第三章 中国地质之构造
第一节 地相(参照中国地相图)
亚欧两大陆间,有高台桀然。頫视群岳者曰帕米尔Pamir,五山脉所从出也,人又称之曰“世界之梁”Roof of the world。五山脉中,其三东向。三山脉中,其一南行,向印度洋面,纡曲为喜马拉雅Himalaya山系;其二趋北,崛为天山Thian Shan系;而其三崑居前两山系间,自葱岭Mont Bolor中部,东向其首,延为崑山系。此三山系,弥展弥遥,终而广野高原,毕归怀抱焉。如崑与喜马拉雅山间,有西藏之高原。葱岭在其西,东则群峰屹立如屏障,高原居其环中。虽峻逊葱岭,然横览世界,固已无足与伦俪者矣。试南越喜马拉雅,则降印度之低原。北逾昆仑,则践西蒙古地。更越东境,则临四川之野。惟西邻地独秀出,不越境则无以攀世界之梁。故西藏高原者,大陆中之大陆也。无长流大河,流注其地。岩石解泐,积累四邻,风力所飏,旋为平野。而其地南北东周缘之低地则反是,大河细川,交织如网,樊然四张,溉其流域。因而谿谷倍深,河脉倍众,地相倍复焉。视两者之地理、地文若生物界,无不大有径庭,为地质构造之反射者。盖甲受风威,乙蒙水力,故甲则童然赤地,卉木式微,天相寂寥,凄如死国;乙则雨露所泽,植物遂长,百昌活动,连属其乡。猗地相之伟力,于以见矣。此言中国者,指居西藏高原之东麓,怀山抱野,亚洲东方之周缘地,即世所谓支那本部China Proper者也。相度其地相,则蒙崑余脉之影响也实多。盖崑山系,不仅直走东西而已,其成复最古此据地质时代而言。当南邻喜马拉雅,犹潜海底,而此已屹然为山。故崑山系者,实中国大陆之骨骼也。迹其本系之构造,爰有始原界之片麻Gneiss、晶片Crystalline schist诸岩石。则昆仑山系者,实又中国大陆地盘之干系也。古者地壳之波,皱不复坦。故山系南,有骈行之脉甚多。北麓形若阶级,成断层山,终抵北方而为隰。系尾则远涉东部,其长凡四十经度千二百里,以是世常区西、中、东三部言之。
西崑者,始于葱岭,迄罗布湖Lob-nor。其初高度几同,绝少峻险。既而东向,比抵琪利亚府Kiria,岐为二:一曰当拉山系Tangla or Sangla,一曰俄罗斯山系Russia Range。本系则至罗布湖裔,展为平原与中国地相,盖无甚深之关系。中崑状若楔,至中国,入河南,后受南北行断层所中断,陷为低地,更隆为淮山,蜿蜒之南京而毕。是即秦岭山系Tsin-ling,界中国为南北二区者也。古山脉之有力于人事者,以斯为最。有是而动、植、气候若工商之业,南北因以毕殊。盖不徒天然之分域,亦中国地质构造之至要者已。
秦岭之北有黄河,南有长江。北之气候,夏乃酷暑,冬乃祁寒。地相殊简,多平原台野。著名之黄土Loess及尘埃泥泞,掩蔽地盘,不宜草木。地无立植,稼穑维艰,所获者仅棉麦属耳。南则反是,有峻峰深谷,林木蓊翳。降至低地,冲积层在焉。厥土富沃,植物滋生,蔓延于甸野。寒暑不厉,霖雨以时。棉麦而外,则有禾、茶、桑、麻、薯蓣之属,竞向荣焉。秦岭山腹之南北,其天然之殊,有如是者。然试取北之渭水地,与南之汉江域较,则两者之为殊异,盖尤著也。
中崑在青海北,幅员广甚,且有骈行山脉十。其南脉纡回于南,为西藏之东境。南行缅甸及暹罗,余波犹及于马来群岛。中央干部曰巴颜喀喇Baian Kara,东向走,与积石西倾岷山等相属。尚于渭水之南,桀为秦岭,又自故都西安之北,起为伏牛Tuniu。凡秦岭以东总称秦岭山系,即东崑也。中东二山相接处,为西藏东境,即四川西北,甘肃之南。层冰峨峨,覆掩山体,或谓昔较喜马拉雅尤秀出云。四川西境之大雪岭,不过其一分耳。又一脉自甘肃之南山岭出,走山西太原府,比至辽东之野,遇断层,其迹乃绝。既而抵满洲朝鲜之界,再崛起为长白山,此亦崑之孙枝也。
有大断层,自汉江上流,襄阳府之边,北东走,东侧陷落,中断东崑。所谓中原者,即其东方地也。此断层过黄河北,由北京平地,东望其面,外表殆似山脉,实则台地之东坂耳,是名太行之山。台地则西联山、陕之高原,复与蒙古相属,中国之大煤田在焉。其断层山,走北京之西,崛起为凤山。既而北展,成大兴安岭,作满洲与东蒙古台地之界域。秦岭既断,至湖北,微隆为淮山。东泳东海,再兴为日本崑,以构成日本南部地。与此断层骈行者,再见于山东。顾此则西侧独陷,微隆而成泰岳,远及于辽东。所谓辽东半岛者,其东侧隆地也。
今更旋面目而顾南方,复得一山脉,自秦岭山系,分趋东南者也。在四川东北,则走汉江之上流,以大巴山及荆门山名。在宜昌、重庆间,则斜行扬子江,江畔有三峡栈道之险者以此。山脉与西藏间,为四川洼地。构以砂岩,色带赤,地质学者遂字之曰:“四川之赤洼”。山脉余波达云南而毕。与此骈行者,在中国东南岸闽、粤地,走广东、福建及浙江之西境,尽于宁波。凡此皆自西南而趋东北。大庾岭、仙霞岭,其分名也。总称之曰支那山系Sinical system,与北方之秦岭相对。系之西里,有湖南、湖北之低地,鄱阳、洞庭则低地中之尤低者也。
第二节 地质上之发育史
自中央亚细亚以至中国,地质上古多变动,与世俱进,迄于今兹。故究中国之发育史者,必先知亚细亚东部之转变。今先陈其概,而以序及吾国焉。
(一)第一周期……原始代
最初之地球,其表至薄,熔岩未凝,如芦苻之裹沸沈。时则片麻岩等,凝聚累积,挟火上飞,地壳为之龟坼,而熔岩乃复弥缝灌注之,如水就下,后凝为火成岩,今称花岗岩Granite者即是。以上盖第一变动也。地盘上升,成一山岳崚嶒之大陆,既乃静止。烈风怒吹,暴雨频集,浸润克削,海面日高,终而巨浸无际。怒浪拂天而外,更无所有。是时也,则为原始代Archaean Era。
原始代岩石之见于亚细亚东部者,在朝鲜、满洲及中国之山东、福建诸省,名片麻岩。古者喷涌出地,凝为一大陆。厥后经风雨所剥蚀,波涛所激冲,零星尽矣。逮第一变动起,熔岩上涌,地盘亦偕以俱升,而东部亚细亚之大陆骤现。惟地层运动,不一其致。故秦岭以北,断层分走于诸方,是成台地;以南则地层恒作波形,屈曲为山脉焉。此第一周期终,而中国南北两部地质上之历史遂异。
(二)第二周期……太古代前半
原始代既去,康勃利亚纪Cambrian Period、希庐利亚纪Silurian Period、叠伏尼亚纪Devonian Period继之。其所经岁月,殆不能缕指数。尔时洪水襄陵,为力至伟,故土砂之属,多湔涤入海,累积为砂岩泥岩及白垩岩。后地盘再震,海底复昂然为陆,而中央亚细亚及中国之陆地山岳成,是为第二变动。递既静止,风雨竞集,翘然出水者日以卑,坦然滨海者日以削。洪涛所啮,地盘日低,大陆沉沦,海若再伟,此太古代Palaeozoic Era之前半也。
中国当静止时,风雨则陵其陆地,海波则蚀其东南,弥蚀弥进。而南满洲、山东、山西、陕西、直隶及河南诸地,终为水国。陆上之砂砾土泥,输运入海,悉沉集浅处。其距岸较遥之深海,则生灰石之累层。此海曰“康勃利亚纪海”。海之南岸,即秦岭也,其以南之中国,乃非海而陆,故康勃利亚属不可见。尔后北方之海,渐涸为干土。秦岭以南,地盘又陷,成“希庐利亚纪及叠伏尼亚纪海”,海底则陆上之土泥累积之。稽此海,盖尝入中崑,通天山,经西伯利亚,而与欧洲之俄罗斯相属云。
(三)第三周期……太古代后半至近古代
此一周期,以煤纪Carboniferous Period始。其先群植滋殖,长林郁翳。故当波浪蚀陆之际,其波足所及者,辄挟土沙以掩瘗之。水逼其上,火燔其下,爰相率僵死,造成广漠无量之煤田。此煤纪末叶。地盘之变动又起,海隆成陆,而今日中国及中央亚细亚之地相,乃粗定矣。秦岭以北,因遇数断层,遂生台地,形错落若阶级;以南则地表曲蟠,崛出为连岭。悬想当时,盖较喜马拉雅尤秀出焉。推地球他部之僵石若地层,知其历年盖甚长,其为变复甚复。惟东部亚细亚独不然。煤纪时隆为大陆,后历中古代及近古代之第三纪Tertiary Period,为变甚微。仅雨雪凑集,山岳崩溃,销耗磨灭,高者渐卑,完者日泐而已。与今日亚细亚之现象,殆无以异也。其稍著者,则有小山脉之勃兴,断层之陷落。断层之大者,在秦岭东,自汉江上流,北北东走,延及北京。北方之兴安岭,亦乘时崛起。其一则与前者平行,自南京斜掠山东及辽东以去。两断层间,复大陷落,窅然以深。秦岭山系,遂因之中绝于湖北。渤海湾及辽东之平野,即其低地带之一部也。是为中原历代枭雄所角逐竞争,造成一部相斫书者皆在是。
进究中国北部之变动史,则当煤纪时,有大海自朝鲜西向。原始代及康勃利亚纪之大陆蟠其北,秦岭、崑二山当其南,而瀚海Drysea(东蒙古沙漠之位置)则侵入天山南,与俄罗斯之“煤纪海”相联续。其近邻复有一煤纪之大海,开展于中崑及秦岭半岛南。时淮山山畔,尝为海峡,故得与北海合。复包日本,经云南及缅甸之海峡,以达印度之赤道洋。此南北两大海,矿藏异量,僵石殊致。本纪初,北海本极深邃,厥后经煤岩之沈薶累积,于以日浅。或竟出水成陆,植物群生。陆稍降则植物又受海中土沙所掩蔽。一降一升,地变迭起,终造成一冠绝世界之煤田。后遭转变,全土上升,成江西、陕西之煤层台地。东抵山东,西经甘肃,尚遥及于瀚海。南岸之桀然者,曰秦岭,曰中崑,迄今兹未尝再沦于水国。故除中古代之中原陷落外,谓今日中国之地相,已粗备于尔时,固无不可耳。
顾南部之变动史则异是。自煤纪以至二叠纪Permian Period,惟天水相衔,更无陆影,故煤层遂未由成。迨北海成陆,地盘始稍变动,时则有横压力自西北来,秦岭以南之地层,遂崛起为峻岭,连绵闽粤间,所谓支那山系Sinical system者是矣。厥后时有转变,不至故常。内部生数断层,其一部分,终沦陷为海,则中古代Mesozoic Era之始也。其海曰“三叠纪之大洋”。此其为海,达西藏之东境,自缅甸、西拉牙至大西洋,今日欧非间之地中海,其余沥耳。三叠纪Triassic Period后曰僦拉纪Jurassic Period。中国南部之海日蹙,渐成“新地中海”。其位置,即今之四川洼地也。地盘构造,纯以赤砂,故亦称“赤盆砂地”。尔时植物瘗赤砂中,化而为煤,后成中国南部之煤田焉。其所历岁月,较北部者为稚,可推知已。迨入白垩纪Cretaceous Period,海再隆为陆,故白垩纪之地层不可见。
前言两断层间,窅然以深之中原,即成于中古代,此中国南北两部共有之变动也。两断层中,一自汉江,贯黄河,至北京,复生山西之台地及北京之卑脉;一在其东,自辽河之野,经渤海湾,贯山东西缘,抵南京之郊外。中挟中原,实则地质学上之沟底而已。沟底微隆成淮山,踞河南及湖北之界。继乃受崑余脉,至镇江,再崛兴于日本。斯时也,中生代将终,地相底定。厥后变故虽多,顾微细无伟力,未足以移易中国之地相也。
自白垩纪以迄今日,中国之山地,既屹然成陆,中原亦然。独蒙古沙漠及甘肃方面地,当近古代Cainozoic Era之第三纪Teriary Period末叶,尝为内海耳。故中国本部,自白垩纪后,已为干地。其来凌藉蹂躏者,厥惟风霜雨雪之属。意者尔时之秦岭山系,高必胜于今兹,与淮山及山东之山相联络,以环绕中国北部。逮第四纪Quaternary Period之洪积世Diluvial Epoch时,欧洲为祁寒之冰河时代,中国内部,则当温湿风自南方来,辄为山壁所阻阏,雨泽悉竭。其北复有烈风,气候干涸,与大漠殆无以异。故土砂埃尘,均随暴风飞动,沉积其地,久而诸山日卑。气候渐变,乃始有雨,以润泽此土砂埃尘,渐就坚实,于以成中国之黄土Loess。黄土所在,惟扬子江北,不见于南方。所谓黄河,则以灌溉兹地,遂含色获名者也。又其流水,朝宗于海,水色为变,是名黄海。其影响所及,有如此者,而不仅此也。试一悬想,假当时无是,则中国北部之平原,将末由成;有之,则地又因以硗确而不适于稼穑。此有名之黄土,殆无以异地质上之鸡肋欤。
洪积世去,现世Recent继之。其转变之行,亦无待重为言议。特为变徐徐,远逊往古之猛烈,故从约焉。