▎ 武漢兩江四岸資料圖
武漢有座“平平無奇”的小山包。
海拔不過100米， 山體只有35公頃，還和全國幾十座山川重名。
但從古至今，無數(shù)名人為它“打廣告”，動轍就被推上“歷史頭條”。
從“漢陽魚”到“漢陽人”，在歲月洪荒中，它淡定和大江同奔同流，與對面蛇山相守相望。
沒錯(cuò)，它是龜山。
今天，2020自然通識課第二課在龜山開講。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院副教授顧松竹這樣描述：“龜山雖然小，但也保留了很多不為人知的故事。”
莫非，龜山真的藏有城市的“月光寶盒”？
一眼萬年不足以形容它的滄桑，得多看幾萬眼
龜山古稱“大別山”，最早出現(xiàn)在“大禹治水”的神話傳說里，后來為歷代兵家必爭之地，歷史非常悠久。但從地質(zhì)角度看，這座山的年齡遠(yuǎn)不止幾千年或幾萬年，這山上的巖石，一眼就暴露了它的年齡。
當(dāng)你爬上龜山山頂或者在蛇山漫步的時(shí)候，可能會注意到有些凸起的巖石，風(fēng)化之后，它們呈現(xiàn)土黃色、上面有隱約的紋路。如果把巖石敲開，新鮮面上是灰白色的。
如果你仔細(xì)地看，會發(fā)現(xiàn)巖石是由很多細(xì)小的顆粒組成的，每個(gè)小顆粒大小均一，都在0.5毫米左右，圓圓的，灰色或者是白色；填充在顆粒之間還有一些如白色泥巴狀的物質(zhì)，這種巖石就是砂巖。
砂巖中含有石英的顆粒，而石英的化學(xué)成分為二氧化硅，是一種化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定的物質(zhì)，所以砂巖很耐風(fēng)化。經(jīng)過了億萬年的風(fēng)吹雨打，其他的巖石都被風(fēng)化掉了，只有砂巖仍然凸起在地表，形成了蛇山、龜山的山峰。因此，龜山一塊平平無奇的石頭，也許就有著幾億歲的“高齡”，用“一眼萬年”這樣的詞語都不足以形容它，得多看幾萬眼！
Only you
巖石是記錄地質(zhì)歷史的“檔案”
▎ 龜山老照片資料圖
如果研究某個(gè)朝代的歷史，歷史學(xué)家們會尋找關(guān)于這個(gè)朝代的各種檔案來回溯當(dāng)時(shí)的社會文化、經(jīng)濟(jì)生活。作為地質(zhì)學(xué)家，如果要探尋地質(zhì)的歷史，我們也需要尋找相應(yīng)的檔案。
地質(zhì)歷史的檔案是什么呢？其實(shí)就是各種巖石。特別是一些呈層狀的巖石，它形成的時(shí)候是一層層累積起來的，新的在上，老的在下，就像檔案一樣，記錄了巖石形成時(shí)候的很多信息。
▎ 鳥瞰龜山山體資料圖
比如沉積的時(shí)候是處于什么環(huán)境？海洋還是陸地，河流還是湖泊？氣候干燥還是濕潤，溫暖還是寒冷？還能告訴我們年代的信息、有沒有發(fā)生運(yùn)動變形等等，綜合這幾個(gè)方面的信息，就可以還原地質(zhì)歷史了。
地球表面不同的地方都可以作為沉積物沉淀的場所，這些場所屬于不同的沉積環(huán)境——從陸地到海洋，從沙漠到湖泊，從地表的泥沼到地下的溶洞......
龜山的巖石大多為砂巖，砂巖的形成需要一種有一定能量的水流，比如海浪，河流等等。地質(zhì)學(xué)家們通過對砂巖的紋理和沙粒特征的研究，認(rèn)為其沉積環(huán)境是一種濱海的環(huán)境。
在武漢，不只有武昌魚還有“漢陽魚”
▎ 地球4億年前海陸分布圖 來自：Scottes
武昌魚大家都吃過，但“漢陽魚”可能鮮有人知。
研究者發(fā)現(xiàn)，武漢地區(qū)的砂巖與分布在長江下游地區(qū)的泥盆紀(jì)的砂巖是可以橫向?qū)Ρ鹊?，從而確定了這些砂巖是晚泥盆紀(jì)（3.7億年前）時(shí)形成的。而與之一起出現(xiàn)的粉砂巖和泥質(zhì)巖中含有一種被稱為“漢陽魚”的甲胄魚，它是志留紀(jì)（4.4億年前）的化石，這就說明這些砂巖是志留紀(jì)的。
龜山的巖石說明，在距今4.4億年前的志留紀(jì)，這里是一片安靜的淺海；到了3.7億年前的泥盆紀(jì)，就變成了一片海灘，形成了砂巖；而之后的某段時(shí)間發(fā)生了南北方向的板塊碰撞，使得龜山和蛇山發(fā)生了變形，形成了東西向延伸的現(xiàn)狀。
兩種魚，兩種kao法！燒烤武昌魚，考古“漢陽魚”。
如果地球的歷史算200米那么人類出現(xiàn)以來的歷史，只有10厘米
地球的歷史可以根據(jù)生物的變化分為很多階段，我們把每個(gè)階段進(jìn)行命名，類似歷史上各個(gè)朝代的分類 。根據(jù)其中不同的化石，來判斷具體的年代，這也有點(diǎn)像我們在進(jìn)行考古發(fā)掘的時(shí)候，根據(jù)不同朝代留下來的文物，來判斷年代。
不過，我們在判斷其年代時(shí)，通常以“百萬年”為基本單位。普通人眼中的漫長，在我們眼里可能只是一瞬。一百歲，從地質(zhì)學(xué)的眼里來看，還很年輕。
我們從龜山大別山摩崖石刻至沿路的第一個(gè)觀景平臺的距離為200米，如果用人類歷史長度（250萬年2.5Ma）和地質(zhì)歷史（46億年4600Ma）做比較，那么人類總的歷史只相當(dāng)于走了10厘米。
如果把我們走過來的距離當(dāng)做是人類出現(xiàn)的整個(gè)一段歷史，那么武漢只走了這最后的這一米。
因此，有了巖石、化石，我們就像打開了“月光寶盒”，能夠通過地質(zhì)發(fā)現(xiàn)回到遙遠(yuǎn)的過去。不過，我們穿越的時(shí)間不是幾百年，幾千年，而是幾百萬，幾千萬甚至幾億年前。
在可預(yù)計(jì)的未來，我們都不可能離開賴以生存的地球。地球一旦“感冒”打個(gè)噴嚏，對人類來說都是驚天動地的變化。
地質(zhì)運(yùn)動一小步，對整個(gè)人類來說，或許是場馬拉松！保護(hù)地球環(huán)境，具有維護(hù)人類繁衍生息的重要作用。
地質(zhì)學(xué)家雖有“火眼金睛”
但不是“摸金校尉”，也沒有洛陽鏟
▎ 地質(zhì)學(xué)家出門必備“五大件”
有人說地質(zhì)學(xué)家有“火眼金睛”，堪比“摸金校尉”，但其實(shí)地質(zhì)學(xué)家并不是考古學(xué)家。首先，地質(zhì)學(xué)家的主要工作對象是人類出現(xiàn)之前產(chǎn)生的各種遺跡；考古學(xué)家主要是研究人類的遺跡。不同于考古學(xué)家隨身攜帶洛陽鏟，地質(zhì)學(xué)家出門必備的裝備有地質(zhì)三大件，分別為：錘子、羅盤、放大鏡；還有一些必須的裝備如GPS、野外筆記本等等。
GPS和放大鏡等工具大家都比較熟悉，在野外，地質(zhì)學(xué)家使用的錘子，除了作為敲石頭的工具外，還可以用來當(dāng)做凳子，工作累了的時(shí)候，地質(zhì)學(xué)家們就將錘子立在地上，坐在錘子上。
▎ 顧老師展示在野外用錘子當(dāng)“板凳”
其次，地質(zhì)學(xué)家主要研究的對象是固體地球的過去、現(xiàn)狀及未來，而地質(zhì)學(xué)家所做的工作和考古的區(qū)別還很大，包括4大部分：探索地球、尋找資源、保護(hù)環(huán)境、減少災(zāi)害。
地質(zhì)學(xué)家是從理性的角度去探知地球，重在用“證據(jù)”說話，同時(shí)地質(zhì)學(xué)家既要為人類尋找可使用的資源，也要運(yùn)用地質(zhì)學(xué)知識改善環(huán)境、防止災(zāi)害發(fā)生。
“小龍女”坐繩子，地質(zhì)學(xué)家坐錘子！
武漢所有的山
都是傾斜的？
武漢市位于江漢平原東部，屬長江中游丘陵平原地形，其平原是由河流帶來的沉積物逐漸堆積形成的，而凸起在平原之上的山脈則是由堅(jiān)硬的巖石組成的。
武漢市區(qū)有很多不高的山脈呈東西向綿延橫穿整個(gè)市區(qū)，除了蛇山、龜山以外；還有磨山、鼓架山、白滸山、洪山、喻家山等。經(jīng)過地質(zhì)學(xué)家們的研究發(fā)現(xiàn)，除了九峰地區(qū)的山脈巖石，其他地方的巖石大部分都是由堅(jiān)硬的砂巖組成的。
▎ 顧老師講述3億年前的巖石“巖層傾斜”現(xiàn)象
通過對龜山巖石在空間上展布的觀察，我們發(fā)現(xiàn)，這里的巖層大致是向北傾斜的，而延伸方向則是近東西走向，就像龜山延伸的方向一樣。
如果在蛇山、珞珈山，南望山、喻家山、磨山等不同的地方進(jìn)行測量，會同樣發(fā)現(xiàn)，幾乎武漢市所有的山其巖層的延伸方向都是東西向的，而這些山也都是長條狀地往東西方向延伸。
這說明，原始的巖石形成時(shí)是水平的，而現(xiàn)在巖石呈現(xiàn)東西方向延伸、南北方向傾斜，代表了組成地殼板塊的巖石曾經(jīng)受到過南北方向的擠壓或者受到拉張，導(dǎo)致巖石發(fā)生了各種變形、破裂、位移。
插播一個(gè)冷知識：1年/2cm，這是地殼板塊運(yùn)動一年的速度，也是我們指甲生長的速度！
“滄海桑田”
已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)？
武漢市是百湖之市，湖北省是千湖之省，武漢被長江和漢江分為三鎮(zhèn)，這些現(xiàn)象都與地質(zhì)有關(guān)。
“三十年河?xùn)|，三十年河西”描述的其實(shí)就是一種地質(zhì)現(xiàn)象。這句俗語實(shí)際上反映的是河流的變化速度很快，河水在不停的改道。你知道嗎？河流改道的現(xiàn)象只發(fā)生在平原之上，在改道前，它還會呈現(xiàn)彎曲“幾”字形的狀態(tài)，在下一次洪水來臨時(shí)，沖破了兩個(gè)彎曲河道之間接近的地方，形成新的河道，把彎曲的河道截?cái)?，被截?cái)嗟脑瓉淼膹澢拥谰捅粡U棄了。
▎ 漢水改道局部圖
我們武漢曾在明朝成化年間，發(fā)生過漢水改道的事件。在那之前，漢水在黃金口轉(zhuǎn)向東北，途徑今天的后襄河、建設(shè)大道，饒過牯牛洲轉(zhuǎn)向西南，回到郭茨口。改道的時(shí)候，就從黃金口到郭茨口直接沖出了一條水道，成了今天的樣子。在地質(zhì)上，河流這種變道，被稱為：截彎取直。
湖泊的變化在地質(zhì)上的表現(xiàn)較為暫短，像“滄海桑田”這樣的詞語，形容的就是很漫長的變化?！皽婧ＩＬ铩边@個(gè)故事也很有意思，講的是一個(gè)仙姑赴朋友的宴席時(shí)，描述自己經(jīng)過東海三次看到“?！弊?yōu)椤疤铩钡默F(xiàn)象。其實(shí)，距今8000年~1萬年前，末次冰期的時(shí)候，東海就是陸地桑田，而后來海平面上升，它才變成海。
原來，“滄海桑田”也離我們很近，冷不丁就見證了歷史。
直播一小時(shí)，在顧松竹老師的趣味講解下，龜山和武漢的“前世今生”吸引了31.3萬網(wǎng)友在線“圍觀”，不少網(wǎng)友大呼漲知識：“從此，看山不是山，看石頭也不僅僅再只是一塊石頭！”
直播最后，顧松竹感嘆，龜山是城市變遷的見證者，也是一座十分有意義的山。從龜山可以看武漢市的人類文明史，也可以管窺這里的地質(zhì)變遷史。同時(shí)他呼吁，人類在地球面前，十分渺小，人類必須要保護(hù)地球才能夠保護(hù)自己的未來。
