北京房山大石窩大理巖對(duì)故宮臺(tái)基和云居寺經(jīng)石的貢獻(xiàn)

呂金波 韋京蓮

2020年是故宮建成600年（1420年算起），修理故宮臺(tái)基所用大理巖的場(chǎng)地在北京城里的臺(tái)基廠，而大理巖來自北京西南房山區(qū)的大石窩鎮(zhèn)，有石碑為證。2019年云居寺的石經(jīng)在故宮展覽，雕刻石經(jīng)的大理巖同樣來自大石窩鎮(zhèn)，而且云居寺本身就坐落在鎮(zhèn)域范圍內(nèi)，就地取材。其實(shí)，北京幾乎所有皇家園林所用的大理巖均來自大石窩鎮(zhèn)。這種含有地球早期生命疊層石遺跡化石的大理巖是怎么形成的呢？古籍中肯定沒有記載，只有從地質(zhì)學(xué)中找答案了。

本文先介紹北京故宮與房山大石窩的淵源，再介紹故宮展出與敦煌齊名的云居寺石經(jīng)，最后敘述含有早期生命體疊層石大理巖的形成機(jī)理，向西南方向拓展與周口店遺址所在“北嶺向斜”比鄰的“石門背斜”，因?yàn)榇笫C鎮(zhèn)所在的地質(zhì)單元為石門背斜地質(zhì)構(gòu)造。

北京故宮與房山大石窩的淵源

故宮，作為中國古代宮廷建筑的精華，金瓦紅墻，加上以白色調(diào)為主的大理巖臺(tái)基和漢白玉欄桿，盡顯莊嚴(yán)。那你是否知道，故宮的主要石料是什么？又來自哪里呢？

北京故宮三大殿臺(tái)基

在北京西南房山區(qū)有個(gè)叫大石窩的小鎮(zhèn)，這個(gè)地方很神奇，在15億年前是一片汪洋大海，經(jīng)過億萬年時(shí)間的慢慢沉積，形成了非常厚的含有早期生命疊層石化石的水成巖。在大石窩村北邊有個(gè)叫石門的小村子，在1億年前恐龍時(shí)期的白堊紀(jì)，這里地下巖漿向上涌動(dòng)，把具有水平層理的水成巖頂成了向上彎曲的面，地質(zhì)學(xué)家稱這個(gè)地質(zhì)構(gòu)造為“石門背斜”。炙熱的巖漿，就像烤白薯一樣烘烤著水成巖，形成了多種多樣的石料：最上部的巖石保留了15億年前海洋沉積的早期生命遺跡疊層石，在層理面上觀察是圓形的，在剖面上觀察是塔狀的，石匠們把這種石料取了個(gè)形象的名字——螺絲轉(zhuǎn)，這是第一層巖石，尚保留著其原本的青色。以石門的巖漿巖為中心，由遠(yuǎn)及近，水成巖被烘烤得越來越厲害，從大石窩到石門由南向北依次生成了青石、磚渣、艾葉青、青白、白石、漢白玉。這幾種石料都屬于含疊層石硅質(zhì)條帶白云巖經(jīng)熱力變質(zhì)作用而成的大理巖，成為建造故宮的石料。

故宮所用石料來自大石窩村西北采坑。有一塊建造故宮時(shí)丟棄的石碑上刻有“永樂十八年”（1420年）為證，字跡左側(cè)為三大殿樣式。

現(xiàn)在故宮保和殿北面丹壁下方鋪設(shè)了最大的一塊石雕，長度16.57米，寬3.07米，厚1.70米，重達(dá)200多噸，也是取自大石窩村的這個(gè)采坑。

大石窩大理巖的開采由來已久。1500年前的酈道元《水經(jīng)注》記載：“圣水又東徑玉石山，謂之玉石口，山多珉玉、燕石，故以玉石名之”，文中的“圣水”指大石河，“玉石山”指大石窩。1400年前云居寺開始刊刻石經(jīng)，留下了延續(xù)千年雕刻的石經(jīng)巨著。600年前建造故宮，青石、磚渣、艾葉青和青白大理巖建造臺(tái)基，白石和漢白玉大理巖建造石欄桿，精美的石料把故宮妝點(diǎn)得雕欄玉砌、云龍御路，不能不說與房山大石窩的淵源深遠(yuǎn)?。?/p>

野簿左下為豎寫“永樂十八年十二月廿三日”字跡

保和殿北面丹壁的大石雕

改編李煜的一首詞來說明故宮與房山大石窩的淵源：“春花秋月何時(shí)了？往事知多少。房山早年刻石經(jīng)，全部藏在白帶山洞中。雕欄玉砌故宮在，只是風(fēng)化點(diǎn)。問君能否知石頭？就到大石窩中找緣由?！?/p>

故宮展出與敦煌齊名的云居寺石經(jīng)

2019年9月9日，“石經(jīng)長城”原石首次走出云居寺，亮相故宮。展室位于太和殿廣場(chǎng)東南太和門東側(cè)的崇樓，整體模擬了石經(jīng)山最早的第5洞窟——雷音洞，展柜中擺放了石經(jīng)原石，實(shí)現(xiàn)了故宮與石經(jīng)兩大中華文明的交融，同時(shí)也體現(xiàn)了貢獻(xiàn)這兩大文明石料產(chǎn)地房山大石窩的重要性，三位一體的空間訴說著故宮紫禁城往日時(shí)間里的輝煌。

季羨林（一排左5）領(lǐng)銜房山石經(jīng)研究會(huì)

大唐三藏法師玄奘奉詔譯

董其昌的題字“寶藏”結(jié)束了刻經(jīng)

長城是中華民族貢獻(xiàn)給世界的偉大工程。除了萬里長城，北京還有一座石經(jīng)長城，就在房山云居寺，藏有石經(jīng)14278塊。1992年9月21日北京大學(xué)季羨林教授在云居寺說：“云居寺是北京的敦煌，這句話只成立一半，敦煌也可以是甘肅的云居寺，云居寺的地位無與倫比”。

云居寺刻經(jīng)較早使用的石料大部分來自大石窩南面下營村的磚渣大理巖。這個(gè)村原名鐵匠營，是當(dāng)年專門生產(chǎn)開石雕刻所用鐵錘、鐵釬和鐵鏨等工具的地方，因位于大石窩村北丘陵下，俗稱“下營”。

云居寺石經(jīng)最早雕刻于隋代大業(yè)年間，由靜婉法師開創(chuàng)，其后一千多年沒有間斷，第一個(gè)高峰期集中在盛唐?！段饔斡洝分刑粕〗?jīng)的故事盡人皆知，玄奘法師取的經(jīng)文是梵文寫的貝葉經(jīng)，也就是寫在樹葉上的佛經(jīng)，不能長久保留，經(jīng)過九九八十一難取回的佛經(jīng)決不能損失，這件事驚動(dòng)了開元盛世的唐明皇，下令把包括玄奘翻譯佛經(jīng)在內(nèi)的所有佛經(jīng)刻在石板上，由御妹金仙公主親自主持，這個(gè)具有皇家工程的事件有石經(jīng)山頂?shù)慕鹣晒魉樽C，其意義超越了敦煌。

后來，金兀術(shù)攻陷遼南京（當(dāng)時(shí)的北京）陪都后開始建都，這就是北京800多年建都史的源頭——金中都。那么大量的雕欄玉砌石料到哪里去找呢？有云居寺刻經(jīng)的傳承，便順藤摸瓜，在房山大石窩找到了大理巖的石料坑。信奉佛教的金代皇帝繼續(xù)支持刻經(jīng)，石經(jīng)文化又迎來了高峰，甚至把金陵也建在了云居寺東北面的大房山下，所以古代的房山八景中出現(xiàn)了“大房聳翠”和“金陵佳致”兩大景觀。

歷時(shí)千年的石經(jīng)文化歷經(jīng)隋唐和遼金兩個(gè)高峰期。石經(jīng)山保留了隋唐的石經(jīng)，云居寺地宮保留了遼金的石經(jīng)。唐僧玄奘翻譯的佛經(jīng)有刻經(jīng)石板第3行經(jīng)題“大唐三藏法師玄奘奉詔譯”為證。最長的石經(jīng)為唐僧玄奘翻譯600卷的《大般若經(jīng)》，從開元盛世開始，一直刻到遼代重熙十年，共刻1512塊石條，貢獻(xiàn)最大的是幽州節(jié)度使劉濟(jì)，以《涿鹿山石經(jīng)堂記》碑為證，2013年在房山世界地質(zhì)公園博物館東南1千米的地方發(fā)現(xiàn)了劉濟(jì)大墓。明代末期書法家董其昌題刻“寶藏”二字，結(jié)束了云居寺長達(dá)千年的刻經(jīng)歷史，董其昌曾提倡“讀萬卷書、行萬里路”，指明了中國文人的人生目標(biāo)。1000多年云居寺刻經(jīng)沒有間斷，刻經(jīng)人矢志不渝、錮藏不止、歷代傳承的精神值得我們敬仰?。?/p>

盛產(chǎn)大理巖的石門背斜地質(zhì)構(gòu)造

15億年前海洋沉積的地層是水平的，這種水成巖相對(duì)于后來1億年前地下巖漿形成的花崗巖是軟的，在地殼運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生如同波浪般的褶皺，波谷形狀的為向斜，波峰形狀的為背斜。房山花崗巖體擠壓水平地層向下彎曲形成北嶺向斜，石門花崗巖體頂托水平地層向上彎曲形成石門背斜。50-3萬年前的古人類生活在北嶺向斜南翼的周口店遺址。再向西南為與北嶺向斜比鄰的石門背斜，北翼的云居寺附近為白帶山，4萬年前的田園洞人就生活在北翼偏東的洞穴中；背斜南翼的大石窩村西北礦坑（俗稱王八坑）產(chǎn)故宮所用的大理巖，磨碑寺和獨(dú)樹村北的蝎子山、大石窩南的下營村產(chǎn)云居寺刻經(jīng)所用的大理巖。

恐龍時(shí)期的燕山運(yùn)動(dòng)使得房山巖體擠壓霧迷山組白云巖形成的北嶺向斜限定了周口店古人類的生活范圍，而石門巖體頂托霧迷山組白云巖形成的石門背斜限定了云居寺石經(jīng)文化的布局，即石門背斜南翼采石刻經(jīng)、北翼建云居寺。周口店所在的房山巖體和北嶺向斜被編入《北京周口店地質(zhì)及地質(zhì)教學(xué)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書》，而對(duì)故宮和云居寺非常重要的石門巖體和石門背斜很少有文章發(fā)表，這不能不說是個(gè)遺憾。

北嶺向斜和石門背斜周邊的區(qū)域地質(zhì)1－地層界線；2－平行不整合；3－角度不整合；4－石門巖體影響范圍；5－花崗巖體邊界；6－石門巖體；7－房山巖體；8－全新統(tǒng)；9－更新統(tǒng)；10－侏羅系；11－石炭系、二疊系、三疊系；12－寒武系、奧陶系；13－下馬嶺組；14－鐵嶺組；15－洪水莊組；16－霧迷山組；17－楊莊組；18－高于莊組；19－村鎮(zhèn)

我們?cè)?996年《北京地區(qū)的石材資源》一文中對(duì)石門背斜區(qū)域的大理石礦總結(jié)，認(rèn)為大理石礦區(qū)位于燕山褶皺帶西南一個(gè)大型傾狀背斜（即石門短軸背斜）的兩翼、背斜核部有花崗巖侵入，為接觸變質(zhì)礦床，巖性為白云石大理巖。在2000年主持1∶5萬長溝幅（J50E003008）區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，實(shí)測(cè)了形成大石窩大理巖的原巖——霧迷山組地層剖面。在2017年承擔(dān)《房山世界地質(zhì)公園云居寺石經(jīng)文化與地質(zhì)的淵源及關(guān)聯(lián)研究》項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)大石窩村西北約1千米的礦坑為建造故宮的石料坑；而分布于磨碑寺和獨(dú)樹村后靠的蝎子山、和大石窩南下營村西的山體為云居寺刻經(jīng)的石料坑；原巖為霧迷山組一段地層，大理巖品種有疊層石（螺絲轉(zhuǎn)）、磚渣、艾葉青、青白、白石和漢白玉大理巖。

下面從霧迷山組地層、石門巖體、石門背斜方面討論故宮臺(tái)基和云居寺經(jīng)石所用大理巖產(chǎn)地的地質(zhì)背景。

石門背斜形成演化示意圖

形成大理巖的霧迷山組地層15億年前疊層石生命體的出現(xiàn)是地球發(fā)展史上的重大事件，它在形成時(shí)向大氣釋放了大量的氧氣，為后來顯生宙的生命大爆發(fā)奠定了基礎(chǔ)。發(fā)現(xiàn)這個(gè)地層的是3個(gè)學(xué)生，1931年北京大學(xué)學(xué)生高振西、熊永先和高平編寫實(shí)習(xí)報(bào)告《河北省薊縣東陵及興隆縣一帶地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》，1934年在翁文灝博士的指導(dǎo)下發(fā)表論文創(chuàng)名霧迷山組地層。薊縣人指著地層所在的山頭說“無名山”，而學(xué)生們把當(dāng)?shù)厝说闹C音誤記成“霧迷山”，巖性為含生物遺跡化石疊層石的硅質(zhì)條帶白云巖。石門背斜位于華北板塊中部，屬華北地層區(qū)，巖石為濱海-淺海相碳酸鹽巖；石門巖體向上頂托，造成水平地層向南北兩翼掀斜，薊縣系地層（Jx）由老到新依次出露高于莊組（Jxg）、楊莊組（Jxy）和霧迷山組（Jxw）。故宮和云居寺石經(jīng)所用大理巖取自霧迷山組一段。根據(jù)我們的調(diào)查，形成大理巖的霧迷山組一段地層的厚度452.23米，從下向上分為3部分，下部為中厚層白云石大理巖，很少有可用的石料；中部巖石的大理巖化明顯，為淺色調(diào)的硅質(zhì)條帶白云石大理巖，產(chǎn)出的白石和漢白玉用于故宮的石欄桿，白石用于云居寺的刻經(jīng)石料；上部巖石大理巖化較弱，為深色調(diào)青、青白的紋層狀白云石大理巖、藻團(tuán)白云石大理巖、疊層石白云石大理巖互層，巖石中的疊層石遺跡化石個(gè)體較小，局部地段有疊層石礁，保留了15億年前的生命遺跡特征，用于故宮的臺(tái)基和云居寺石經(jīng)的雕刻。

將霧迷山組地層烘烤成大理巖的石門巖體我們?cè)谥鞒?∶5萬長溝幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)，對(duì)出露面積僅0.50平方千米的石門巖體及其的影響范圍進(jìn)行了調(diào)查，首次測(cè)出巖體的鉀氬法年齡為距今(114.98±1.87)百萬年，相當(dāng)于恐龍時(shí)期的白堊紀(jì)。石門巖體位于石門背斜的核部，向上頂托依次侵入薊縣系高于莊組、楊莊組和霧迷山組碳酸鹽巖地層中。對(duì)巖體的巖礦鑒定：呈黃色，石英：它形粒狀，粒徑0.20～2.00毫米，含量30%；鈉長石：半自形粒狀，粒徑1.50～3.00毫米，含量30%；正長石：半自形粒狀，粒徑0.20～2.00毫米，含量30%；黑云母：片狀，粒徑0.20～2.00毫米，含量10%。副礦物有磷灰石、磁鐵礦等。定名：中細(xì)粒黑云母花崗巖。

疊層石（螺絲轉(zhuǎn)）大理巖由于含有疊層石遺跡化石的大理巖沿著層理面剖光后，呈現(xiàn)同心環(huán)狀，因此命名螺絲轉(zhuǎn)大理巖。巖礦鑒定：白云石：它形粒狀變晶，晶體粒度0.05～0.30毫米，含量98%。白云母：片狀，0.15～0.80毫米，含量2%。定名：含白云母細(xì)粒白云石大理巖?；瘜W(xué)成分：CaO35.04%；MgO22.04%。

磚渣大理巖產(chǎn)自下營村西的山體，為最早雕刻石經(jīng)山第5洞窟雷音洞北墻經(jīng)石的紋層狀大理巖。巖礦鑒定：白云石，它形粒狀變晶，晶體粒度0.05～0.15毫米，含量99%。碳質(zhì)條痕：不透明，粒度0.01毫米，呈條痕狀平行分布于白云石晶粒之間。變余紋層構(gòu)造。定名：碳質(zhì)條痕細(xì)粒白云石大理巖。化學(xué)成分：CaO31.92%；MgO21.77%。

艾葉青大理巖巖石在青色的基礎(chǔ)上，有許多艾葉形狀的白色穿插其中；單層厚約4米，表面平整，為故宮三大殿臺(tái)基、明清皇陵和人民大會(huì)堂門前石柱等所使用的石料。巖礦鑒定：白云石，它形粒狀變晶，晶體粒度0.10～0.50毫米，含量95～97%；碳質(zhì)呈微細(xì)粒浸染狀，不透明，單顆粒約0.01毫米，呈條狀分布，含量3～4%；金云母：片狀，褐色，0.10～0.30毫米，綠泥石化含量約1%。與碳質(zhì)顆粒共生的白云石粒度較細(xì)，約0.02～0.10毫米，無碳質(zhì)顆粒部分，白云石晶體粒度較粗，為0.10～0.50毫米，定名：碳質(zhì)條帶細(xì)粒白云石大理巖?；瘜W(xué)成分：CaO34.27%；MgO21.77%。

漢白玉大理巖石料采坑

青白大理巖呈較均勻的淺灰—灰白—蛋青色，為建造故宮臺(tái)基和云居寺刻經(jīng)的石料之一。巖礦鑒定：白云石，它形粒狀變晶，晶體粒度0.20～0.40毫米，含量100%，細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，定名：細(xì)粒白云石大理巖。化學(xué)分析：CaO33.30%；MgO21.61%。

白石大理巖呈較均勻的乳白—黃白色，厚約2米，為建造故宮臺(tái)基和云居寺刻經(jīng)的石料之一。巖礦鑒定：白云石，它形粒狀變晶，晶體粒度0.10～0.30毫米，含量100%。細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，定名：細(xì)粒白云石大理巖?；瘜W(xué)分析：CaO32.00%；MgO21.24%。

漢白玉大理巖產(chǎn)于高莊西的大白玉堂，用于故宮、金水橋、明清皇陵的石欄桿和毛主席紀(jì)念堂的雕像。漢白玉大理巖開采歷史悠久，品質(zhì)最優(yōu)，巖性為白云石大理巖，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。歷代開采的漢白玉大理巖為k1、k2礦層，俗稱“三尺厚”，其上還有k3、k4、k5、k6、k7礦層，每層厚不足1米，且與其它巖層間隔較大而不易開采；k1礦層長790米，平均厚0.71米，最厚達(dá)1.16米；k2礦層長990米，平均厚1.31米，最厚達(dá)2.94米。7層礦石儲(chǔ)量80萬立方米。礦石的物理性能：抗壓強(qiáng)度2152千克/平方厘米，抗折強(qiáng)度133千克/平方厘米，比重287，光澤度102，透光性4。礦物成分：白云石97%，石英2%，白云母1%。化學(xué)成分：SiO20.79%，AlO30.33%，CaO30.20%，MnO21.89%，F(xiàn)e2O30.24%，酸不溶物l%。