我们的地球从世界到山西

　　都说地球是人类的母亲，我们却对她了解甚少。
　　宇宙大爆炸10亿年后，有了包括银河系在内的第一代星系，银河系就包含人类赖以生存的太阳系。
　　我们的地球，就是太阳系从内往外数的第三颗行星，是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星，也是我们通常说的世界。地球很古老，迄今已有44 46亿岁。因为时间太遥远，其初期生存的物质已经荡然无存。太阳系形成之前，宇宙间由气体和弥散状物质组成了太阳星云。地球，就是原始的太阳星云物质相互碰撞、聚集的结果。
　　地球
　　5.1亿平方千米，是地球的表面积，也是我们脑子里无法想象出的广度。但其中大约70.8%的表面积由水覆盖，有约3.6113亿平方千米在海平面以下，其余1.4894亿平方千米为山地、盆地、平原与高原。
　　这么大的地球上，专家却说只有八分之一的陆地适合人类居住。地球，也是人类目前所知宇宙中唯一存在生命的天体。
　　像任何物质一样，地球也是有结构的，其内部分为三个同心球层，由内到外分别是地核、地幔和地壳。地壳是地球的表面层，也是人类生存和从事各种生产活动的场所，由多组断裂的、大小不等的块体组成，高低起伏不平，厚度也不均匀。地壳厚度不等，大陆下的地壳平均厚度约35 40千米，海洋下的地壳厚度仅约5 10千米，整个地壳的平均厚度约17千米。目前所知，地壳岩石年龄绝大多数小于20亿年，与地球已有的46亿年历史相差甚远。从这个角度看，地球壳层岩石并非地球的原始壳层，是之后由地球内部的物质通过火山活动和造山活动形成的。
　　地球结构图
　　深藏地球中的地壳，并非静止不动，而是在不停变化中。当地壳岩层发生变形、断裂、错动时，便产生地震。地震，就是地球表层的剧烈振动。在地球上，地震如同刮风、下雨、闪电一样，是一种自然现象，但每一次地震发生，都会导致地壳内部结构发生变化。
　　再来看地壳下面的 ＂地幔＂。一个＂幔＂字，可以让我们想象到它的形状，也似乎有了可触摸的温度。相对于地壳来说，地幔实在太厚了，据说约有2865千米，主要由致密的造岩物质构成，是地球内部体积最大、质量最大的一层。地幔又分为上下两层。上地幔顶部存在一个软流层，软流层以上的地幔部分和地壳相连，共同组成岩石圈。
　　这个岩石圈，就是我们认识地球的窗口。
　　地幔下面的地核，比地幔还要厚，平均约3400千米，分为外地核、过渡层和内地核三层。
　　隔过地核、地幔，回到人类认识地球的切入口岩石圈。由于岩石圈及其表面形态与现代地球物理学、地球动力学有着密切的关系，它成为现代地球科学中研究最多、最详细、最彻底的固体地球部分。地球上地表形态的塑造过程，就是岩石圈物质的循环过程，我们今天看到的山系、盆地、流水、冰川、风成地貌等，都是岩石圈物质循环在地表留下的痕迹。
　　与宇宙一样，地球同样奥秘无穷。它，赋予人类什么？
　　科学飞速发达，今天的探测器已经可以遨游太阳系外层空间。然而，对于地球内部，却依然是鞭长莫及。据了解，目前世界上最深的钻孔不过12千米，但地壳平均厚度却有17千米。要想探寻地球的秘密，科学家只能通过研究地震波、地磁波和火山爆发来猜测。
　　地球神秘莫测，但与人类息息相关。人类每时每刻的需求，都是地球的给予，然而地球上的能源和矿产资源大多赋存于地球深部，并非与我们看到的植物一样，生长在土地上，有着永恒不变的模样。这些矿产资源，是地球成矿地质作用的结果。它们最初的状态，是赋存于地壳内部或地表，埋藏于地下或出露于地表，呈固态、液态或气态的矿物或有用元素的集合体，只有经过地质作用，才能形成具有开发利用价值的人类可用的资源。
　　对人类而言，地质或许比地球还深奥。经过学习，我们或许可以理解经地质作用形成的矿产资源，但多数人可能不大知道日常生活中的诸多物品都取自矿产资源，比如衣物中的化纤制品来源于以石油及煤炭为原料的化工产品；随处可见的玻璃与水泥，原料取自石灰岩与黏土；矿泉水中的有益元素，取自地下岩层；女性必不可少的首饰，来自矿物晶体或岩石……如果没有地球，没有地质作用，人类的生活或许是一片灰色，不可能如此色彩斑斓。
　　全世界使用的能源中，有90%取自煤炭、石油和天然气。
　　在中国，人类至少在50万年以前就已经开始利用矿产资源。在明代或更早的时期，对矿产资源的利用技术就居于当时世界先进水平。但是，到1949年为止，中国探明一定储量的矿种仅有18种。中华人民共和国成立后，中国加强了对矿产资源的勘查，目前已发现矿产173种，已探明有储量的矿产159种。
　　在中国这片大地上，矿产资源门类比较丰富，部分矿种储量居世界前茅。
　　走进山西
　　地质不同的运动，赋予地球千姿百态的特质。但地球上的区域与人的年龄一样，有的悠久，有的年轻。
　　在中国这片大地上，山西有着举足轻重的地位。如果把地球46亿年的历史比作一本书，山西在其中占据着非常重要的一页。＂五千年文明看山西＂不是一句空话。山西地质发展，30亿年来几乎没有中断过，尤其是28亿-18亿年前的隐生宙时期、3.1亿-2.5亿年前的显生宙时期、500万年前至今的人类发展史三段历史，堪称中国最典型、最有代表性的地质史。
　　那么山西的陆壳是什么样子？
　　春秋时期晋国大臣子犯一句＂表里山河＂，将山西外有大河、内有高山的地势精准地表述出来。亿万年以来，山西这片大地经过岩浆作用、变质作用、构造运动，以及河流、海洋地质等作用，赋予三晋大地绝美好风光。地层深处不断的＂暗流涌动＂，造就了今天的太行山青龙峡、原平天牙山、偏关老牛湾、宁武万年冰洞、大同火山群、陵川王莽岭、吉县壶口瀑布等风光绝佳胜地。山西处处雄峰险峡，奇观异景，悬崖陡峭险峻，山石姿态万千，瀑布如练似银，溶洞深邃神秘。
　　当然，这景观与地貌不是一成不变的。大地，可以起舞。大地起舞叫构造运动，会在岩层和岩体中遗留下各种构造形迹，如岩层褶曲、断层等，称为地质构造。
　　汾渭裂谷
　　裂谷形成机制
　　山西经过几个时期的地质构造运动，太行、吕梁及汾渭裂谷构造格局基本形成。太行山在大约7000多万年前的中生代燕山造山运动中形成。正是因为当时的燕山造山运动，华北西部的陆地渐渐隆起，形成了古太行。又过了若干年，太行山地区再次大幅度抬升，加上河流的切割作用，慢慢形成今日独特的太行山地貌。
　　＂北上太行山，艰哉何巍巍！羊肠坂诘屈，车轮为之摧。＂曹操一首《苦寒行》，道尽太行山的雄奇险，路难行。
　　而今天，在人类不知不觉中，太行山地的上升与切割运动仍在悄然进行。我们想象不出，多年以后的太行山，又会变成怎样的容颜。
　　吕梁山也是一样，由于当初的吕梁造山运动而崛起。左手一指的太行山，与右手一指的吕梁山两山之间，自北向南又铺陈着恒山、五台山、系舟山、太岳山与中条山。正是这些携手横亘的山脉，将狭长的三晋大地中央裂谷划分为六大盆地。如此，高山、盆地、丘陵，纵横于这片黄土高原谷地，再加上蜿蜒的汾河在其间逶迤穿行，形成了今天的＂两山夹一川＂地貌，也是独特的＂山西好风光＂。
　　当然，山西除了风光险峻秀美，更重要的是＂内涵＂极其厚重，所以素有＂中国古代文化博物馆＂之美誉。这华夏文明的摇篮之地，河流纵横，山川锦绣，土地肥沃，物产丰饶，人杰地灵，随处可见彪炳青史的文化印记。
　　由于被黄土广泛覆盖，山西是典型的山地高原，东北高，西南低。境内大部分地区海拔在1500米以上，最高点五台山主峰叶斗峰海拔3061.1米，为华北最高峰；最低点垣曲县境内西阳河入黄河处，海拔不足180米。省境地貌类型复杂多样，山地、丘陵、平原、盆地等均有分布，并呈现山多而川少的特点，其中山地、丘陵面积占全省总面积的80.1%，盆地、平原面积占19.9%。
　　古生代以来，凹陷部分形成了巨厚的陆相沉积。燕山运动后山西台背斜中部受断裂作用晋中大断谷开始形成。中新世末晋中南的漳沁地区形成准平原，其后接受了上新世三趾马红土堆积。喜马拉雅运动使山西台背斜进一步上升，晋中断谷不断发育，河流下切，到更新世黄土堆积时地面形成起伏较大的丘陵，成为山地与断谷、盆地相间分布的地形特征。
　　山西＂两山夹一川＂地貌（贺子毅 摄）
　　山西＂两山夹一川＂的独特自然地理条件，正是地质运动的赐予，是由于激烈的构造运动所催生的自然之力所造就。地质变化，犹如＂沧海桑田＂，同时也孕育出极其丰富的矿产资源，产生了雄奇秀绝的地质地貌，形成了类型多样的旅游地质资源，以及人类生活、社会发展的丰富能源。
　　这就是地质的作用，它在人类没有感知的情况下悄然进行。地球，以它夜以继日的地质运动，为人类创造着千变万化的惊喜。
　　仰望星空，俯瞰大地。地球承载着人类，日日向前，我们却觉得离地球很远。
　　好在，地球上有一种人，他们的职责便是与地球对话。追踪他们的脚步，便可追踪探知地球的奥秘。
　　附：山西地质发展简史（王润福）
　　山西地壳上最古老的地层是中太古代，距今28亿 30亿年的以界河口群为代表的中深变质岩，它是山西的第一层陆壳，在它之前可能还有一套沉积在洋壳上的火山岩系。
　　这套陆壳岩石是以细碎屑岩和石灰岩沉积为主，属浅海沉积。它沉积后被一期强烈的地壳运动所改造，使它发生褶皱、变质和部分熔融，铺盖在山西中部以北广大地区，构造线方向属东西走向。
　　随后这一表壳岩被拉张、拆离，而露出底下原始洋壳，接受新太古代五台系的沉积。
　　原山西省地质局总工程师王植（右）早年在五台山进行地质调查
　　五台系自下而上可分为三套地层，底部为基性火山岩夹磁铁石英岩，中部为深水泥砂质浊流沉积岩，上部是一套双峰式火山喷出岩。中下两套岩层之间，曾发生过一次板块俯冲运动，早期沉积地层被深深地插入洋壳边缘的第一层陆壳之下，形成深水海槽，并形成大陆边缘的浊积岩，随后引发地幔物质的二次喷发。
　　当时的裂陷槽一是发生在以五台山为中心的北东－南西方向上，一是发生在吕梁山主峰区，一是发生在中条山区。它们先为浅水沉积，中间转入深水沉积，后因板块俯冲，引发地幔物质重熔，继而爆发了火山活动。
　　板块的连续活动，最后导致新形成的地质体再度受挤碰，才结束了五台运动。
　　元古宙开始，山西东西两侧因剪切而导致南北向裂陷槽出现，从槽中涌出大量岩浆，它们和裂隔槽中碎屑沉积合在一起，形成太行式下元古代地层沉积。而五台山、中条山南北两端则再次沉降成陆表海，以浅海碎屑岩-碳酸盐岩建造为特征，从而展开了滹沱系的沉积历史。
　　此时，地球的大气圈、水圈、生物圈都发生可目击的质变，出现了红层和石盐，也产生了由蓝绿藻组成的叠层石。从此地球历史发生了质的转变。
　　滹沱后期的吕梁运动在20亿年前开始活动，它封闭了平行四边形排列的四个沉积海盆，区域动力热变质伴随而生，于是滹沱系主体褶皱、变质，隆起成山，在山间盆地形成磨拉石建造，最后一幕吕梁运动，更使滹沱系再次卷入褶皱变质。
　　两幕吕梁运动的结果，终于结束了华北地壳的分裂局面而拼成一个巨大的地块。它还使地壳由柔性、热流值高的状态进入刚性、低热流值的板块，从而结束了华北地壳早期阶段历史。
　　18亿年前的吕梁运动虽然统一了华北，固结成刚性板块，但余波还在地幔深处发挥作用。到18亿年中期，秦晋豫三省交会（接壤）处有大量地幔的熔浆上涌，把以平陆为中心的地壳顶起一个鼓包，随后以120 角度形成三叉裂谷。从谷中喷发超过5000立方千米的岩浆，进而导致地幔空间亏损而引发地壳下陷，引发了王屋山运动。
　　中元古代的海侵是由东南向西北推进的。距今17亿年前后，沿着垣曲-长治-蓟县沉积了长600千米，厚度逾千米的大沙滩，在沙滩上有蠕形动物爬行痕迹，随后在海水加深、扩大的基础上依次沉积了泥岩、白云岩，并进入以浅海相潮汐带到潮下带深度的以白云岩为主体的海洋环境。
　　在中元古代沉积早期，地壳发生局部抬升，引发了太行山井陉南的金柱岭运动，使地壳抬升，大红峪组沉积缺失，五台县殊宫寺不整合，杨庄组沉积剥蚀缺失。到最后雾迷山组沉积后，山西整体上升成陆，此时距今10亿年。
　　新元古代运动变化在山西基本缺失，只在灵丘、广灵的广阔古风化面上有少量石英砂岩、铁质角砾岩沉积。在晋南永济芮城一带可能有近十米厚的冰碛的石英砂岩沉积，从此结束了整个元古宙的沉积历史。
　　当历史进入到显生宙，寒武纪一开始就遇上生物发展爆发期，但山西这时还没有沉积，只是在稍后的时间里，一些节肢动物、腕足动物、腔肠动物、腹足动物乃至原始的脊索动物等才相继出现。
　　寒武纪的海侵与长城系有很大相似性。根据三叶虫带化石确定，海水先从晋南、晋东南向晋西离石-临县一带推进，直到寒武纪晚期海水才浸过当时的孤岛——马头山。
　　从5.4亿年前到4.4亿年前的寒武纪、奥陶纪，山西均是温暖的气候，可能在奥陶纪有过三次炎热的气候，留下了三套含石膏的层位。
　　席卷全球的加里东运动，使山西以及整个华北地区在奥陶纪末期整体抬升成陆，没有接受沉积。到了石炭纪晚期，距今3.1亿年才开始逐渐沉入海中，古陆上的风化残留化学物质，凝集成铁质和铝土质沉积。此时山西相当于处在一个巨大的三角洲，不时有海水侵入。那时山西地处热带雨林环境，其古纬度在10 ~13 。植物以蕨类为主，但可形成高大乔木。那时地壳不断下沉，所以树木迅速沉入沼泽，泥炭化后形成煤层。石炭纪的海侵方向根据不同时期灰岩分布范围判断是由北向南推进的。
　　到了距今2.9亿年的二叠纪，山西地壳继续抬升，海水向东渐渐远去，山西也逐渐变成陆地，上面沉积了滚动着河床的河流相，不时泛滥积水成湖的湖泊环境。后期气候变得日益干燥，植被迅速减少。最后进入干旱炎热的内陆环境而进入中生代。
　　山西从中生代开始，早期出现体型稍大的二齿兽类及假鳄类。植物也演化到种子植物占优势的时期。气候由三叠纪早期酷热环境到中期演变为温暖多雨环境。最终并出现局部成煤环境。
　　三叠纪后侏罗纪开始（2.05亿年前），燕山运动在山西兴起。山西整体升降时期结束，地壳变动，使山西分裂成沁水盆地、宁武静乐盆地和晋东北盆地。到了1.5亿年前，山西全境岩浆活动剧烈，太行山、吕梁山东西两侧、汾河东西两岸、五台山、中条山都有花岗岩、碱性岩侵入，晋东北也有频繁的火山活动。运动使中生代沉积地层发生褶皱、断裂，形成多阶段角度不整合的出现。
　　天镇甲龙（王旭宏 摄）
　　侏罗纪开始，动物界爬行动物盛行，恐龙占据了霸主的地位，而本来应是恐龙繁盛的侏罗纪，到目前为止，山西尚没找到像样的恐龙化石，只找到了一些线索或是零散的化石。到了白垩纪，近几年在左云、天镇一带都发现了大量的恐龙化石，有些甚至十分完整，有2~4米大小的甲龙，长达22米的不寻常华北龙，也有10米左右大小的鸭咀龙、剑龙等。这些都属于植食性的恐龙。值得庆幸的是，在近年的恐龙发掘过程中，也发现了肉食性恐龙的牙齿，目前正在研究中。
　　山西的侏罗纪白垩纪沉积地层只在晋北发育。大同－宁武一带侏罗纪出现厚层煤层，它是山西第二主要的产煤岩系（第一产煤岩系是石炭纪二叠纪）。
　　新生代是哺乳动物大发展的时代，也是被子植物或叫有花植物繁盛的时代，它们万紫千红，装扮着大自然。
　　6500万年前 2300万年前的古近纪，在垣曲黄河古阶地中发现最早的灵长类化石。那时山西运城地区是盛产石膏、石盐的内陆盆地；五台山-恒山地区是玄武岩喷发时期。
　　到了2300万年前时，喜山运动爆发，山西裂谷的雏形逐步形成，从而形成了大同、忻州、太原、临汾-运城四个盆地及晋东南的长治盆地。在干旱的高原地区形成了含有三趾马动物群的保德组红土，而在温暖潮湿的环境则生存着榆社动物群，古猿也开始出现，并生活于林莽中。
　　到了距今250万年的第四纪，我国南方出现巫山人、元谋人，陕西出现蓝田人，北京出现北京人。他们会制造并使用石器，会用火防兽取暖烤食。山西省芮城县在180万年前的地层中首先发现古人类的用火痕迹，还保留有大量被火烧过的兽骨。
　　山西真正人类化石发现于襄汾的丁村，保存于距今13万年的上更新统丁村组中，他们以使用大型石器为特点。此后在阳高的许家窑距今8万年的上更新统马兰组黄土中也发现了古人类化石。在朔州峙峪距今2. 8万年的上更新统峙峪组中发现了峙峪人，他们用弓箭绳套大量猎杀野马，被人们称为猎马族。
　　山西阳城南缘发现典型细石器文化，尤以圆盘、石棒等组成的原始石磨最突出，反映那时人们已掌握粮食脱壳技术。
　　到了距今1万年的全新世，即进入了新石器时代，人们已会使用陶器盛物装水，知道炼土补漏，恰逢那时第四纪最后一个冰期过去，冰融雪化，天雨绵绵，出现第一次大洪水。于是山西南部出现女娲补天的神话。
　　相当于仰韶文化到裴李岗文化期，长治一带出现炎帝神农尝百草的传说，是人类进入农耕的萌芽时期。
　　随后有黄帝蚩尤大战于运城的传说。晋南进入尧舜禹传说时期，夏县发现刀剖蚕茧化石表明人类已进入种桑养蚕织丝时代。
　　大禹治水故事大约发生在4600年前，那是有传说以来第二次洪水期。与西北地区有一次不大的冰期相配套。大禹采取开流放水的办法，消减了水患，最后被推上了部落群的首领位置。我国终于进入有正式历史记载的年代。
　　此后，夏、商、周三个朝代就在晋南、豫北、冀南、陕中一带轰轰烈烈展开。
　　【来源：山西省自然资源厅_媒体链接】