中度风化砾岩。
武夷广场,平均海拔45米。人物/记者严鹏波
徐湾镇至陶子湖一带地下有煤,形成于下侏罗统至上三叠统成煤期。人物/胡伟
宫沟排口。
它位于人民路附近的空山洞里,小贩们在那里存放香蕉。
营盘穿越河道隧道,最低标高-5.4m,比五一广场地下50.4m。
截污总管一般在地下5-10米左右,污水通过截污总管流入污水处理厂,然后排入湘江。
5月16日,长沙地铁2号线橘子洲站,出站乘客。
黄兴中路的一个地下商场,楼顶有一个倒置的城市模型。这个地下商城和五一地铁站相连,人来人往,仿佛城市被折叠在地下。图片/记者李
马王堆汉墓位于湘江三级阶地,海拔54.68米,墓室地下16至21米。图/记者常丽君
当我们站在长沙环顾四周,“两千年古城”在哪里?80多年前的大火过后,这座高楼林立的城市似乎处处充满了“新鲜感”。我们有充分的“控制感”,创造山、路、桥,把世界塑造成我们所期待的样子。
但是,只要往下看一点,你下面的土地就是古湘江和古浏阳河几百万年巡航沉积的结果。武夷广场地下16米的石灰岩和溶洞是3.5亿年前温暖的泥盆纪留下的痕迹。历史没有消逝,只是深埋地下。
今天,我们将踏上一段特殊的旅程。这次旅行没有人来过。你是有史以来第一个旅行者,风景独一无二。这次旅行的名字叫“在长沙地下钻一万米,穿越星城八亿年”。
这是一次介于时间与空之间的奇幻之旅,真实与虚幻。请带上羽绒服、防护口罩、雨伞、文言字典,因为我们会穿越汹涌的地下排水管,遇到吃甜瓜子的辛追夫人,凶猛的霸王龙,湿漉漉的原始森林...
作者/潇湘晨报记者赵
如果说19世纪是桥梁的世纪,20世纪是高层建筑的世纪,那么21世纪就是地下空之间的世纪。这句话在土木工程界广为流传。
自从三百万年前人类出现以来,最近一百年的发展远远超过了前几年的发展。世界人口从90年前的20亿增加到今天的75亿,地球变得越来越拥挤。空天然气、水、森林和土地都承受着越来越大的压力。
于是,有人仰望天空,也打算移民空;有人眺望,希望海洋能为人类提供生存空间空;但前两者似乎太抽象太遥远,所以更多的人往下看,似乎“21世纪是地下世纪空”成了人类的共识。中国工程院院士王甚至说:“在21世纪末,世界三分之一的人口将在地下工作和生活空”
短短70年,长沙的人口从几十万增加到近800万,地下空房的开发从60年代就开始了。从早期的人防工程、地下通道、停车场,到今天集商业、人行通道、停车场、地铁于一体的地下综合工程,今天的地下空房日益丰富,但仍在发展。
今天我们把地下0到3米视为浅;地下3至15米视为中间层;地下15米到30米算深。而长沙绝大多数地下空只触及浅层,地铁和个别建筑已经渗透到中深层。
据预测,如果开发30m 空的地下空间,则空的城市空间可增加一倍。《流浪地球》里有一个科幻想象,在地下5000米的地方建一座地下城。听起来像是幻想,但是万一有一天实现了呢?
地下0米至约10米:黄金地层
如果地下有“房产交易”,地下0到10米绝对是“黄金地段”。人、动物、昆虫甚至“鬼”都是来“抢地盘”的。其“区位优势”是“建设成本较低,施工方便,重建和应急救援难度较小”。
长沙地铁中的“动物居民”
5月,在长沙,腹部有一对钩子的虎甲虫幼虫紧贴着垂直的圆孔,等待兔子的出现。当蚂蚁和蟋蟀经过时,虎甲虫的幼虫迅速攻击,拉进洞里,吃完后把残渣扔出洞外。
地下四十厘米处,蝉幼虫这种“居民”,在周围光滑的圆柱形洞里生活一年、两年甚至十几年。它们偶尔会爬出来看看天气,大部分时间都在地下吮吸植物根部的汁液。为了挖出这个圆柱形的“房子”,昆虫学家法布尔斯说,“蝉蛹作业的土方量约为200立方厘米”,洞是圆柱形的,基本上是垂直的,蝉也知道“两点之间的距离是最短的直线”这一物理真理。在即将到来的夏至,你会看到这些“永久居民”开始离开洞穴,羽毛变成蝉,飞到树上。
另一种“流动户口”是往返于郊区和城市之间的黄鼠狼。"长沙黄鼠狼很多,经常在绿化带看到."常年在长沙研究动植物的钱爷说:“而且他们家在郊区地下1米多深。他们挖的洞又深又长。他们睡在洞里,生孩子。他们来城里只是为了找吃的。”
如果你这个时候走在长沙的沙河边,运气好的话,可以看到一只蓝色尾巴的鸟,在向另一只鸟扔食物。这是一个爱的季节。雄性蓝喉蜂虎正在向雌性求爱。如果雌性感兴趣,她会接受雄性的礼物,雄性可能是蜻蜓、蝴蝶或蜜蜂。当然,恋爱生孩子需要房子。蓝喉蜂虎,被称为“最美丽的穴居人”,将在倾斜的海岸斜坡上形成一个超过1米深的洞穴。入口小,但是里面很宽敞,恒温,非常适合孵蛋。
城市的“血管”和“肾”
黄鼠狼睡觉的地下一米世界,恰恰是这个城市最热闹的地下部分。
路灯、电脑、手机、炊事、自来水都与地下1米的世界息息相关,因为地下埋有“供水、供气、强电、弱电等管道,大多在地下1米至2米之间”。长沙市规划勘察设计院副总工程师程说。它们就像城市的“血管”和“神经”,向城市输送水、电、气和信号。
在这个区间,你还会遇到用红砖或者大理石条砌的老反空洞。半个世纪前,在“挖深坑,多积粮”的号召下,长沙男女老少为挖空坑而投入战斗。“当时的防御空洞一般比较浅,呈隧道状。五一路下的旧防御空洞,地下约2-7米深,可从河边直达长沙火车站。但地铁建成后,这个防御空洞被切断掩埋,基本废弃。香春路的反空洞,地下只有1米。”
今天,国防空隧道与民用建筑和地铁相结合。“一般新建小区都有人防工程,位于地下室底部。如果建筑有两个地下车库,人防工程可能深入地下约六七米。人防工程将由重型钢筋混凝土防护门隔开,通常可能是停车场等公共空房间。战时需要激活的,提前转换成战时状态,提前安装相关设备和物资。
地下5到10米的世界依然“热闹”。"主要有人防工程、电力隧道、深排水和公共沟."程说,他们就像城市的“肾”。“每个小区的废水从下水管进入排水管,然后从排水管流入截污总管和公沟,经污水处理厂处理后排入湘江。”
如果你是“老长沙”,一定听说过“八大公沟”。今天,埋在地下5米多的“八公沟”,多年前就在马史路附近。巩沟的底部和侧壁都是马史制造的。马史盖板与马史街相连,深度约为1米。建于清雍正年间,因得到皇帝批准,故称鱼沟。“从那以后,公共沟渠被疏浚了很多次。随着城市建设,公沟逐渐被埋在地下,至今仍发挥着非常重要的作用。”程对说道。
地下10米左右到地下15米左右
生命之源“井水层”
对于长沙老城来说,地下十几米的地层才是“生命之源”。
老城区打井,一般十几米就有水了。"贾谊故居古井深13米."程对说道。
这是为什么?对于长沙老城区来说,地下十几米触及含水砾石层,不仅是向长沙老城区供水的含水层,也是湘江、浏阳河塑造长沙的证据和痕迹。
二十万年前,古湘江和古浏阳河在这里交汇。“古湘江在岳麓山东坡天马山和石马铺之间的广阔区域内由南向北流动,古浏阳河从东北石马铺地区进入古湘江,在泥冲地区汇合。在两条河流的共同作用下,由南面的缙云市、北面的烈士公园、西面的猴石、东面的石马铺形成了南北长东西窄的条形不对称槽形河床。砾石是两条古老河流的沉积物。”湖南省地质学会原总工程师、湖南省地理地质顾问童说。
长沙规划勘察设计院高级工程师王惠云发现,地下约10米至17米处有砾石层,与老城区打井深度相近。
有人可能会问,“著名的白沙井根本不深,几乎是在表面。”这是一个可以“暴露”长沙地形的“小细节”。香柳盆地沉积的含水砾石层高度和厚度不同。“由于地壳运动,长沙地势南高北低,砾石层厚度也是南厚北薄。比如新店29.51米厚,东塘9.59米厚,白沙井5米厚,烈士公园3.2米厚。”童钱明说:“因此,砾石层中的地下水也是从南向北流动的。流到地势最低处,就是现在白沙路一线的南沙井、田阳湖、白沙井。所以白沙井的水是不断流动的,它的形成和泉水一样。都是从高到低走出来的。”
地下15米到地下150米左右
人类探索与“延伸”
在没有地铁、高层建筑和地下隧道之前,地下15米左右几乎是古代长沙能接触到的最深的地层。长沙有一万年的流沙沉积,也是长沙有五千年历史的堆积层。但地铁、隧道、立体停车场、地下综合体的出现,大大拓展了人类地下探索的深度。
" 15到30米,地铁一般在这一层."中铁四局勘测设计院和长沙轨道交通三号线总体负责人张博表示:“三号线穿过中国最复杂的溶洞,需要穿过湘江底,相对于五一广场,仅高出海平面几米。它位于地下40多米处。”
橘子洲站应该是目前比较深的地铁站。长沙规划勘察设计院基础信息部主任肖剑说:“2号线橘子洲站海拔7米,相对五一广场地下38米,而2号线穿过湘江最低点,相对五一广场地下42米。”
“橘子洲站人防工程成为全国首个穿越内江岛的路段,橘子洲站至湘江中路站段也考虑了人防工程。”长沙市民防办相关工作人员表示。
10米以上到20米以上也是长沙大部分地区基岩裸露的埋深。"当武夷广场地质勘探达到16米时,发现了基岩石灰岩."王惠云说。但基岩的发现并不意味着武夷广场地下16米就是完整的基岩。在探险中发现了许多洞穴。目前,发现最高的洞穴约为10米。“石灰岩存在的地方容易形成洞穴,洞穴是石灰岩地区地下水长期溶解的结果”。
长沙的地下探索并不止步于地铁。如果以五一广场平均标高45米为参照系,码头国际黄金中心地下33米,饭后街长沙老干活动中心地下停车库地下85米。长沙市最深的人造建筑,属于平塘的冰雪世界。这个由废弃水泥矿改造而成的滑雪场,比五一广场低86米。如果算上人类真正接触的深度,濮院立交桥的勘察钻孔“可能是长沙勘察钻孔最深的部分,达到地下150米左右。”肖剑说。
五邑广场下,穿越8亿年
150米,对于人类来说,似乎很深;但对地球来说,只是尘埃。
如果地球是蛋,核心是蛋黄,地幔像蛋清,平均长度30多公里的大陆地壳只是一层薄薄的“蛋壳”。我们今天所处的湖湘之地,是30亿年来海陆空颠倒回归的古老土地。
没有任何外力和地壳运动,地壳就会按时间顺序沉积排列。但是,这个世界不变的是“变”。地壳不断运动,外力不断侵蚀,于是3.5亿年前的泥盆纪石灰岩就出现在武夷广场地下16米处,而8亿年前的板溪板岩也在岳麓山下露了面。
在今天的长沙土地上,“从现在到古代,有全新世、更新世、白垩纪、下侏罗统、下三叠统、泥盆纪、板溪、冷家溪等地层。”童谦说。
它们分布在长沙的不同位置,但今天我们“折叠”长沙,按时间顺序折叠长沙五一广场下的所有地质层,跨越8亿年。
260万年——大约一万年前
更新世,“遇见”20万年前的“自我”
当我们的勘探钻井达到150米的时候,其实是穿越了全新世,到达了更新世。
“全新世是一个时间概念,指一万年前到现在的时期。这一时期沉积的地层称为第四纪全新世,包括松散的砂层、墓葬和现代建筑。湖南的厚度一般在10米左右,更新世是指260万年前到1万年前的时期。湖南这一时期形成的地层厚度约为200米。”童谦说。
更新世,气候逐渐变冷,形成黄土,出现智人。20万年前,在长沙浏阳永安镇老道河边上,或许有一群远古人类在这里制作石器。20万年后,他们的“作品”被今天的人类发现。它们是三种用河床砾石制成的石器,带有锋利的物体和切割装置。这是20万年前长沙人与古代人类的第一次间接接触。浏阳永安镇芦塘村成为长沙发现的第一个旧石器时代遗址,将长沙人类活动的历史推至20万年前。
前面提到的白沙井含水层也是在这一时期形成的,为长沙数百万人提供了清理地下水的砾石。“它形成于约100万至20万年前的中更新世,是古湘江和古浏阳河在两河流域的河流沉积。”童谦说。
一亿五千万年前——大约六千五百万年前
白垩纪:恐龙,湖南第一霸主
当我们穿越200米厚的更新世地层时,我们到达了一个激动人心的时代——白垩纪。
这是一个繁荣动荡的时代,恐龙成了霸主和“遗迹”。白垩纪时期,湖南有20个恐龙龙骨、蛋、足迹和化石产地。6500万年前恐龙是湖南的头号霸主。
6500万年前,株洲东临罗晓山,西接雪峰山。山间盆地的洼地形成了一个内陆湖。湖口土壤肥沃,水草丰沛,就像江南水乡一样。有各种各样的恐龙活着。有强大的霸王龙,像喜欢偷恐龙蛋的鸟一样的龙,有爪子的骷髅龙,还有吃草的鸭嘴龙...六千五百万年后,他们,
在距离这个“江南水乡”不到50公里的星沙六树坡,再次发现恐龙蛋,但没有发现恐龙化石。“在发现恐龙化石的地方,往往没有恐龙蛋。哪里有恐龙蛋,哪里就没有恐龙化石。有龙无蛋,有蛋无龙。这已经成为一个非常有趣的现象。”童谦说。白垩纪末期,恐龙逐渐灭绝,被称为“第五次生命大灭绝”。
湖南白垩纪地层厚度约5000米。我们这时候赶到的时候,已经钻进了这个5210米深的“折叠长沙”。我们继续逆着时间“回去”,回到1.5亿年前的长沙。你到了下侏罗统到上三叠统的成煤时代。今天在杨湾镇到陶子湖一带逛一逛,会看到一片郁郁葱葱的森林,那里海离森林不远,海水来来回回,所以这里发生了聚煤。煤的聚集通常发生在剧烈的地壳活动和一段时间的侵蚀和夷平之后。所以那一年从万虎镇到桃子湖一定有剧烈的地壳运动,密林被掩埋。"今天这个地区地下有煤."童钱明说:“之后海水退出,变成陆地。”
4亿年前——大约3.5亿年前
泥盆纪:植物首次登陆陆地
3.5亿年前你来到长沙,那是一个温暖的时代,“连地球两极都有温带气候”。长沙是一个海陆兼备的地区,最古老的陆生裸蕨就生活在这里。为什么看?
“地球上的成煤植物是水中的藻类,它们形成最早的腐泥煤;另一种类型是陆生植物形成腐殖煤,因此地质界称腐殖煤的形成期为地球上的聚煤期。”童在《不同地质记录的湖南》中写道,“在距今约3.65亿年的泥盆纪,植物落地后,最古老的陆生裸蕨在适宜的地区繁盛起来,这就是最古老的腐殖煤。只在世界的几个地区。”
这种煤在浏阳就有。1997年,在浏阳市丽华广场发现黑色高碳岩。中科院长沙大地构造研究所煤田地质研究员彭戈林确定这是一种劣质腐殖质煤。“虽然没有工业意义,但至少可以证明浏阳是地球上少数几个植物可以茂盛生长成为煤的地区。”
长沙是海洋的时候,有鱼吗?幸运的是,我们找到了它们,它们是中国第一批完整的鱼类化石。
1927年,湖南著名地质学家田七、王晓庆等人发现了中国第一个相对完整的鱼类化石——海沟鳞鱼。“沟鳞鱼是一种生活在泥盆纪沿海和河口的颌鱼。在头部和胸部外面,有一个类似蟹壳的小壳。小壳由许多小骨板组成,上面有弯曲的细沟,因此被称为沟鳞鱼。”童钱明说:“海沟鳞鱼的发现表明,生物学向人类进化迈出了一大步。”
“因为生物进化中最关键的一步是有椎骨脊椎动物的出现,脊索动物云南虫进化出的鱼是地球上第一个脊椎动物,然后进化成两栖动物、爬行动物、鸟类、哺乳动物,包括人类。都是脊椎动物。对此,更恰当的说法是‘鱼是人类的远祖’。”
湖南在这个温暖的泥盆纪形成的地层大约有600米厚。至此,我们已经潜入了这个“折叠长沙”的5960米深度,我们将要到达的“时间站”是8亿年前,也就是海洋中单细胞生物进化为多细胞生物的时代,藻类早已出现。
在8亿年前至约17亿年前的板溪期和冷家溪期,湖南形成了一个2万米厚的地层。如果你往下走,你几乎可以看到地幔。地幔流动缓慢,却影响着地球的自转和地壳的运动,隐藏着改变世界的力量。
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