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建立江苏泗洪双沟地质公园的可行性研究

2015-04-11邹松梅祖益康周卫东

地质学刊 2015年1期
关键词:泗洪泗洪县遗迹

邹松梅,李 爽,祖益康,时 飞,孙 磊,周卫东

0 引言

泗洪县双沟镇地区(含峰山乡、天岗湖乡)地处南京、徐州两大都市圈的交汇地带。东邻洪泽湖,西南与盱眙县、安徽省五河县、泗县相接。

区域面积约228 km2,地貌上岗、洼交错,西南部有零星低山蛰伏于垅岗之上,地面高程12.5~61.4 m。区域内地质遗迹数量众多,约分布在100余km2范围内(图1)。著名的下草湾中中新世脊椎动物群、山旺生物群、和政动物群一起组成了中国的三大新近纪动物群。其中发现的长臂猿类双沟醉猿(Dionysopithecus shuangouensis)(李传夔,1978)、森林古猿类江淮宽齿猿(Platodontopithecus jianghuaiensis)(顾玉珉等,1983)化石,以及距今4万~5万年的“下草湾人”(吴汝康等,1955)而名闻全球。在化石出土地下草湾与松林庄,泗洪县政府立碑进行了保护。笔者经过实地考察和系统地收集以往地质工作者的研究成果资料,认为泗洪县双沟镇地区具有在国内外产生巨大影响的地质遗迹与人文资源,良好的区位与便利的交通,具备了建立地质公园的有利条件。

1 地质背景

据前人研究资料(江苏省地质矿产局,1984),泗洪双沟地区在地质上处于郯庐断裂带及其两侧,西侧为华北地块,东侧为苏鲁地块。地层为早中元古代坪上组大理岩、石英岩、片岩等,海州群浅变质的含磷岩系和火山岩系;新元古代淮河群下亚群城山组石英岩、贾圆组砂质泥灰岩;中生代白垩纪青山群安山玄武岩、玄武安山岩、火山角砾岩及砂岩、泥岩,王氏群砾岩、砂岩;新近纪中新世下草湾组泥岩、砂岩及砾岩,上新世宿迁组中粗砂、黏土与砾石层等有零星分布;第四纪更新世豆冲组棕黄色中细砂、中粗砂等,泊岗组棕红色黏土,戚咀组棕黄色黏土、含铁锰质钙质结核、角砾层,全新世冲积相与湖沼相黏土质粉砂、亚砂土及泥炭层。另外有极其零星的五台期超基性岩、喜马拉雅期基性岩、辉绿岩类(图1、图2)。

泗洪双沟地区在地史演化上比较独特,大致经历了四大发展阶段:第一阶段是早中元古代。这时地壳处于强烈的活动阶段,堆积了巨厚的石英砂岩与碳酸盐岩、火山岩等。由于发生了五台运动,使沉积岩地层遭受中深为主的区域变质及混合岩化作1-早元古代坪上组;2-中新世下草湾组;3-早白垩世青山组;4-晚白垩世王氏组;5-早更新世豆冲组(冲积相);6-晚更新世戚咀组(冲积相);7-全新统冲积相;8-全新统湖沼相;9-地质界线;10-推测断层;11-第四系等深线;12-喜马拉雅期辉绿岩;13-研究区大致范围用,形成了研究区最古老的相对稳定地块。此后进入了相对稳定的发展阶段。第二阶段是新元古代。到了新元古代,地壳下沉,开始遭受海侵,接受具有稳定盖层性质的沉积,生物有了大的飞跃,藻类大量发展,并形成叠层石遗迹化石。受吕梁运动的影响,本区成为陆地后长期遭受风化剥蚀,直到中生代的白垩纪才开始接受沉积。第三阶段是中生代白垩纪。受郯庐断裂的控制,在早白垩世时,首先沉积了紫红色碎屑岩,随后是大量的中基性岩浆喷发。晚白垩世时,仍在郯庐断裂带内沉积了红色碎屑岩,反映了山麓、河流相的沉积特征。到晚白垩世末,燕山运动Ⅴ幕发生,使地层受到褶皱、继承性的断裂活动,地壳抬升再次受到风化剥蚀。第四阶段是新生代新近纪—第四纪。到了新近纪,研究区地壳下降再次接受沉积,均为河湖相的杂色碎屑岩,郯庐断裂带内有大量玄武岩喷发。这一时期,气候温和,雨量充沛,植物茂盛,脊椎动物大量发展,哺乳动物占了统治地位。到了第四纪,相对低洼处普遍接受沉积,由于间隙性差异升降运动的影响,本区成为残丘与岗地。

图1 泗洪地区地质图(据江苏省地质矿产局,1984修编)Fig.1 Geological map of the Sihong area in Jiangsu Province(modified from the Bureau of Geology& Mineral Resources,Jiangsu Province,1984)

图2 泗洪地区地质构造体系图(据江苏省地质矿产局,1984修编)Fig.2 Map showing geological tectonic system in the Sihong area(modified from the Bureau of Geology& Mineral Resources,Jiangsu Province,1984)

由于地史发展的独特性,留下了大量而特殊的地质遗迹,特别是下草湾组中新世脊椎动物化石群,是大自然赐给人类的珍贵遗产。

2 地质遗迹资源特征

2.1 地层

2.1.1 中新世下草湾组层型剖面与次层型剖面研究区内新近纪中新世下草湾组广泛出露。自1955年以来,科研院所做了大量的研究工作(杨钟健,1955;周明镇等,1978;林水龙,1980;江苏省地质矿产局,1984)。1955年杨钟健等在泗洪县双沟乡下草湾,创立“下草湾系”,1973年刘冠邦等在泗洪县创立泗洪组,相当于“下草湾系”上部,1979年修订为下草湾组,将其下的棕黄色砂岩称为峰山组,另外还创有与下草湾组相当层位的花果山组,1984年,江苏省地矿局将峰山组与下草湾组归并称下草湾组,沿用至今。花果山组、泗洪组为同物异名,建议停用。将研究区出露较好的2处下草湾组剖面确定为“正层型”与“次层型”。

(1)“正层型”剖面为泗洪县双沟镇下草湾剖面(杨钟健等1958年实测)。

下草湾组(N1x) 总厚度>20 m

2.红色砂质土与灰绿色砂质黏土层。含脊椎动物(未见顶)>15 m

1.浅绿色黏土,夹坚硬的白色灰质结核。含脊椎动物(未见底)>5 m

(2)“次层型”剖面为泗洪县峰山乡小汪庄剖面(江苏区测队1979年实测)(图3)。

上覆地层:戚咀组(Qpq) 棕黄色砂质黏土

4.浅黄色细砂岩,含少量泥岩砾、石英砾,成细条带分布,厚薄不一,并夹凸镜状灰色粉砂岩薄层>1.2 m

3.浅肉红色粗砂岩,底部呈灰黑色>0.5 m

2.灰白色钙质砾岩。砾石成分为石英、钙质泥岩、钙质粉砂岩等,一般呈次圆状,分布不均。含哺乳类、爬行类、鱼类、双壳类等化石>0.4 m

1.浅灰绿色含粉砂钙质泥岩,局部见白色钙质团块(未见底)>4.7 m

层型剖面是地层对比的标准,研究区的2条剖面不仅在地层对比上有重要意义,而且是下草湾组中新世脊椎动物化石群的产出层位,成为研究脊椎动物特别哺乳动物进化的标本库,因此有着重要的生物学意义。同时,对古地理、古气候的研究同样具有重要意义。

图3 泗洪县峰山乡小汪庄下草湾组剖面图Fig.3 Geological cross-section of the Xiacaowan Formation in Xiaowangzhuang,Fengshan Town,Sihong County

2.1.2 早更新世豆冲组建组剖面 1977年,在泗洪县魏营豆冲村,将戚咀组之下,下草湾组之上一套灰黄色细粉砂层,创立豆冲组,根据其中所产哺乳类原脊象(Archidiskodonsp.)化石,时代定为早更新世。(孙九奎,1982;江苏省地质矿产局,1984)地层剖面介绍如下(图4)。

上覆地层:戚咀组(Qpq) 黄棕色粉砂质亚黏土

2.黄灰色黏土质细粉砂,局部为中细砂,偶见石英小砾4.5 m

1.灰白夹锈黄色黏土质粉砂。上部局部为细砂,并含中粗砂和石英小砾;中部夹细砂团块;下部主要为粉砂,偶含石英、变质岩小砾。底部有时可见石英细砾薄层。该层中见细砂透镜体,具斜交层理。

下伏地层:下草湾组(N1x) 灰绿、褐紫色钙质泥岩

图4 泗洪县豆冲村豆冲组剖面图Fig.4 Geological cross-section of the Douchong Formation in Douchong village,Sihong County

豆冲组岩性在区域上,主要为灰黄、灰白色黏土质粉细砂,棕黄、褐黄、灰白色中粗砂、中细砂,局部含砾或夹砂砾层,大型交错层理发育,以河流相为主的沉积。

2.2 古生物

2.2.1 下草湾中中新世脊椎动物群 自1955年以来,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等科研院所做了大量的研究工作(杨钟健,1955;周明镇等,1964,1978;李传夔,1978,1983;顾玉珉等,1983;侯连海,1984,1987;邱占祥等,1986,1991;吴文裕,1986,1995;邱铸鼎等,1986,1987,2010;刘冠邦等,1993),先后在泗洪县双沟镇地区的下草湾、松林庄、郑集、双沟引淮河岸、小汪庄等地发现了大量的脊椎动物化石。经笔者统计,前人共发现脊椎动物化石有5纲19目43科98种,其中硬骨鱼纲1目2科8种,两栖纲1目1科1种,爬行纲3目5科6种,鸟纲4目5科10种,哺乳纲10目30科73种(表1),被命名为“下草湾中中新世脊椎动物群”,简称“下草湾脊椎动物群”。

表1 下草湾中中新世脊椎动物群名称表Table 1 List of the middle Miocene vertebrate group in Xiacaowan

续表1

续表1

2.2.2 中新世非海相双壳类 从区域上看,双壳类化石主要分布于泗洪的小汪庄—罗庄—双沟镇—下草湾一带,呈弧形分布,在下草湾组的上部钙质团块和钙质胶结的砂砾岩中产丰富的双壳类化石。

在下草湾,产有微小帆蚌(比较种)(Hyriopsiscf.gracilis)、小型帆蚌(H.nana)、小冠蚌(Cristaria parva)、张庄豆蚬(Pisidium zhangzhuanense)、中型豆蚬(P.intermedium)、畸形豆蚬(P.deformistum)、球蚬(未定种)(Sphaeriumsp.)等。称之为Pisidium-Sphaerium-Hyriopsis组合(黄宝玉,1983)。

在小汪庄,双壳类化石特别繁盛,主要为:泗洪裸珠蚌(Psilunio sihongensis)、裸珠蚌(未定种)(P.sp.)、前宽楔蚌(Cuneopsis sturdzae)、江苏楔蚌(C.Jiangsuensis)、变锐稜蚌(Acuticosta immutata)、长锐稜蚌(比较种)(A.cf.elongate)、贝加尔锐稜蚌(A.baicalica)等,形成厚约2 m的蚌壳层(黄宝玉等,1982),成为一道亮丽的风景线。

2.2.3 早更新世大型哺乳动物 在豆冲村,第四纪早更新世地层豆冲组下部粉砂岩中产原脊象(Archidiskodonsp.)。化石标本为一有6排齿板的臼齿,属早期真象类(周明镇,1961)。

2.2.4 中新世植物化石 下草湾组中产植物:单籽豆(Podogoniumsp.)、翁格榉(Zelkova ungeri)、大叶板栗(Castanea miomollissima)、中华栎(Quercus inomiocenica)、木姜子(Litseasp.)(黄宝玉等,1982)。

另外,在大红山,棕黄色中粒砂岩、砂砾岩、褐色铁质砾岩,夹黄色粉砂质页岩中产有大型的硅化木(木化石)、铁化木(林水龙,1980),经鉴定为杉型木(Cunninghamiaxylonsp.),有部分硅化木被收藏于双沟酒厂博物馆。

2.2.5 “下草湾人”与旧石器遗址 遗址位于双沟镇东南8 km处的下草湾,南临淮河,东濒洪泽湖,是河湖间的岗岭地带,海拔44.4 m。1954年6月,吴汝康和贾兰坡2位教授在泗洪县双沟镇下草湾引河岸调查时,在河东岸上捡得1段股骨,长15.27 cm,由其形态上观察,有“股骨脊”存在,骨表面满布长尾纤孔,可以确定其为人的股骨。经研究,下草湾人介于中国猿人与现代人之间。从骨壁的厚度和髓腔的大小比例来看,与山顶洞人的指数相近。因此,这段股骨可能属于更新世晚期的人类(吴汝康等,1955)。距今约4万~5万年,属晚期智人,命名为“下草湾人”,也称“泗洪新人”。1981年春,南京博物院考古人员在下草湾东南1 km处的火石岭发现了与下草湾人同时期的旧石器遗址,面积1 500 m2,出土有刮削器、尖状器等,这对下草湾人的研究提供了重要的佐证,也是江苏迄今发现最早的人类遗存。

2.3 水体景观

2.3.1 洪泽湖 中国五大淡水湖之一,位于淮河下游,是未来“南水北调”工程东线部分的过水通道。湖面辽阔,资源丰富,历史悠久,既是淮河流域大型水库、航运枢纽,又是渔业、特色产品、禽畜产品的生产基地,素有“日出斗金”之美誉,堪称镶嵌在苏北平原上一颗璀璨明珠。

洪泽湖属过水性湖泊,水域面积随水位波动较大。在正常蓄水水位12.5 m时,面积达2 069 km2,容积为31.27亿m3,是我国第四大淡水湖。当湖水水位达到13.5 m时,湖区面积为2 231.9 km2,相应库容52.95亿m3,此时湖区面积基本与我国第三大淡水湖太湖相当(太湖水域面积为2 388 km2)。湖水水位17 m时,防洪库容135亿m3。最大水深5 m,平均水深1.5 m。湖底高程一般在10~11 m之间,最低处7.5 m左右。湖底高程高出东侧平原4~8 m,所以又称为“悬湖”。

洪泽湖湿地经国务院批准列为国家级自然保护区。

2.3.2 淮河 双沟地区处于淮河中游,淮河在这里从原来的由西向东流而转为由北向南流,形成了一个大的“C”形拐弯,到达盱眙而入洪泽湖。地处双沟的淮河除淮河古道外,还包括20世纪70年代初开挖的怀洪新河等,它们一起组成了风景迷人的风光带。

2.3.3 天岗湖 呈南北向的“龙”形,头部朝向双沟。由江苏与安徽两省共同管理,属江苏管辖的有15 km2,平均水深6 m,是处于岗地间的天然湖泊。湖水清澈,透光性好,水产丰富,天岗湖银鱼是其中的一大特产。

2.3.4 香套湖 面积约1.1 km2,湖面常年生长芦苇,旱季无积水,雨季略有积水,全由一望无际的芦苇组成,夏天是青纱帐,秋天则是芦花荡。现已在湖面组建光伏发电项目,形成了一道独特的风景。

3 人文景观与其他景观资源

3.1 人文景观

双沟镇历史悠久,人杰地灵,文化底蕴深厚,是人类祖先的发源地之一,早在4万年前下草湾人就在此繁衍生息。镇上的“双沟八景”:一步两桥、三仙台、会仙坊、隐月池、三山夹一井、杨公墓、王载鸿墓、潘公在生处,为旅居外地的双沟人念念不忘。另外有金兀术报恩寺,观淮亭、义士祠,东岳观、乾隆御批工程碑亭、陈毅纪念馆、东山头新石器遗址、施马庄新石器遗址、双沟惨案纪念馆与“万人坑”等。

写双沟的人文,双沟酒业是必不可少的。双沟酒业始创于1732年(清雍正十年),距今已有近300年的历史。久远的历史长河中,双沟酒业有着深厚的文化底蕴。建有反映酿酒技术的“醉猿州博物馆”,在淮河引河岸边双沟新城的白酒产业园里像森林似的“储酒罐”实为双沟的一道“酒不醉人人自醉”的独特风景。

3.2 鸟类景观

双沟处于洪泽湖西北岸边,与洪泽湖湿地国家级自然保护区及国家湿地公园隔岸相望。自然环境十分优越,来这里繁衍生息的鸟类成群结队。据有关资料,泗洪地区的鸟类有15目14科194种,属于国家一类保护的有大鸨、白鹳、黑鹳和丹顶鹤4种,与灰鹤、天鹅、秋沙鸭、鸿雁、白鹭、赤麻鸭及各种步禽、水禽等有8万只以上,其中鹭1万只以上,灰鹤300只以上,大雁8 000只以上(奚敏,2010),形成了十分壮观的鸟类景观。

3.3 植物景观

植物景观主要为香套湖的1.1 km2芦苇、天岗湖边一望无际的油桃园与玉米地、夏天的麦浪与秋天的稻浪、淮河岸边的次生林带等,形成了春夏秋冬的“赤橙黄绿青蓝紫”色彩美和田园风光。

3.4 气象景观

3.4.1 双沟观日 每当黎明之际,站在防洪大堤上,极目东眺,一轮红日从碧波如镜的洪泽湖湖面上冉冉升起,那灿烂朝霞,闪耀金波,捧出即将出浴的金娃,摇晃于水盆之中,此情此景,较之舟山群岛观日有过之而无不及。

3.4.2 天岗湖夕阳 站在天岗湖的东岸边,极目眺望,夕阳西下,倦鸟归巢,悬挂在地平线附近的夕阳,就像蛋黄一般。落日的余晕映红了半个天空,夕阳边的五彩云霞变幻无穷。

4 价值评价

4.1 地质遗迹的等级评定

按《关于申报国家地质公园的通知》(国土资厅发[2000]77号),地质遗迹级别分为国家级、省级、县级3个等级标准。国家级:(1)能为一个大区域甚至全球演化过程中,某一重大地质历史事件或演化阶段提供重要地质证据的地质遗迹;(2)具有国际或国内大区域地层(构造)对比意义的典型剖面、化石及产地;(3)具有国际或国内典型地学意义的地质景观或现象。省级:(1)能为区域地质历史演化阶段提供重要地质证据的地质遗迹;(2)有区域地层(构造)对比意义的典型剖面、化石及产地;(3)在地学分区及分类上,具有代表性或较高历史、文化、旅游价值的地质景观。县级:(1)在本县的范围内具有科学研究价值的典型剖面、化石及产地;(2)在小区域内具有特色的地质景观或地质现象。

参照上述不同级别的标准要求,对双沟地区的地质遗迹等级作评定。

4.1.1 下草湾中中新世脊椎动物群的地质遗迹等级 中新世时期,在我国著名的动物群共3处:山东的“山旺生物群”、甘肃的“和政生物群”中的“铲齿象动物群、三趾马动物群”和江苏的“下草湾中中新世脊椎动物群”。和政生物群与山旺生物群同属国家级地质遗迹,其产地均被国土资源部批准建立国家地质公园。

山旺生物群主要化石门类包括:硅藻、孢粉、植物大化石、介形虫、昆虫、蜘蛛、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等。代表化石为:玄武蛙(Rana basaltica)、临朐蟾蜍(Bufo linquensis)、中新原螈(Procynops miocenicus)、硅藻中新蛇(Mionatrix diatomus)、鲁钝吻鳄(Alligator luicus)、山东山旺鸟(Shandongornis shanwanensis)、山旺蝙蝠(Shanwangiasp.)、硅藻鼠(Diatomyssp.)、孔氏半熊、三角原古鹿(Palaeomeryx tricornis)、柄杯鹿(Lagomeryxsp.)、犀类(Rhinocerotidae)等。其特点是:化石保存完整精美,有保存皮肤的犀、保存毛的啮齿类、保存翼膜的蝙蝠和从蝌蚪到成体的不同阶段的蛙化石等。山旺生物群是研究中国东部自新生代以来生物群演化和环境变迁的重要佐证。

和政生物群化石分属爬行纲和哺乳纲的6目70余属种,代表化石为:铲齿象(Platybelodon)、库斑猪(Kubanochoerus)、长颈鹿(Giraffa camelopardalis)、和政羊(Hezhengia)、三趾马(Hipparion)、陆龟(Tortoise)等。其特点是:以大型哺乳动物为主,缺少灵长类动物。对研究中国西北地区自古近纪以来生物群的演化、分布及气候环境变化具有重要的科学意义。

下草湾中中新世脊椎动物群与上述生物群虽然均为中新世,但产出层位稍低,时间也稍早,所含的化石种类有很大的区别。代表化石有:双沟醉猿、江淮宽齿猿、淮河象、淮河乳稜齿象、中华杨氏河狸、泗洪炭兽、东方羚鼷鹿、古麟、叉角鹿、东方羚鼷鹿、短脚犀、淮河半獏、原鼬鬣狗、泗洪跳兔、中国巨古仓鼠、万合古仓鼠、东方小林睡鼠、泗洪花松鼠、天岗琵鹭、松林庄古石鸡、顾氏中新鹫、金龟等,其特点是产有灵长类动物,因森林古猿类和长臂猿类的出现,使该动物群在我国具有稀有而独特的地位。对于猿类的起源与演化、中新世亚非大陆的哺乳动物群间的深入对比等的研究意义重大,对气候环境变化的研究同样具有重要的科学意义。

因此,产自泗洪双沟地区的下草湾中新世脊椎动物群,能为一个大区域甚至全球演化过程中生物进化阶段提供重要的地质证据,属于国家级地质遗迹。

4.1.2 下草湾组层型剖面的地质遗迹等级 层型剖面是地层单位(包括岩石地层、生物地层和年代地层)的典型剖面。作为识别和说明一个地层单位的标准,它使得凡应用该单位的人有一共同的、具体的、稳定的参考和定义标准。对于不同的地层单位,其层型应分别考虑,如对一个岩石地层单位的定义,指定一个层型(典型剖面)尤为重要。当需要一些参考剖面来补充层型剖面的不足,或重新选择层型以替代最初指定的层型剖面时,可在层型前加以前缀以反映层型的精度和性质。这些包括副层型、选层型、新层型和次层型等。

下草湾组层型剖面和次层型剖面,不仅是淮河中游地区地层对比的标准,而且作为中国的标准岩石地层单位被列入《中国地层表》成为全国的地层对比标准,层位位于中新统山旺阶下部,年龄为距今20.4~15.0 Ma之间。下草湾组具有国内大区域地层对比意义,位于泗洪县双沟镇的层型剖面当属国家级地质遗迹无疑。

4.1.3 下草湾人及旧石器遗址的地质遗迹等级下草湾人(属于晚期智人,即新人。)及旧石器遗址的发现,不仅留下了一个距今4万~5万年前后的古人活动的遗址,重要的是为以后对找寻距今5万年前后或更早年代与“和县猿人”或“北京直立人”同时代的“人科化石”的工作提供了线索。可以大胆地推想,北京直立人(距今50万~60万年)向南迁徙扩散到安徽和县成为“和县猿人”的过程中,泗洪双沟地区可能是其中的一站。双沟地区更新世地层广泛出露,是寻找“早期智人(古人)”与“猿人”的理想之地。因此,这里是寻找“猿人”的目标区,旧石器遗址相当于省级地质遗迹。“下草湾人”被收录于《地质辞典(三)·古生物:地史分册》(中)“新人”条目,具有国内大区域对比研究意义的化石与产地,也应当属于国家级地质遗迹。

4.1.4 早更新世豆冲组建组剖面地质遗迹等级 早更新世豆冲组零星出露于郯庐断裂带上,即泗洪县魏营豆冲、峰山狼窝岗、孙牌坊,宿迁县晓店,新沂县马陵山、小王圩、城岗一带,构成垅岗地形。建组剖面选在豆冲村,是因为该组地层在豆冲出露最为完整,有顶底界线,有较好的生物化石说明其形成的地质时代。因此,豆冲组建组剖面是上述地区地层对比研究的标准,相当于层型剖面(因第四纪地层为松散沉积物,目前还没有做“层型剖面”研究)。产原脊象,是寻找大型哺乳动物化石的目标层。

因此,豆冲组建组剖面是有区域地层对比意义的典型剖面,属于省级地质遗迹。

4.1.5 中新世硅化木的地质遗迹等级 中新世硅化木的发现地很少,鲜有公开报导,到目前为止仅在内蒙古赤峰平庄煤矿发现有3种木化石,分别为平庄原始黄杉型木(Pseudotsugaxylon pingzhangensis)、东北云杉型木(Piceaxylon manchuicum)、松型木(Pinusxylonsp.)(陶君容等,1994)。在双沟地区发现的硅化木、铁化木,为杉型木。该木化石不完整,多数直径为20 cm左右,长度50 cm不等。中新世时期的硅化木在国内非常稀有,构成了具有代表性或较高历史、文化、旅游价值的地质遗迹景观,属于省级地质遗迹。

4.2 科学价值与科普价值

4.2.1 科学价值 泗洪双沟地区的地质遗迹具有重要的科学价值,主要体现在以下几个方面。

(1)研究灵长类起源的重要地域。从下草湾中中新世脊椎动物群的化石看,除了大量的哺乳动物外,还包括了鱼类、两栖类、爬行类、鸟类。这是一个类型众多的化石动物群,这些迹象表示我国东部地区,像苏、鲁、皖一带的中新世地层有可能成为研究灵长类起源的重要地域(顾玉珉等,1983)。

(2)关于现生长臂猿类的起源。由于早期的长臂猿类化石主要发现在非洲,传统的概念一直认为是由非洲渐新世的小型猿类、经湖猿(或即树猿),进化至现在的长臂猿。泗洪标本的发现至少说明在中新世时,亚洲同样也生活着长臂猿类。后来在云南发现的早上新世长臂猿化石,可以看出自中新世起亚洲一直有这种小型猿类生活着。如果说这些中新世的种类是现生属种的祖先的话,那无论从地理、地史分布上看,醉猿比树猿等更符合这一条件。如果最早期的长臂猿确是生活在非洲,那么它是在何时迁徙到亚洲的(李传夔,1978)?

(3)双沟醉猿的地层学意义。醉猿的发现进一步表明苏北下草湾组的时代应为中新世。下草湾组包括了两个化石层位,下部的绿、红色黏土中,化石有短脚犀、大型河狸、淮河象等,上部的灰白色团块砾岩中,有醉猿、小型河狸等(李传夔,1978)。

(4)古剑齿象(Stegolophodon)的地层和古生物学意义。古剑齿象代表象科中最原始的类型。在下草湾引河发现的淮河古剑齿象(也称“淮河象”),虽然在牙齿构造上较为原始,甚至接近这一属中最古老的类型,但是个体比较壮大,这一属的化石最早发现于中新统(周明镇,1959)。但又因和它一起发现的还有代表下更新统的中国巨河狸(Trogontherium sinensis),这就成了一个问题,下草湾组的时代到底是中新世还是更新世?后来据周明镇等(1978)研究表明,下草湾的大型河狸比巨河狸属(Trogontherium)显然有重要的原始特征,它在不少方面却与一些中新世的大型河狸相似。为此将下草湾的“中国巨河狸”由巨河狸属分出,另建新属叫杨氏河狸(Youngofiber),定名为中国杨氏河狸(Youngofiber sinensis)。在古生物鉴定中能够正确分类的同时,也明确了所产地层的地质时代为中新世。

(5)原脊象发现的指示意义。原脊象的发现,可以肯定我国有南方象存在。最早的原脊象出现于更新世开始时(也有个别可能稍早),到更新世晚期发展为典型的猛犸象(Mammuthus)(周明镇,1961)。双沟地区有大面积的晚更新世戚咀组出露,在距下草湾一箭之遥的盱眙县戚咀村(原为泗洪县)戚咀组中找到了斑鹿(Pseudaxissp.)、牛(Bovinae indet.)、象(Elephassp.)等,那么有没有可能在泗洪双沟地区找到猛犸象?

(6)江淮宽齿猿的发现,说明淮河中游地区曾是人类的发祥地。江淮宽齿猿属森林古猿族,森林古猿(Dryopithecus)是一组种类庞杂的类人猿,约生活于20~5 Ma前。它是南方古猿以前的从猿到人过渡阶段中的早期化石代表。它们可能是现代的大猿(黑猩猩和大猩猩)和人类的共同祖先。其中有一支进化成为长臂猿类,醉猿便是其中的一属,一般认为长臂猿类是人类的祖先。从双沟醉猿到是北京猿人的后裔——生活在4万年前的下草湾人,说明淮河中游地区曾是人类的发祥地,泗洪双沟地区已成为当前人类起源与进化问题最有希望有重大突破的地区。换句话说,从森林古猿脱胎换骨进化到现代人,要经历“早期猿人即能人、晚期猿人即直立人、早期智人即古人、晚期智人即新人”4个阶段。双沟地区更新世地层出露齐全,已经发现了新人“下草湾人”,那么很有可能找到早期猿人、晚期猿人和早期智人。

(7)“下草湾人”股骨化石发现的意义。股骨发现的意义并不完全在于其本身,而更重要的是它显示出在泗洪县双沟镇下草湾的更新世晚期的地层中可能找到原始人类的遗迹。这是在华南这一地区中首次发现的人类化石,为未来在这方面的工作提供了线索。换句话说,距今4万年左右的下草湾人的发现打破了“南方更新世晚期的地层中,无原始人类踪迹可寻”的论说,无可非议,下草湾是迄今为止江苏人类乃至中国人类老祖宗的发源地之一。

(8)古生态环境意义。从下草湾组的岩性、岩相及化石差异来看,双沟地区中新世的岩相古地理,早期的沉积为河流相,中期为河流-湖泊或湖泊相,晚期再次由湖泊相向河流相演变(黄宝玉等,1982)。

据孢粉资料,在早中新世时期,泗洪地区曾生长有繁茂的森林,林内有藤本或草本植物,并有大面积的浅水湖泊,湖泊周围植物茂盛,湖内水生植物也较多。植物群面貌与今日江南的山地植被有些相似,反映了当时为暖热湿润的亚热带气候。按中国植被区划可能属于北亚热带南缘或接近于中亚热带北缘(张玉兰等,1982)。从下草湾组中所产的植物化石来看,双沟地区的气候大致相当于我国长江中游一带或以南的气候(黄宝玉等,1982),其植被为暖温带针阔叶混交林。从江淮宽齿猿所伴生的脊椎动物化石看,代表着森林—草原的生态环境(顾玉珉等,1983)。给森林古猿类、长臂猿类创造了绝好的生存环境。由于河狸与兔形类的出现,证明中新世双沟地区不但有一定的水域而且具有相当之开阔地带(侯连海,1987)。因此,在中新世时期,这里森林茂密,鸟兽聚集,低洼地带河湖相连、沼泽众多(蒋成功等,2013)。

再从整个下草湾脊椎动物群的生物多样性、双壳类、植物与孢粉等分析,当时在双沟地区具有完善的生态系统。有天空中飞翔的猛禽,生活于森林的猿类与松鼠,有活跃于草原的啮齿类与兔类,水生的鱼类及与水有不解之缘的河狸等。它们受多条生物链所控制,形成了大自然中“一物降一物”的现象,维系物种间天然的数量平衡,可划分出森林生态系统、草原生态系统、河流与湖泊生态系统等。良好的地域生态环境,使双沟地区成为生物演化的重要舞台。

(9)洪泽湖的成因。关于洪泽湖的成因,很多学者进行了研究,总体来讲有三大因素(张瑞虎,2012)。①地质因素:地壳断裂形成的凹陷是洪泽湖形成的自然因素。②水文因素:黄河夺淮是形成洪泽湖的雏形的客观因素。③人为因素:大筑高家堰(洪泽湖大坝)是洪泽湖完全形成的人为因素,也是决定性因素。洪泽湖也因此被称为人工湖。

笔者认为,新构造活动使地面下沉也是洪泽湖形成的关键因素之一。

4.2.2 科普价值 地质遗迹是在地球历史时期,由内力地质作用和外力地质作用形成,反映了地质历史演化过程和物理、化学条件或环境的变化。这是人类认识地质现象、推测地质环境和演变条件的重要依据,是人们恢复地质历史的主要参数。地质遗迹是不可再生的,破坏了就永远不可恢复,也就失去了研究地质作用过程和形成原因的实际资料。

以地质遗迹为主题的地质公园是传播地球科学知识、启迪思维和智慧的天然场所,同时也能起到使受众自觉保护地球、保护环境的作用。双沟地区的中新世与更新世地层呈点状、线状与面状相结合的形式出露,产大量的植物与木化石、软体、鱼类、两栖类、鸟类、爬行类、哺乳类等化石,科普价值非常高。只要建立好科学说明系统,就成了一本人与自然和谐的科普教材。

4.3 审美学价值

双沟地区的地质遗迹等旅游资源具有较高的审美学价值。下草湾双沟醉猿、松林庄森林古猿、下草湾人火石岭、大红山产硅化木、洪泽湖渔歌、天岗湖落日、古淮河文化……,这些都是双沟最美的符号。

下草湾脊椎动物群、下草湾人等的发现,对地学工作者来说构成了人们在科学路之上的探索美。对普通民众来说可以满足他们的求知欲望与猎奇心理,体现了珍稀之美。

这里虽然没有现代辽阔的草原,也没有郁郁葱葱的原始森林,但这里的地质遗迹说明,这里曾是森林古猿、长臂猿依靠森林生存的天堂,可以想象出河狸在河湖边筑坝的勤奋,也可以体会到草原上猛禽鹰鸮抓老鼠的生死搏斗,还可以领会下草湾人守猎的场面……,这些体现了中新世时期的古生态美。

中中新世的硅化木、铁化木是稀世珍品,具有极高的观赏与收藏价值。

双沟地区广阔又绿色的田野体现了敞旷美,是平原景观和大地景观的精华,是梦想中的家园。

4.4 旅游价值和社会经济价值

研究区是中国最佳原生态旅游目的地之一。自然景观、人文历史景观、地质遗迹景观资源丰富多彩。特别是地质遗迹,是研究区的一大亮点,猿类化石由于在形态和系统上接近于人类的祖先类型,一直引起人们的关注和兴趣。江淮宽齿猿与双沟醉猿的发现震动了科学界,在国际上有着广泛的影响。从科学与科普价值、美学价值上分析,具有较高的旅游价值。

如果说申报地质公园并建成后,不仅使重要的地质遗迹得到有效保护,生态环境更加优越,而且会促进泗洪县旅游事业的发展,也会给双沟镇的经济腾飞插上翅膀,必将成为继“双沟大曲”后的又一张走向世界的“名片”。通过与国内外的经济、文化和信息交流,与高等院校、科研单位共建科考中心,吸引国内外地学专家来泗洪双沟考察研究。同时,以旅游人流为载体的各种信息、文化、观念传入境内,本身就是最有效的文化与信息交流,其正面的影响是进一步提高泗洪县的知名度和美誉度。地质公园为社会提供就业机会,促进其他产业的发展,如商业、旅游业与食品加工业、服务业、旅馆业以及公共客运业等。因此,地质公司的社会经济价值不可估量。

5 开发建设条件评价

(1)通达条件好。泗洪双沟地区,区位优势明显,水陆交通便捷,宁宿徐高速公路、宁徐公路穿境而过,东濒洪泽湖,淮河、怀洪新河纵横南北西东。距南京、徐州均不到200 km,从宁宿徐高速公路双沟出口下来即可。到达各地质遗迹景观点均有可通行大客车的农村公路相通。

(2)良好的基础设施可接待八方来客,双沟镇宾馆、双沟醉猿大酒店及农家饭店具有较好的接待能力。

(3)地质遗迹以点状、线状与面状相结合的形式出露,有利于科研与科普,更有利于地质遗迹的保护。

(4)与洪泽湖国家湿地公园仅有湖汊相隔,可用游船或快艇经怀洪新河—湖汊(溧河)将拟建地质公园与洪泽湖国家湿地公园连接起来,形成一个旅游的有机整体,在发挥各自特色的基础上做到优势互补,推动泗洪旅游事业的协调发展。

(5)原生态环境条件好,是中国最佳原生态旅游目的地。自然旅游与人文旅游相重叠,具有广泛的客源市场。双沟醉猿、下草湾人等的发现,与人类祖先扯上了关系的科学问题,一直引起人们的关注和兴趣。上海到徐州一带的人口多密度大,追求科学旅游的人数必定会非常多,只要有千分之一的人来双沟旅游,其数量就非常庞大。

(6)具有良好的气候条件。泗洪县属北亚热带和北暖温带季风气候区,四季分明,光照充足,雨量丰沛,年均气温15.09℃,年均日照时数2 206.2h;年均降雨量960.4 mm;年均蒸发量1 697.3 mm;年均降雪日10天;年均无霜日203天;年均风速2.2 m/s。适宜人们常年进行旅游活动。

(7)要将双沟打造成旅游新城,其中最重要的一点就是对地质遗迹保护的意义有充分的认识,申报建设地质公园的积极性非常高。2014年3月,经泗洪县人民政府批准建立下草湾人化石遗迹自然保护区和天岗湖松林庄古猿化石地质遗迹保护区,面积分别为1.19 km2和0.55 km2,并立有保护碑。同时县政府批准成立了泗洪县地质遗迹保护领导小组和泗洪县地质遗迹保护管理委员会。

6 结论

经初步调查研究,泗洪双沟地区属于国家级地质遗迹有3类5处,省级地质遗迹2类2处,人文景观与其他景观资源丰富多彩,科学与科普、审美学、旅游与社会经济等价值高,地质遗迹保护与开发条件优越,达到了申报国家地质公园的要求。按照申报程序,只有获得省级地质公园资格2年以上并且揭碑开园的才能申报国家地质公园。因此,要尽快申报省级地质公园,建成国内一流的科考与科普基地。值得注意的是,在开发旅游与科普的同时,一定要做好地质遗迹保护工作,要防止受经济利益驱动而盗采盗挖,要告诉人们地质遗迹资源是永续利用的资源。

7 致谢

研究所需的大量文献资料由方强高级工程师搜集,在此深表感谢!

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