安徽省近代百年地质学史回顾(~)

2020-02-04 11:31 历史

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  近代地质科学在我国的创建,约在19世纪中叶之后。近代以来在我国进行地理地质考察的外国科学家约在100人次以上。最早来安徽开展地质调查的要算一位英国园艺学家Robert Foutune,他于1848年11月曾到皖南休宁县松萝山茶区考察土壤、地质。在新中国成立前1848~1948年的100年中,来安徽省的中外地质学者,共留下近百份地质调查报告和120多篇地质文献。

  安徽近现代地质工作历史可以划分四个阶段:第一阶段自1848~1926年,第二阶段1927~1937年,第二阶段自1938~1945年,第四阶段自1946~1948年。

  开始以外国(美、英、德、日)地质学家为主,继之为中国地质学家为主,对省内进行路线地质调查。对地层古生物作了初步划分,对铜陵、当涂、繁昌铁矿、淮南、淮北煤矿开始调查。

  早期涉及安徽省境内地质调查的有美国地质学家庞培利(Raphael Pumpelly)、英国地质学家金斯密尔(T.W.Kingsmill),他们分别在1863年和1869年考察扬子江下游时,涉足省内。

  留存在安徽省地质文献的外国地质学家,应为德国著名地质地理学家李希霍芬(Ferdinand von Richthofen,1833~1905)。在其名著《中国》中,记述了他在1869年2月至1871年7月三次对安徽沿江及南部地区进行地理地质考察的成果。李氏第一次于1869年2月份自九江乘船至南京,途经安徽沿江两岸,对沿途所经之地均作了考察记录。第二次于同年10月自景德镇至祁门,第三次于1871年7月沿东津河、青弋江至芜湖,途经宁国、泾县。同时调查了宣城水东、贵池馒头山等4处煤矿。李氏之调查记录约一半为地质,如岩层之岩性产状、构造等,并绘制有剖面图、目视草测图;另一半为地理、风土、人情、旅途见闻。当时描述地层仅为岩性(岩石名称),未划分地质时代。如铜陵大通层则泛指皖南所有的红色砂砾岩层。值得特别指出的是,他当时就曾推测过:“扬子江可能沿一条重要断裂线通过。”

  日木人来我省进行地质调查的最早为野田氏(野田势次郎)。他在安徽省有两次路线日由武汉至安庆。所编绘之湖北安徽省界地方地质图(1/100万)仅分变质岩、水成岩、火成岩。其所定安庆层由石灰岩、黏板岩、砂岩等组成,并记述了安庆洪镇为花岗岩。第二次横穿皖南,调查了贵池、东至等县。他将水成岩分为:祁门、历口、榉根岑(贵池祁门之间)、建德(葛公镇一带)四层。

  当涂、繁昌、铜陵铁矿是安徽省最早开展地质调查的几个矿区。1912年,章鸿钊(我国地质学创始人之一)、梭尔格(德国矿师)即调查了马鞍山南山铁矿。1913年,虞和寅调查繁昌铁矿。1913~1915年,张景光、梭尔格、章鸿钊等先后来铜官山调查铁矿。1917年2月,国家矿业顾问英国人丁格兰(F.R.Tegengren)到铜官山调查铁矿。他根据章氏等前人调查的资料结合自己的考察,估算出铜官山铁矿储量为319.29万t。同年,丁格兰又调查了当涂大凹山铁矿。两次调查结果均刊载于《扬子江下游铁矿志》等地质文献中。1918年,德人毕象贤于当涂一带调查发现姥姥山、黄梅山、龙家山等6处铁矿,估计铁矿储量不到200万t。

  我国地质学家最早调查皖北地区始于1917年。刘季辰、赵汝钧被派往皖北调查地质矿产,首次划分了寒武纪地层。他们在调查宿县烈山、怀远县舜耕山、怀宁县集贤关煤田时,测制有1/15万矿区地质图。在所测制六安霍山间地质草图(1/20万)中,将岩层分冲积层、红砂岩、斑岩砂岩、结晶片岩四种。

  刘、赵二君在《苏北皖北地质报告》中还对皖西大别山的变质岩进行了研究,指出“霍山南及黑石渡西”有结晶片岩系,自龙井冲而南,为“正片麻岩”。

  1922年,李捷奉派到皖北淮河流域(北纬22°以北)调查地质与矿产。1923年后,赵国宾(陕西蓝田人,1898~1934),也来我省考察,著有《风阳、怀远地质概况》。皖北的地质调查结果,后来被编入南京开封幅地质图(李捷编1/100万,1929年出版。)1923年(民国十二年),安徽实业厅借用农矿部地质调查所技士叶良辅、调查员李捷,计划在全省开展地质调查,1926年增派田奇瓗参加。1923~1926年期间,他三人先后完成秋浦、贵池、祁门、黟县、太平、歙县、绩溪、休宁、婺源、石埭、宣城、泾县、南陵、铜陵、芜湖、繁昌、郎溪、广德、当涂、和县、巢县、无为、青阳、旌德、宁国、怀宁、东流、望江、宿松、太湖、潜山、桐城、庐江33个县(其中江南26县、江北7县)的地质调查。其著述《调查安徽全省地质日记》以简报形式刊于《安徽实业杂志》。调查内容分地质概况与矿产两部分。在地质部分中地层划分至纪,如泥盆纪层、石炭纪灰岩层。当时划分地层主要以岩性为依据,所采化石经古生物专家鉴定后时有变动。对于未能确定地质时代的地层有时即以地名命名,如祁山层包括黟县渔亭、休宁齐云山大面积(5400km2)之红色砂岩及砂质页岩。简报中矿产部分包括交通位置、地形、矿体形态、规模、围岩及开采利用情况。

  在20世纪20年代前后,来我省进行地质调查的国内地质学家主要还有:丁文江、李四光、叶良辅、王竹泉。1916年初,丁文江曾在皖南浙西一带作过地质考察。1919年丁文江、叶良辅曾调查了芜湖以东长江下游地质,编写有专题报告。1922年,李四光在淮南研究了安徽北部寒武奥陶纪石灰岩之不整合接触关系。1923年,刘季辰等再赴烈山、施工钻探13孔,计算3500万t煤。1924年,王竹泉调查了怀远县西南部及宿松、太湖、安庆集贤关煤田地质。他在怀远县西南调查,估算含煤7层,全区煤藏量约6020万t。叶良辅1925年发表之《中国接触铁矿带闪长岩之研究》、1926年发表之《安徽南部铁矿之类别及成因》均曾在中国地质学会第三、四届年会宣读,显示当时研究水平较高之成果。

  国内知名地质学家继续在沿江、皖南地区开展基础地质调查及矿产勘查工作。这一时期地质科学水平明显提高,方法手段也有更新,出现了一些科研成果,重点是在皖南的冰川和造山运动。

  可以说明安徽地质调查工作兴盛的是:在当时中央研究院地质研究所19年度20篇报告中,竟有6篇是在安徽境内的调查成果。如孟宪民、张更对芜湖、繁昌、铜陵的调查,刘祖彝对贵池的调查,孟宪民对宣城水东的调查。李毓尧、李捷的《皖南地质志略》则总结了铜陵、青阳、石埭、太平、歙县、休宁、黟县等7县的地质成果。此外,1929年,朱森、李捷调查了和县、含山,王恒升调查了宣城水东煤田。

  在基础地质研究方面也取得了一批新的成果。如李毓尧、许杰对皖南地史及造山运动之研究。朱森于1931年对安徽南部古生代后期造山运动的研究表现为:在贵池曾发现二叠系龙潭组与孤峰层有明显的不整合。阮维周(1937)研究安徽南部海西运动。许杰(1930)发表长江下游各省笔石化石之初步研究。他在太平县内发现中国最高笔石层以Monograptus sinicus为主,其地层定名为太平页岩,属中志留世。徐克勤(1934)调查了巢县北部地质。李四光考察了九华山(1934)、黄山(1936)第四纪冰川遗迹,对论证中国东部第四纪冰川的存在提供了有力的佐证。九华山一带之地质也由王恒升、孙健初(1937)作过调查。

  这段时期基础地质方面的成就突出的表现在地层方面。如l935年李毓尧、许杰在皖南创立了“休宁砂岩”并确定了冰碛岩的存在。同年,丁毅在调查铜陵、休宁间地质时,又将震旦系作了三分(上、中、下)。随后,李毓尧、许杰又正式将冰碛岩命名为蓝田冰碛层,同时把原称的“页岩灰岩系”命名为“休宁系”,归属震旦寒武纪。蓝田冰碛层更名蓝田组,并一直沿用至今。

  矿产地质勘查工作也有很多成果。1931~1933年,中央地质调查所谢家荣、孙健初、陈恺、程裕淇、孟宪民、张更等先后来当涂、铜官山调查铁矿。1928年、1933年,翁文灏两次对宿县烈山煤矿进行地质调查,并进行钻探普查。1933年,计荣森调查广德大、小牛头山煤矿。1935年,计荣森汇编了皖浙间之地质矿产。同年,程裕淇调查了庐江明矾石矿。1936年,南延宗调查休宁县里广山锑矿。1927~1930年间,安徽省建设厅为加强矿业开发,曾修订官矿章程,制定采矿、探矿办法。1928年成立矿质探验处,购买M-3式Calyx钻机一台,在宣城水东煤田钻探。1929年成立矿业调查团,到宣城、泾县、宁国、芜湖、当涂、繁昌、铜陵、青阳等8县调查矿业,为皖省地方力量正式进行矿产勘查之始。

  地质勘查的新技术、新领域也在这时期有所应用。1936年发表的丁毅的《电力探矿在当涂之初步试验》,为我国最早开始应用物理探矿之文献。张文佑于1937年调查研究发表了《安徽盱眙县女山火山口》,为省内开创了研究古火山之端倪。

  抗日战争时期,国内仅个别地质学者曾来本省调查过,省内沦陷区日本侵略者为掠夺矿产资源在沿江、皖北某些地区开展地质调查,使用钻探和物理探矿手段,留下了一些残缺不全的地质资料。但这期间发生了两件震惊中外的地质找矿事件。

  安徽自1938年开始沦陷。省内所知的地质调查活动的有三次:1938年,黄汲清曾来宁国港口调查煤矿。1940年,边兆祥在宣城水东调查煤矿。1945年,喻德渊发表了《淮阳山脉之主要造山运动——淮阳运动》。

  侵华战争后,日本人为了掠夺开采矿产,派来我省进行地质调查的主要单位有:满铁调查部、兴亚院、华中矿业股份有限公司、上海自然科学研究所。主要地质人员有:神山昌毅、金锺远、小林冶夫、室木隆三郎、福岛时雄、筱田恭三等。他们遗留下的矿产调查报告资料约有80多份。主要调查了铜陵、当涂、繁昌、宿县、滁县、全椒、安庆、贵池、淮南、怀远等地的铁、铜、煤、金、银、铅等矿产。重点是铜官山铁铜矿、马鞍山、当涂、繁昌的铁矿、淮南煤矿。在这些矿区,除了进行较大比例尺的矿区地质填图方法外,还使用钻探手段,并根据钻探结果计算储量。另外,还在铜陵、当涂及滁县破山口铜矿区开展物理探矿(主要是电法)探测硫化铜铜矿床。现在留存下的日文地质资料一百零几篇,矿种包括铁、煤、铜、铅、锌、金、锰、磷、硫铁矿、重晶石等10 种。

  1939年秋,日本人神山昌毅随侵略军到铜官山地表调查,一直将铜官山作为铁矿开采。后来在运送回国的矿石样品中发现含铜量高(0.5%),引起了注意,又掠夺开采铜矿。“铜官山复活”传闻于此事。

  此时期仅有几位地质学家来皖工作,突出的成果是淮南八公山煤田和凤台磷矿的新发现。地质力学在我省开始应用。永利ag官方网站

  抗日胜利后,原资源委员会矿产测勘处谢家荣根据1926年李捷等编制的中国百万分之一地质图南京开封幅,推测淮南八公山前坡平原之下可能有煤层。后来,谢家荣、燕树檀、柴登榜在八公山麓发现了石炭系太原群的石灰岩,进一步推测应有煤层。1946年,经钻探证实共发现24层煤,可采煤层厚达25m。经过“慧眼识宝”的淮南新煤田,传颂一时,开采至今,成为国内找矿史的佳线年夏,日本地质学家班德田员一等在《安徽省怀远县舜耕山煤田调查报告》中,即提出了“大淮南盆地”词语,并划定了大体区域。1942年9月,上海自然科学研究所研究员岛仓已三郎在《淮南煤田洞山地区调查概要》中也认为“大淮南煤田之向斜构造,益趋明显。”但当时日本人把找煤的注意力过于集中在舜耕山至上窑间,而对洞山以西地区,以及更大的范围,没有引起足够的注意。

  1946年下半年,谢家荣在八公山发现了新煤田后,次年7月,他很快地提交了煤矿勘查临时报告后,又专门写了一篇《如何发现新煤田》的文章。1947年,在台湾举行的中国地质学会第23届学术年会上,谢家荣理事长又作了《古地理研究为探矿指南针》的专题报告。在前一报告(后刊入《地质论评》第十二卷第五期)中,“大淮南盆地”一词已出现于文章的标题中。并划定其范围为:“指怀远凤台县境内,南为舜耕山、八公山,北为明龙山,东为上窑武店所包限之淮河平原也。”“大致言之,此盆地为西西北东东南之长方形,南北相距自10~20km,东西两方,山形湮没,构造上是否环抱之势,尚难断定,倘以凤台至九龙岗之距离,为此盆地之长度,则至少在50km以上”。

  “大淮南盆地”作为一个煤田地质区域构造单元概念的明确树立,无疑是淮南煤田认识过程的飞跃,有着重大贡献。1952年后,煤田专业地质队伍建立后,煤田普查勘探主要沿着证实、扩大“大淮南盆地”的格架进行。几十年来,“大淮南盆地”的外延在不断扩大延伸,现已扩展到东起定远,西过阜阳的广大地域,新找出的十几个大型井田都在其内,可知它是何等大的聚煤盆地了。

  1947~1948年,谢家荣、赵家骧、车树政等发现了凤台寒武系底部之磷矿层,并于1948年进行钻探。此外,尚有申庆荣、杨博泉、董南庭、刘之远对怀远大通、宣城、宁国、泾县煤田继续调查。1947年,韩金桂曾对怀远、凤阳间开展地质矿产调查。

  此时期在基础地质方面的主要成果有:孙殿卿、徐煜坚于1948年发表两篇文章论述皖西长山一带淮阳弧之脊柱与东西向构造带之反接现象,开始了用李四光地质力学观点具体研究我省地质构造的先导。此外,喻德渊1948年发表了《大别山南麓的冰砾泥及其地形》(中央研究院地质研究所丛刊8号),发现论证了大别山第四纪冰川遗迹。

  1)地质工作史的过程,反映出安徽省地质科学技术水平由初级到高级、由粗略到详细,不断深化和提高发展的过程。

  中外地质学者在安徽省的地质调查,开始都是地理-地质调查,其内容常约有一半为地理(含自然地理、经济地理、地貌)部分,后来才逐渐减去地理部分,成为真正的地质调查。开始多为大面积、跨省际的路线万)。所填地质图只有岩性(岩石)的粗略划分,以后才有地层的划分、地质构造的标志,文字的描述记录也较为简单。后来的矿区地质调查,比例尺大,内容也较细,地层按纪(系)划分,岩石名称及地质构造形迹也分别划分。

  在方法手段方面,开始都是肉眼、望远镜、放大镜、罗盘等观察、测量,作目视草图、剖面图;后来才用显微镜、化学分析、钻探机、物理探矿仪器。矿产勘查的方法手段也是由地表观察、拣块取样、实测或估计矿体形态计算储量,发展到后来根据钻探圈定矿体计算储量。

  2)在地质工作中,矿产资源的调查与勘查占有很大比重,显示其实用性及与经济建设关系的密切性。

  新中国成立前的地质工作,通称地质调查。它包括区域地质调查和矿区地质调查两大类。即使在区域地质调查报告中,也有相当的内容是关于矿产的调查。至于矿区地质调查更是为了矿区的开发生产所需,直接与经济建设有关。只是由于当时技术方法和设备条件的限制,在地质报告(资料)中对矿产的分布、矿石质量、矿床成因等,都叙述得很少。对矿区的储藏量有的未能计算,有的虽计算,但数字都偏低。如铜官山铁矿,多次计算,都不超过500万t,日本人后来虽发现了铜矿,估算的铜矿石也不过508万t(按铜品位1%~2%算)。马鞍山地区铁矿、淮南煤矿的储量都算得很少,与新中国成立后探明的巨大储量数字不能相比。

  现在留存的200多份(篇)地质报告、论文、专著中,有140多份(篇)都是矿产方面的调查研究成果,约占新中国成立前全部地质文献资料的70%,可以说明当时地质工作的重点还是矿产。

  在留存的100多篇地质文献中,目录名称中可见矿产的就有100多篇,中文与日文的各占一半。另外20多篇区域地质文献资料中也有矿产部分。当然,日本人的资源调查是为了掠夺和战争的需要,但有些资料又为我们利用。

  3)在第二阶段的兴盛时期,划分了很多地层时代,并出现一批科研成果,在国内外产生过深远影响。

  地层划分是地质调查中最基本而又重要的工作。20世纪30年代前后,国内知名地质学家来安徽省调查定名或重新划分的地层最多。

  此时期李毓尧、许杰对皖南震旦系层序与冰碛层、皖南造山运动,许杰对奥陶系地层的划分与命名等,都是国内较重大的科研成果,并对后来产生了较深远的影响。

  此外,如孟宪民、谢家荣等对铜官山铁矿床的研究,(收辑于《扬子江下游铁矿志》等专辑中),以及李四光对黄山、九华山第四纪古冰川的研究,都显示了当时国内的最高水平,对后来产生过较大的影响。

  4)新中国成立前积累的地质资料文献,尽管为数很少,也为后来的地质工作提供了一定的基础,佐证了地质工作和地质科学继承性的重要作用。

  地质工作和地质科学的特点之一是继承性,即重视继承前人的工作成果。新中国成立前,留存下的地质报告、论文、资料共200多份,有的还有些残缺。但对于新中国成立后,特别在20世纪五六十年代开展地质勘查时仍是重要的参考资料。

  铜陵地区铜矿、马鞍山地区铁矿、皖北闸河煤田、淮南大煤田的巨大储量,都是新中国成立后探明的。但这些矿区的地质工作历史悠久,资料不断积累,认识不断深化和飞跃,才能产生突变。谢家荣1946年发现淮南八公山新煤田,1947年提出了“大淮南盆地”的新概念,新中国成立后在他的新概念基础上不断扩大淮南煤田的范围和储量。皖北闸河煤田的发现全过程,也可上溯到1917年刘季辰、赵汝钧对烈山煤矿的调查(报告刊《地质汇报》第1号)和翁文灏1928年再次调查,并绘制1/100万地形地质图(报告刊《地质汇报》18号)。据原省地质局严坤元总工程师回忆,1955年布置325队普查找煤时,即主要根据翁氏的地质资料作出推测,后来则发现了闸河大煤田。省内这四个大成矿区,过去都只有“点”的资料,后来由“点”发展到“面”,从已知到未知,不断扩大矿区范围,并在外围发现新矿区(表1)。

  刘季辰、赵汝钧(1919)对宿州市烈山及淮南舜耕山进行过煤田地质调查,将含煤层划归石炭纪,并归属“北系”。

  王竹泉(1924)和翁文灏、计荣森(1923)分别在上述地区寻找到植物化石,证实煤系时代属石炭二叠纪。

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