1.6 漢諾壩組玄武巖

崇禮區的地質比較復雜，非三言兩語能夠說清楚。張家口市區有地質博物館（正式名稱是中國地質博物館張家口分館），到那里可宏觀了解張家口一帶的地質構造、礦產分布、地層劃分。我曾專程去過三次，只有一次成功進入。一次因為記錯日子人家不開門，一次因為找不到停車位，不斷轉圈，最后時間不夠了。在張家口市內找車位停車比在北京還難。

關于崇禮的地質，如果有什么一定要記住的話，一條大斷裂和一個地層命名需要關注一下。

冀北地區最大、最著名的斷裂帶是“尚義—赤城—古北口—平泉斷裂帶”，沿北緯41度緯線東西走向，長達150千米。1998年1月10日張北6.2級地震，2016年3月18日崇禮3.1級地震，2016年6月23日尚義4.0級地震，2018年2月14日張北3.2級地震，均發生在此斷裂帶附近。該斷裂帶還穿越太子城冬奧會場館地區?。ㄖ茉铝岬?，2019）

有這條大斷裂帶也不全是壞事，它有利于成礦。紫金礦業的東坪礦區就恰好位于這條斷裂帶上。出產黃金，與此斷裂帶有關系。這條大斷裂帶起著分隔作用，通常北高南低，也有例外。北京北部東西向條帶中，有許多地名帶“壩”字：土邊壩、漢淖壩、柳條壩、塞罕壩、嘛尼壩等，還有直接稱壩上、中壩、半壩、壩下的。

崇禮區的西北角，草原天路西出口附近，有一個重要地質遺跡。雖不是什么“金釘子”（中國有11枚，列世界第一）地層剖面，也有一定科學意義。這附近的漢淖壩村（現名新窯子村）與地質學上的“漢諾壩組”直接相關（注意：用字不同），“漢諾壩玄武巖”英文為Hanoorpa basalt，當然是先有村莊后有地質學相關命名。漢諾壩組主體部分是玄武巖，分布在蒙古高原東南邊緣，有東西兩區。東區在赤峰—康保斷裂東部：赤峰、圍場；西區分布于建平—承德—赤城—尚義深斷裂的西段：張家口和大同。（王慧芬等，1985）20世紀30年代之前，燕京大學地質系蘇格蘭長老會地質學家巴爾博（George Brown Barbour，1890—1977）對此研究最細。他的長篇論文1929年10月用英文（附中文摘要）印行為“地質專報甲種第六號”（Memoirs of Geological Survey of China，Series A，Number 6），論文標題為“張家口附近地質志”（The Geology of the Kalgan Area）。英文橫排在前，侯德封譯出的中文摘要豎排在后。1932年美國《地質學雜志》還評論過這篇論文。巴爾博的報告中包含多張地質剖面圖、照片及兩張彩色地形圖（均以西溝北部的“南天門”為中心），還包含一張樸屬植物Celtis barbouri種子化石的素描圖。此古植物，是美國古植物學家錢耐（Ralph W. Chaney， 1890—1971）以巴爾博命名的，可譯為巴氏樸樹。“樸”字讀pò。周口店遺址中也出現過這種植物種子（Chaney，1935）。1925年錢耐為美國自然博物館派到蒙古的中亞科考隊成員之一，后來與中國學者（包括胡先骕）多有合作。

巴爾博當初認定漢諾壩組為漸新世地層，到1959年中國地層學家仍然沿用。1962年采得新化石，才確認為中新世，但也有爭議。20世紀80年代K-Ar年齡測定為18百萬年—24百萬年，屬于中新世早期到中期。其中堿性玄武巖稍早，拉斑玄武巖稍晚。按現在的認識，漢諾壩組屬于第三紀中新世地層，主要分布于張北、康保、圍場等地，在太行山區的蔚縣、陽原、井陘、臨城等縣也有零星分布，以玄武巖為主，夾少量安山巖、火山角礫巖、凝灰巖、泥巖、頁巖及褐煤層，幾十米到幾百米厚。地層劃分：E3到N1，其中E3表示古近紀漸新世，N1表示新近紀中新世。巖石夾層中富含植物化石，包含槭屬、榿木屬、樸屬、水青岡屬、香蕨木屬等30個屬的植物。

燕京大學的這位巴爾博教授在中國現代科學史上有一定地位，韓琦教授對此有專門研究。巴爾博先后在愛丁堡大學、燕京大學、辛辛那提大學任教，著名的“泥河灣層”命名也與他有關。我大學本科雖然學地質，卻無緣見到他。巴爾博三個兒子中的二兒子所從事的工作與我后來的專業有關系，也來北京大學做過講座，我們見過一次。他就是伊安·巴伯（Ian Graeme Barbour），1923年10月5日生于北京，2013年12月24日在美國去世。全家1931年離開北京，伊安先在英格蘭讀中學，1943年獲得物理學學士學位，又獲得美國芝加哥大學物理學博士學位，給費米當過助教。之后他去卡爾頓學院（Carleton College），從事“科學與宗教”的教學與研究， 1999年獲得坦普頓獎（Templeton Prize）。我的同事蘇賢貴翻譯過他的著作《當科學遇到宗教》。為何同姓父子，中譯不同呢？是學科不同、交流不夠導致的。類似現象很多，比如法國一著名學者在中國數學、力學和物理學界譯作龐加萊，在哲學界譯作彭加勒。

漢諾壩玄武巖是我國新生代裂隙式噴發的典型，構成蒙古高原的東南緣。玄武巖由拉斑玄武巖系列和堿性玄武巖系列巖石組成，前者較多，通常周期性互層噴出。從大的格局看，與歐亞板塊內部的斷裂有關（邱家驤等，1986），也有人認為與太平洋板塊向歐亞板塊俯沖有關，兩者未必矛盾，可能只是不同尺度下探究的結果。

地球“下地殼”（lower crust）深度較大，目前無法直接探測。由玄武巖漿快速帶到地表的“下地殼”包體（捕虜體），可以提供有關“下地殼”的直接信息，這方面的研究比較熱門。根據捕虜體巖石學、地球化學、地震波速等研究，漢諾壩地區殼-幔邊界大致如下：①上部“下地殼”，25—33千米，主要由長英質麻粒巖組成。②下部“下地殼”，33—40千米，主要由鎂鐵質麻粒巖相斜長輝石組成；③殼-幔過渡帶，40—45千米，主要由榴輝巖相石榴輝石巖、輝石巖和尖晶石二輝巖橄欖巖等組成。（樊祺誠等，2005）

距離漢諾壩不遠處的張家口萬全區大麻坪橄欖石礦床比較出名，它與吉林蛟河的一處礦床一起，構成中國僅有的兩處橄欖綠寶石礦。1979年大麻坪曾出產一粒236.5克拉的橄欖石，琢磨后重130克拉，取名“華北之星”。兩處礦床的成礦構造、溫壓條件、巖石學特征相似（劉瑞，2001）。

從張家口大境門向西北方向行進8千米到“菜市村”，然后一直向北，先后經過土井子村、壩底村，可到達漢淖壩村。其中最后一段從壩底村到漢淖壩村，海拔有巨大提升，這段路的東側栽種了較多的松樹，野生沙棘也很多，生態很好。2021年3月19日，作者在這里看到，雪還未化盡，路邊基本上是栽種的新疆楊和低矮的野生沙棘，后者經歷一個冬天，果實已經由橙黃變成黃白色。壩頂海拔高但很平坦，漢淖壩村西側便是長約5千米的隆起的漢諾壩組玄武巖，村南路邊立有藍底白字牌子“去漢諾壩地層剖面”。山梁上只有幾株榆樹和一株較大的旱柳，剩下的就是貼地生長的小草了。穿越村莊向西翻過山梁，有一處采石場，在這里可以觀察玄武巖埋藏地下部分的情況。這里的玄武巖節理發育一般，極少見到規則的六棱柱體。

玄武巖石堆中偶爾有翠菊。歸納來看，在隆起的漢諾壩地層只可見到三種稍大一點兒的植物：榆樹、旱柳和翠菊。下山進村時，作者在開化的雪地邊看到壓平的鳶尾科馬藺。春天這里的野花應當很多。打聽了一下，村莊現存住戶只有30多家，村北不遠處新開張了一家現代樓房民宿，路邊多處打了廣告。村中許多人家養了驢，估計是用來拉車的。也有養綿羊和牛的。

在漢淖壩村，兩頭驢橫在村中央的“張庫大道”上，攔住了去路，倒是很溫順。當我從村莊向南走去找車時，驢子還跟我走了一段路。從漢淖壩村向北到草原天路入口一段，道路較平坦，沿途沙棘頗多，也能見到干枯的秦艽、麻花頭。