刘雪荣讲解《世界地质公园的价值与意义》专题讲座 令人受益匪浅

kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　第三，黄冈大别山世界地质公园的品质。大别山世界地质公园品质、价值极高，这是专家给出的评定。为什么黄冈大别山地质公园2015年在全国7个推荐对象里面位列第一，具有极高的价值呢？一是地质遗迹众多。联合国教科文组织提出有1处世界级地质遗迹就可以申报，我们有世界级地质遗迹4处、国家级5处、省级21处、地方级23处，远远超出评定标准。二是动植物资源丰富。大别山世界地质公园森林覆盖率90%以上，植物1461种，其中国家重点保护野生植物18种；动物208种，其中国家重点保护野生动物27种。三是生态环境优良。大别山世界地质公园主要分布的3个县，各有各的特色。“天下大别山、美景在罗田”，“人间四月天、麻城看杜鹃”，“中国好空气、英山森呼吸”。这些都是得天独厚的生态优势。四是文化底蕴深厚。一般来说，很多地质公园缺少文化底蕴支撑，但我们黄冈有着深厚的历史文化底蕴。8年前，我在这里作过《千年黄州》的讲座，把黄州几千年的历史文化，用四言八句三十二字进行了高度概括：两属十归、两州分合，四戏两祖、八进两出，千六名人、六千遗址，十六大战、十六城池。由此可见，黄冈大别山世界地质公园无论是地质遗迹、生物多样性，还是人文历史都是极具研究价值。联合国教科文组织世界地质公园官网在介绍大别山的时候，用的是麻城阎家河镇九龙山柏子塔的一张图。大别山有龟峰山、天堂寨、哲人峰、笔架山，为什么偏偏选用九龙山柏子塔的照片？就在于这张图完整呈现了ABC，A就是图片上这些大片紫红色的石头，地质学分类里称为白垩纪砂砾岩（距今1亿年左右），是典型的丹霞地貌景观。B就是九龙山石头上长出的很多独特的植物，如苔藓、蕨类。C就是图片中始建于唐建中4年（公元783年）、距今1200多年的柏子古塔，明代哲学家李贽曾在此开坛讲学十余年，是全国重点文物保护单位。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　2、宇宙故事与地球演变kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　知其然更要知其所以然，这是认识事物的基本规律。学懂弄通一件事，就要追根溯源，刨根问底。我们要更好理解地质公园的价值与意义，得了解地球；要了解地球，得知道太阳系；要知道太阳系，得了解银河系；要了解银河系，得了解宇宙。一步步往前推，推到事物的源头，从宇宙说起，说到地球，说到地质变化。如同电影，先把镜头放远，慢慢拉近，直到脚下的石头。这就是我们讲宇宙故事与地球演变的基本脉络。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　先看宇宙。宇宙是什么？广义上，宇宙是万物的总称，时间和空间的统一；狭义上，宇宙指地球大气层以外的空间和物质。科学测定，宇宙已经膨胀了138。2亿年，直径达到920亿光年。可以说是浩瀚无垠，无边无涯，远超想象。中国古人对宇宙有着朴素认识。西汉《淮南子》“往古来今谓之宙，四方上下谓之宇”，宇指代空间，宙指代时间，宇宙就是时空合一。蒙学经典《千字文》“天地玄黄，宇宙洪荒。日月盈昃，辰宿列张。寒来暑往，秋收冬藏。”这都是古人对宇宙的认识。宇宙如此遥远，但人类从未放弃对宇宙的好奇、探索。我们从小到大一直仰望星空、憧憬宇宙。小时候唱着“一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星”；长大一点，秋天坐在家门口乘凉，就想起杜牧的《秋夕》“天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星”；再大一点，就读到秦观的《鹊桥仙·纤云弄巧》“纤云弄巧，飞星传恨，银汉迢迢暗度”，读到苏轼的《水调歌头·明月几时有》“明月几时有？把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年。”这都是我们对宇宙的遐想。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　再把镜头拉近一点，看一看银河系。银河系是太阳系所在的棒旋星系，包括1000到4000亿颗像太阳这样的恒星和大量的星团、星云，如牛郎星、织女星、北斗七星，以及各种类型的星际气体和星际尘埃。银河系呈扁球体，具有巨大的盘面结构，古人称为银盘。银河系多大？直径约10万光年。光年指光在宇宙真空中沿直线传播一年时间所经过的距离，光速每秒约30万公里，可见银河系之大。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　再看一看太阳系。太阳系是以太阳为中心，和所有受到太阳引力的天体的集合体。太阳系多大？直径约120亿公里。太阳是银河系较典型的恒星，位于银河系四条支臂之一的猎户臂上，距离银河系中心2。6万光年。太阳的直径约139万公里，是地球的109倍，质量占太阳系的99。9%。太阳系有一个恒星太阳和水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星八大行星。我用三个字一组来记忆，即“阳水金、地火木、土天海”。太阳是太阳系的家长、老大。老大就要有老大的样子。太阳以其巨大的能量和控制力，不仅无私奉献地给它的八个孩子提供阳光和能量，还牢牢掌控着它们，只许它们规规矩矩，不许它们乱跑乱动。行星运动呈现同向性、共面性和近圆性，通俗来讲就是同心、同向、同面。同心，就是以太阳为中心；同向，就是朝一个方向运动；同面，就是在一个平面上旋转。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　太阳系是有规律有法则的，主要是行星三大定律和波得定律。行星三大定律是德国天文学家开普勒在1618年提出的，也称为开普勒定律，开普勒更是被尊称为“天空立法者”。第一定律又叫椭圆定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上。行星轨道不是完整的圆，是椭圆。椭圆的标准方程是x²/a²+y²/b²=1，椭圆的两个焦点坐标是（-c，0），（c，0），太阳就在椭圆轨道的这两个焦点上。第二定律又叫面积定律：在相等的时间内，行星与恒星的连线扫过的面积相等。这意味着，近日点行星速度快一些，到了远日点，速度慢一些。第三定律又叫调和定律：行星公转周期（T）与椭圆轨迹长半轴(a)的立方成正比。简单讲，太阳系所有行星公转周期的平方同行星轨道半长轴的立方之比是一个常数。这条定律说明，太阳系行星运动是有着严格的数学物理规律的，行星运动如果乱转，太阳系就崩溃了。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　行星运动还有一个规则，叫提丢斯—波得定则。这个定律是关于太阳系行星轨道的几何学规则，主要推算八大行星的轨道位置与太阳的距离。由德国的J。D。提丢斯于1766年首先提出经验关系，1772年德国柏林天文台台长J。E。波得归纳成了一个经验公式来表示并公开发表，后世以两人的名字共同命名为提丢斯—波得定则。这个定则是一个简单的数学公式a=(n+4)/10。a，指行星到太阳的距离近似值；n就是取一组倍数数列，第一个取0，第二个取3，第三个取6，依此类推，n = 0，3，6，12，24，48……(后一个数字为前一个数字的2倍)。这个公式是数学模拟公式，数值是近似值，跟实际距离差得不多。当n取0的时候，a=0。4，指水星在距离太阳0。4天文单位的轨道上，实际距离是0。387天文单位；当n取3的时候，a=0。7，指金星在距离太阳0。7天文单位的轨道上，实际距离是0。723天文单位；当n取6的时候，a=1，指地球在距离太阳1天文单位的轨道上。天文学中，把地球到太阳的距离作为一个计量单位，叫做天文单位，数值为1。5亿公里，其它行星参照确定各自距离太阳的天文单位数。地球实在是太幸运了，离太阳的距离恰到好处。她的邻居离太阳近的是金星，表面温度480℃；离得远的是火星，表面温度-132℃，都不适合生命生存。依次计算，火星1。6（实际值1。52），木星5。2（实际值5。2），土星10（实际值9。54），天王星19。6（实际值19。2），海王星38。8（实际值30。1）。当n取24的时候，a=2。8，也就是说在距离太阳2。8天文单位的轨道上应该有一颗行星，实际上没有，但天文发现一个小行星带介于火星和木星之间。这个小行星带由原始太阳星云中的一群星子碎片形成，受木星的重力影响，阻碍了这些星子形成行星。这就说明，波得定律揭示了太阳系行星运动的一种规律。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　太阳系中的行星都在一边自转，一边围绕着太阳公转，每个行星自转与公转的速度都不一样，直接的表现就是行星上的昼夜时间、一年的时间都不一样。为什么地球上一天是24小时？一天，是地球自转一周的时间。地球自身不会发光，且总有一面向着太阳就是白天，一面背着太阳就是黑夜，由于地球不停地自转，白天黑夜有规律的循环，一个白天加一个黑夜，共计24小时。为什么一月是30天？一个月，是月亮绕地球公转一周的日期。那么，地球和月球的公转速度是多少？四年前，我突发奇想，想自己推算一下地球公转的速度。我认为，行星亿万年不变地运行在固定轨道上，根本在于两种力的平衡。一种是万有引力，即太阳对行星的吸引力，一种是离心力，即行星运转过程中产生的向外远离的力量。万有引力公式，F=G×Mm/r²；离心力公式，F=mV²/r。列出一个两力相等的方程式，就可以把v这个公转速度解出来。G是万有引力常数，M是太阳的质量，r是地球到太阳的距离，数值一代入，地球公转速度就出来了。同样的算法，月球公转速度也出来了。地球公转速度为29783m/s，我依据此公式，推算的值是29779m/s;月亮公转速度为1023m/s，我推算的值是1019m/s，二者相差不大。这说明，通过假设万有引力与离心力相等，列出一个方程式解出公转速度值是可行的。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　接着讲一讲地球。地球是太阳系八大行星之一，有45。67亿年历史（大数46亿年），宇宙大爆炸之后尘埃气体混合物不断整合、碰撞，在引力作用下向内坍塌收缩形成的。地球年代从大到小划分为"宙"、"代"、"纪"、"世"、"期"、"时"六级。用“宙”来划分46亿年，从近到远分别是显生宙、元古宙、太古宙、冥古宙。“宙”下面分“代”，如显生宙分为新生代、中生代、古生代；“代”下面再分“纪”，如中生代分为白垩纪、侏罗纪、三叠纪。我自己编了一个地质年代口诀：kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　新生四三六千五，人鸟被植兴哺乳。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　中生代里现裸爬，白侏三纪两亿五。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　二石泥志奥寒纪，古生五亿蕨栖鱼。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　元古二五藻无脊，原核三八在太古。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　四十六亿地球生，冥古洪荒生命无。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　这个口诀，涵盖了地质年代表的主要内容，又朗朗上口，便于记忆。比如，“新生四三六千五，人鸟被植兴哺乳”，意思是新生代的第四纪、第三纪出现在6500万年前，人类、鸟类、被子植物、哺乳动物相继出现了。“中生代里现裸爬，白侏三纪两亿五”，意思是中生代裸子植物、爬行动物出现了，白垩纪、侏罗纪、三叠纪的时间是2。5亿年前。这也是恐龙统治地球的时间段，约为2亿年，鼎盛时期为侏罗纪。显生宙以寒武纪为肇始，地球生命在这个时期大爆发。受冰臼侵袭、火山地震爆发、气候变化等各种因素影响，地球生命平均几千万年到2亿年灭绝一次，历经了5次生物大灭绝，每次灭绝的动植物达到75%以上，恢复—灭绝—恢复，生生不息。这就是地球的历史。kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　kDk鄂东网|www.xianzhaiwang.cn