州系的名称虽已经不再使用,但它大体上相当于白垩系的层位却是一直没有错的。

这次调查还详细研究了罗惹坪地区的所谓新滩页岩,以平板测量法测得该剖面总厚约800m,分为 11 层,发现了大量种类繁多、异常精美的化石,堪为中国南方志留系的标准剖面之一,并将其命名为罗惹坪系[5]

“Geology of I Chang,Hsing Shan,Tze Kuei and Pa Tung Districts,W. Hupen”〔湖北宜昌兴山秭归巴东等县地质矿产 ( 《地质汇报》第 7 号) 〕是本次调查成果的集中体现,对本区地形地层、构造和矿产有详细的记述。

第四次即第四区的调查是 1925 年 4 ~5 月进行的。谢家荣与刘季辰于 4 月 27 日搭江轮自汉口溯江而上,于 29 日抵沙市,30 日改搭小火轮至羊溪,5 月 1 日抵枝江,沿途考察石灰窑。然后自 5 月 3 日起至 5 月 7 日自枝江经刹圆寺、松柏坪、郑家、写经寺等处,调查地质和煤、铁矿产。5 月 8 日起至 5 月底,先后到了刘家场、羊洞子、竹园坪、鱼洋关、宜都、郑家沱、长阳、庙沱巴山、资蚯、花屋场、新衙门、五峰、茅庄岩、板河口、石龙洞等地,于 5 月 29 日抵达鹤峰,5 月 31 日调查县城附近地质。此次调查最重要的成果是建立了湖北西南部的地层系统。调查结束后,谢家荣、刘季辰在 《农商公报第 12卷第 137 期》上发表了 《调查湖北全省地质第四区第一号简报》和 《调查湖北全省地质第四区第二号简报》。

上述地质调查的范围都处在长江中游地区。这些调查的成果除反映在前述的简报和论文中外,谢家荣还与叶良辅合著了一篇 《扬子江流域巫山以下之地质构造及地文史》,载农商部地质调查所,《地质汇报》,第 7 号。该文综合了湖北、江西、安徽、江苏各省迄至 1924 年的地质调查成果,对比了这些地区的地层、构造、地文史,对于长江中下游的地文史得出结论说,长江诸省之褶曲时代可能始于白垩纪末,但主要的褶皱形成于第三纪( 古、新近纪) 前期,即始新世或渐新世,故其时代略新于喜马拉雅期。先褶曲,而后有鄂西期似平面形成。同时在巴东一带,无显著的褶曲,而有和缓的坳面作用,因此,白垩系顶部与始新统有推移叠进之迹。其后,长江一带地盘上升,而一部分受侵蚀之分割正与北方各省的断层与侵蚀同时并进。再后,大江南北均局部为红砂岩覆盖,继而因第三纪( 古、新近纪) 末的地壳运动而发生倾斜与断层,最后是红土堆积。自上新世末至第四纪,坳面作用颇盛。

三、尚待考证之事

按照 《调查湖北全省地质计划书》所列,还应该于 1925 年秋前往鄂西北的房县、竹山、陨县、郧西等县进行第五次调查,于 1926 年春前往鄂西南的来凤、恩施、建始、利川等处进行第六次调查,并且相应的应该有 《调查湖北全省地质第五区简报》和 《调查湖北全省地质第六区简报》发表,但我们至今只查到如上所述的各期简报,却没有能查到有关第五区和第六区调查的简报。按照谢家荣每出野外工作均有详细记录工作日志的习惯,应该在他的日记中查到相应的记录,但在现存谢家荣的日记中,却恰恰又缺少这个时段的日记本。因此到现在为止,我们无法判断,第五区和第六区的调查是否如期进行,或者如果没有进行又是因为什么原因; 原定要编制的 1∶ 50 万的湖北全省地质总图是否完成,或者如果完成了,又完成于何时,这些也没有找到相应的资料。

所有这些问题都有待进一步的考证。

参 考 文 献

[1] 谢家荣 . 记美国之国立地质调查局 . 科学,1921,第 6 卷第 9 期,889 ~903

[2] 谢家荣 . 美国之研究地质事业 . 农商公报,1923,第 9 卷第 11 册,第 107 期,63 ~70

[3]刘季辰,谢家荣 . 调查湖北全省地质计划书 . 科学,1923,第 8 卷第 10 期,1053 ~1060

[4]谢家荣,赵亚曾 . 湖北兴山巴东间中生界地层考 . 湖北地质矿产专刊,第五号,1 ~6

[5]谢家荣,赵亚曾 . 湖北宜昌罗惹坪志留纪地层之研究 . 湖北地质矿产专刊,第 4 号,1 ~7

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