【学研探索】跟着石头探寻广阳岛的成长秘密

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Exploring the Secret

of Growth of Guangyang Island by Stone

跟着石头探寻广阳岛的成长秘密

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文 / 图 + 肖华毅 唐用洋

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广阳岛（秦子义 提供）

奔腾不息的长江好比神州大地的主动脉，她造就了从巴山蜀水到江南水乡的千年文脉，是中华民族的代表性符号和中华文明的标志性象征。重庆地处长江上游，在691公里长江重庆段中哺育出了十二个常年露出江面的江心岛，它们犹如一颗颗翡翠，赋予了巴山渝水更多温婉、唯美和诗意。从重庆朝天门顺江而下，穿过险峻的铜锣峡，一座郁郁葱葱的江心岛映入眼帘，这就是广阳岛，它在枯水期面积约10平方公里，是长江上游最大的江心岛，也是重庆独具特色的地质遗迹^①资源，它是怎么形成的呢？那就让我们跟随岛上的石头去探寻它的成长秘密。

①地质遗迹：指在地球演化的漫长地质历史时期，由于各种内外地质作用形成、发展并遗留下来的珍贵的、不可再生的地质现象，被誉为“地球的档案”和“沧桑的见证”，它代表了一个地区地质作用的方式、时间或演化过程，是地球演化的遗产和独特自然资源，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。

广阳岛及周边地质示意图（据 1990年版1:50000重庆市幅地质图修改）

一、孕育

广阳岛由各种石头组成，目前在岛上发现的最古老的石头是1.66亿—1.63亿年前的侏罗纪中期形成的泥岩和砂岩。但这个时期，本区域还是一个大湖——巴蜀湖，并未形成如今大家看到的江心岛的形态，不过，广阳岛已经在孕育中，因此可以推测其虚岁至少有1.66亿岁。

砂岩

泥岩

巴蜀湖

约9500万年前，早白垩纪末期发生地壳运动，本区受到东南和西北相向方向的挤压力，岩层遭受强烈的褶皱变形，构成了四山的雏形，而广阳岛所处槽谷和周边的明月山、铜锣山也在这个时期开始形成。

重庆四山形成受力方向示意图

二、萌芽

1.长江广阳岛段的形成

尽人皆知“滚滚长江东逝水”，但在远古时，长江尚未形成东西向贯通，大致以巫山为分水岭，其西段（古川江）是往西奔流的。

学术界认为，当时的古川江发源于三峡地区的山地，沿着东高西低的地势，经过四川、云南一带的盆地底部，滚滚西流，在云南西南部的南涧海峡流入古地中海。由于青藏高原和云贵高原相继隆升，自西向东的川江才得以形成，并发育了宜宾的低阶地^②、重庆李家沱、广阳岛以及长寿和丰都等地的川江低阶地。

②阶地：是过去古河流演化的历史产物（冲积层记录），最老一级阶地出现的时间可以代表最早河流形成的时间。阶地的形成主要是在地壳垂直升降运动的影响下，由河流的下切侵蚀作用形成的，是地球内外部动力地质作用共同作用的结果。有几级阶地，就有过几次运动；阶地位置及级别越高，其形成时代越老。

长江演化模式图（据郑洪波等.2017）

2.广阳岛雏形初现

广阳岛地处长江中，它的形成与长江演化有着密切的关系，推测广阳岛是在川江改向东流后才形成的。根据前人研究资料，广阳岛江段周边发育有五级阶地，这些阶地说明地壳上升具有明显间歇性，同时也说明该江段也经历了五次间歇性下切，而广阳岛也在不断下切中开始萌芽。

广阳岛周边阶地分布示意图（⑤五级阶地、④四级阶地、③三级阶地、②二级阶地）

第一次下切：形成了五级阶地，主要分布于九龙坡附近的天鹅抱蛋（海拔329米）、巴南李家沱的宝盖寺、大渡口丰收坝的狐狸堡、南岸鸡冠石附近的白沙沱、江北的南桥寺等。根据区域有关地层的对比，其时代应在250万—78万年前（更新世早期）。

第二次下切：形成了四级阶地，主要分布于巴南李家沱鞍子坪、北碚石子山、巴南万家坪、巴南广阳岛、巴南庙石台、重庆大学松林坡、江北戴冠山、沙坪坝井口地质仪器厂等地，海拔250~270米，阶面高出江水面80~90米。在广阳岛四级阶地中，下部有一层褐色铁锰质淋滤层及高岭土条带，系更新世中期炎热潮湿气候条件下长期化学作用的产物，为此时期重要标志层，这也表明广阳岛阶地此时还未形成岛但已形成河漫滩，广阳岛的形成最早不晚于40万—12.6万年前（更新世中期）。

第三次下切：形成了三级阶地，主要分布于广阳岛陈基塘、白沙沱中学、铜元局桐梓坪、李家沱林荫村、重庆瓷厂、锤纺六厂、巴南白板滩、沙坪坝地质仪器厂、渝北巴豆湾、北碚东阳蚕厂等地，海拔高程大约在225~240米，界面高出现代江枯水面50~60米。通过岩石对比可得知李家沱林荫村年代在40万—12.6万年前（中更新世晚期）；但通过对邻区阶地中乌木¹⁴C^③年龄测量，测得绝对年限在4.2万—3.2万年前（更新世晚期），两种不同方式得出的结论相差非常大。

③¹⁴C：是碳元素的一种具放射性的同位素，其半衰期为5730年，可以应用在考古学中测定生物死亡年代，即放射性测定年代法的一种。

第四次下切：形成了二级阶地，主要沿长江、嘉陵江两岸断续零星分布，广阳岛、中坝也属该期沉积，海拔190~215米，阶面高出江枯水面30~45米。在北碚体育场一带根据区域对比认为本区时代在12.6万—1.2万年前（更新世晚期）；在遂宁新桥同一阶地中取¹⁴C测定为距今5380±80年（全新世）。

第五次下切：形成了一级阶地，断续零星分布于长江、嘉陵江沿岸，现多为耕地，并有大量居民点。海拔180~205米，阶面高于现代江面20~35米，一般与二级阶地不易划分。在北碚黄桷社区，根据区域对比认为区内阶地时代开始于1.2万年前左右（更新世晚期至全新世）；在阶地上部砾石层测得年龄为2170+70年（全新世）。

长江边上一级阶段上的砾石层

通过以上各种石头的年龄显示，广阳岛阶地形成的年龄大约可以追溯到40万年前，但这个时候是岛还是河漫滩没有直接证据，这个需要同成岛原因进行综合分析。

2023版国际年代地层表（部分）

三、成长

广阳岛是在长江演化过程中逐渐形成，限于现有地质资料，通过石头等提供的信息，可以推测广阳岛有“地壳抬升+河流下切作用成岛”和“曲流河成岛”两种形成模式，也有可能是两者叠加，笔者更趋向于第一种成因。

1.地壳抬升+河流下切成岛模式

在250万—40万年前（更新世早期—中期），江水在切穿明月山背斜突出峡口后，随即遇见以泥岩为主的平缓地层，在其南侧铜锣山背斜（山脉）的顶托之下，广阳岛区域形成宽阔的回水区及江面，推测此时的广阳岛基岩还淹没在江面之下。后来在经过五个阶段的“地壳抬升+河流下切”作用，形成了现今的长江河道内、外水分流和广阳岛。

第一和第二阶段：40万—12.6万年前（更新世中期），受地壳运动影响，地壳上升、河流下切，使得河道变窄变深，因广阳岛基岩含砂岩多而抗侵蚀能力较周边泥岩强，使其得以保存并暴露出江面而形成江心岛（礁）。此时，广阳岛初步形成，河流分叉，形成内外河道。现今张爷庙附近可见四级和三级阶地（Q₂^al）堆积。

广阳岛山顶四级阶地的鹅卵石

广阳岛山顶旁四级阶地的鹅卵石

第三阶段：12.6万—1.17万年前（更新世中期—更新世晚期），河流继续往两侧侵蚀。在4.2万—3.2万年前时，地壳抬升、河流下切，江面进一步变窄，广阳岛出露面积进一步扩大，在北东侧油库湾一带可见二级阶地（Q₃^al）洪冲积物沉积。

第四阶段：1.17万—0.5万年前（晚更新世晚期—全新世），河流继续往两侧侵蚀。在1万—0.5万年前时，地壳抬升、河流下切，广阳岛出露面积扩大到上坝村—赵家祠—水竹林一带，堆积大量一级阶地（Q_3-4^al）洪冲积物。

第五阶段：0.5万—0.2万年前（全新世），河流继续往两侧侵蚀，地壳抬升、河流下切，广阳岛出露面积大致与现在相当，岛四周可见堆积大量河漫滩洪积物（Q₄^al）。

广阳岛形成和河道变化推测示意图

综上，根据地壳抬升+河流下切成岛，可推出其形成时间最早可追溯至12.6万年前。

地壳抬升 + 河流下切成岛模式想象略图

2.曲流河成岛模式

结合广阳岛及两岸阶地分布特征，可初步认为分成五个阶段。

第一阶段和第二阶段：40万—12.6万年前（更新世中期），长江流经重庆，从广阳岛北侧侵蚀形成古河道，使两侧形成四级和三级阶地（Q₂^al）堆积。

第三阶段：12.6万—1.17万年前（更新世中期—更新世晚期），河道不断往南（凹岸）侵蚀迁移，至今约3.2万—4.2万年时，古河道大致与现今广阳岛南侧河道一致，此时广阳岛为凸岸边滩，沿现广阳岛南侧上坝村—赵家祠—水竹林一带堆积大量二级阶地（Q_3-4^al）洪冲积物（下部为砂砾层，上部为亚粘土）。

第四阶段：1.17万—0.2万年前（全新世），在河流的不断冲刷和侵蚀下，广阳岛河道不断弯曲，最后北侧联通，形成南北均流通的江心岛，此时广阳岛基本形成，可见一级阶地（Q_3-4^al）洪冲积物。根据南北两侧堆积物同一阶地中¹⁴C测年，时间大致在2170±70—5380±80年之间，亦为广阳岛初步形成时间。另一方面，考古人员分别在广阳岛发现大量新石器时期的石制工具、侧身屈肢墓葬以及陶片标本，这些新时期的工具距今5000—2000多年。远古时期，江心岛是原始人类最理想的栖身地之一，因为江心岛四周江河环绕，能够阻挡岸上大型猛兽的侵扰，是天然的庇护所，加之广阳岛自然生态优越，适宜以渔猎为生的古巴人生存，因此留下大量原始人类遗迹，也从侧面证实，此时期已形成广阳岛。

以曲流河形成江心岛过程理想图（①曲流河；②曲流颈部变窄；③河流切通曲流颈部形成岛屿。）

第五阶段：河流继续冲刷、侵蚀两岸和下切江底，广阳岛出露面积大致与现在相当，岛四周可见堆积大量河漫滩洪积物（Q₄^al）。

综上，根据曲流河成岛，可推出其形成时间最早可追溯至5000年前。

曲流河成岛模式想象略图

四、未来

长江上的江心洲是长江河床演变的产物（川江没有“洲”，而叫礁、石、碛、坝，梁、嘴、溪、沟者居多）。长江是有生命的，江心洲也有生命。江心洲都有一个发生、发展、壮大、萎缩和消亡的过程。这一过程，有的长达千年之久，有的只有数年光阴。江心洲会变，江心洲的大小、形状、高低、位置和有无都会变。

在现今涪江铜梁区域内曲流河主要阶地演化案例

如重庆珊瑚坝的变迁。珊瑚坝在光绪33年间（1907年）为两个基本连续的沙洲，总长大于2500米；在民国18年（1929年）地图上可见，其长仅有光绪年间一半；现今的珊瑚坝长1.2~1.8千米，总体上比光绪33年间减少、和民国18年相比变化不大。

光绪三十三年重庆租借图中的珊瑚坝

民国18年的珊瑚坝

如武汉鹦鹉洲的变迁。《江夏县志》记载“鹦鹉洲，在武昌府南，跨城西大江中，尾直黄鹄矶。黄祖后汉为江夏太守，长子射大会宾于此，有戏鹦鹉者，命祢衡赋之，故名”。可见，一千七百多年前的三国时期，便有了鹦鹉洲，那时，鹦鹉洲靠近武昌。唐代，自从有了崔颢的诗《黄鹤楼》，黄鹤楼声名远播，历久不衰。鹦鹉洲本已有名，借了崔颢的光，鹦鹉洲便和黄鹤楼捆在了一起，成了千古流传的“名洲”。那时，鹦鹉洲依然靠近武昌。明代天启、崇祯年间，长江武汉段河势改变，主流由汉阳岸边偏向武昌岸边，鹦鹉洲被日夜奔流的江水冲刷崩塌，日渐缩小。清代康熙年间，靠近武昌的鹦鹉洲最终消失。

广阳岛为岩石岛，其演变与沙洲演变虽然有所不同，不像沙洲岛受长江流量、流速等因素在短期内造成较大影响，但还是存在可能发生的变化。广阳岛北侧（外水）应该属于凹岸心滩，随着北侧流水不断侵蚀，该区基岩又以侏罗系泥岩、粉砂岩等软弱岩层为主，抗侵蚀能力较弱，可能发生塌岸、岸线后退消减等。广阳岛南侧（内水）河道，河道口为厚度大于35米的砂岩体，呈北东—南西连续出露，阻挡了内水河道流量及流速。在枯水期，外水湍急，内水流速平缓，导致水侵蚀能力不足，可能诱发河道淤塞，甚至内水断流等问题。如广阳岛上游目前已堆积砂体形成沙洲，根据冲积河道的沙洲是洲头淤积逆水流向上游的发育模式，广阳岛上游将不断沉积砂体、往上增生。

内侧河口被砂体阻流（张海鹏 提供）

根据广阳岛的岩层出露显示，广阳岛的石头在约1.6亿年前的巴蜀湖中就已经开始形成，在约40万年前保存了现今最早的河道岩石记录，有可能于约12.6万年前才在长江中出露，也有可能5000年前才由半岛变成岛，但以上这些都是基于现有石头记录的一些推测，重庆最大江心岛——广阳岛未来将发生怎样的演变，仍需大家共同来探讨。

参考文献

杨弘忠等著《重庆市区域地质志》

牛长存等著《1:20万重庆幅区域地质调查报告》

郑洪波等著《长江的前世今生》

任雪梅等著《长江上游水系变迁的河流阶地证据》

作者简介

肖华毅

重庆市规划展览馆（重庆市规划研究中心）党委委员、纪委书记，兼任重庆市自然资源学会自然资源科普专委会主任委员，主要致力于场馆管理、科普教育等方面工作。

唐用洋

重庆市规划展览馆（重庆市规划研究中心）科普教育部部长，正高级工程师，兼任中国地质学会地质科学普及委员会第八届委员会委员、重庆市自然资源学会自然资源科普专委会秘书长，是重庆市院士专家科普讲师团和重庆市科学传播专家团成员。主要从事区域地质、矿产地质、地质遗迹、科普教育等方面工作。

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来源：《城市地理》美编：张雪责编：叶倩主编：江龙翔