【伪绝书】沧海桑田:尼罗河(九)GIS硬核数据再证伪古埃及(其一至三,数据处理和分析)

本篇原计划还有一幅拿破仑团队《埃及描述》中的地图集[参1]作为实锤明证,不过鉴于本篇信息量太大,而那份档案我又做了进一步的数据化处理和深入分析,故而另起一篇,后续更上。另外为了方便有些同学阅读理解,本篇后续计划整理了一个精简版,屏蔽一些技术和论证细节。

本篇摘要:一、手工采点数据揭示的亚历山大高程和潟湖深坑问题;二、地理信息系统(GIS) 大数据分析的数据准备和处理手段:用 DEM 高程数据在 Global Mapper 中生成等高线和填充区,并按规则着色形成高程热力图(栅格图),从而将海平面上下几十米范围和海底数据以非常直观和清晰的方式呈现出来,方便进一步的分析;最后将输出的栅格图载入地球软件,将数据跟真实的坐标系统对准(配准);三、数据分析:(一)回顾亚历山大高程问题及影响因素,对比罗赛塔和达米埃塔,判断最早的沙岛形态;(二)几十上百米的潟湖深坑所揭示的冲积层地层厚度问题;(三)古代极低的海平面所揭示的冲积层厚度和古代地层高度问题;(四)古河道深切大平原所揭示的冲积地层厚度和古代地层的坚硬贫瘠;(五)冲积扇形态、陆上坑洼和近海冲积扇横剖面分析所揭示的冲积层厚度问题(对比密西西比河三角洲),以及海底坑洞和相对高地所揭示的古冲积形态及厚度;(六)资料中直接给出的沉积速率和地层厚度的数据,结合前面五项,可判断数千年来堆积的厚度至少有二十多米,扣除压实、均衡沉降等因素,且仅仅使用低海面模型也可推算出,几千年前地面高程也普遍应在水下十几米;(七)北非沿岸各地区比较,是否有河流冲积、河流大小冲积效果的差别非常明显、一目了然,其近海沙坝、岛链和潟湖的结构又可作为参照,且这些河口和主要城市无一例外都苟在凹进内陆的海湾潟湖边,冲积区也基本未进行耕地开发,可反映出尼罗河三角洲早期开罗附近的形态;四、与长江、太湖和良渚文明的比较:上海古地层约-30米,长江三角洲堆积厚度至少二十几米,且海平面以上部分完全产生于3000年以内;长江和钱塘江河口也有几十米深的深坑遗迹;良渚本身在山前的C型盆地,良渚文明并未直接处在长江的冲积扇上并且其所处环太湖地区沉积率较低、地质变化较为温和,即便如何,良渚文明最终也因环境问题而出现断层,且良渚也从未吹过古埃及苏美尔那般的牛皮;长江和尼罗河三角洲堆积土方估算对比等;五、高海面模型进一步击碎伪古埃及逻辑;六、大致总结和还原整个过程,水淹模型;七、沉积物 C14 测年问题导致的地龄误差问题。一、简单分析图1-2回到上篇结尾提到的这幅高程采样图,这是我很早前在谷歌地球(以下简称 GE)中手工完成的,当时 GE 只提供了整数读数。亮蓝色海拔为负值(<0)的点,白色海拔为零(=0),淡绿色=1,鲜绿=2,深绿=3,淡黄=4,正黄=5,淡橙色=6,橙色=7,橙红色=8-12,大红=13-30,暗红30以上(>30)。地中海中作了两条等深线,分别是-108m和-1000m(负一千米)。三角洲陆上作了一条绿色的线,基本就是3米等高线,因为我们基本上可以认为这条线以北的陆地很难有超过几百年的历史,这就可以从对比《埃及描述》地图集[参1]看出,甚至不需要看细分详图,只需要看总览图即可,当时孟扎拉湖的南缘沼泽已经超过曼苏拉,在<尼罗河(四)>中已经分析过(当时标的时间是1828年,实际原版应为1801-1802年),在图1中用两个白块大致标出了当时的南缘位置。

图3 埃及描述总览图(参<尼罗河(四)>)[参1]何况即便仅仅考虑河流冲积的厚度,也远不止3米了。图1-2至少有两个重要的信息值得我们关注:其(一),亚历山大以东,原伊德库湖、马利尤塔湖远比今天大得多,并且到今天潟湖排干之后海拔仍然是负值,最低处大概有负7-8米。所以,即便亚历山大存在已久,它也只是一个孤悬海外的岛礁或半岛(西南应该是与海岸线的岩石相连),这样的地方显然是不适合作为首都这样的政治、经济和文化中心的,顶多是实现港口的功能性作用;当伊、马两湖还是巨大潟湖时,也就并无河流直接流经此处,而此地降雨稀少,大量人口饮水如何解决?喝海水或咸水潟湖里的水吗?就算平头百姓可以,首都的王公贵族也可以?其(二),布鲁卢斯湖海岸沙坝内外,有好几个几十米的大深坑,尤其是布鲁卢斯湖东侧两个大坑,最深处海拔超过-100米,我用测距线量了一下,其长端有13公里,差不多相当于外滩到虹桥机场的距离了。图4 布鲁卢斯潟湖大深坑孟扎拉湖也有两个小一点浅一点的坑,西侧那个最深大概-30m。显然,这也已经是被泥沙长期填埋后的结果了。因涉及到对地层厚度的减扣计算,在大数据分析后我们再来进一步看这个问题。二、硬核大数据处理科学研究最重要的是可复现,所以下面我会把过程写得详细一点,方便大家复盘。前述手工采样的数据毕竟还是太粗糙,顶天能打个几百上千的点,范围也有局限,这样在说服力上就仍有不足。所以我早前就一直在考虑如何利用程序实现大范围、高精度的数据采样,一种是将图1-2的数据细化,形成一个高密度的高程热力图——其实就是栅格数据,比如最终做到1km²甚至是1m²一格,类似于像素照片;另一种就是等高线这样的矢量数据也可以。因为三角洲非常平坦,总体高程差也就几米,要分析海陆交界的变迁情况,高程间距势必要设置得很细。而目前能找到的公开资料或论文中的等高线或栅格,等高距的间隔都太大,还是糙,这基本上看不出什么线索来。而且因为还有像前述100多米的深坑,总高度范围也不能太窄。

图5 等高线矢量数据[参5]

图6 栅格图[参6]注意海底数据都没有,您说个空气啊?此文下一篇会一并分析也就是说,我们需要在 x,y,z 三个维度上都能实现足够的精度和长/广度。而且不仅是要有数据,我们还需要数据能够以非常直观的方式,将关键信息呈现出来。否则你就得到一堆密密麻麻的点或者线,还是看不出什么线索来,跟上面的情况没有本质区别。此时就需要使用 GIS 了,即 Geographic Information System。当然 GE 和图新地球也属于 GIS,但还有如 ArcGIS、Global Mapper(以下简称GM) 这样的工具,我们今天主要结合使用图新地球和 GM——用 GM 生成等高线,输出成栅格图像再拖回图新中进行高程分析。生成等高线一般需要 DEM 数据:

数字高程模型(Digital Elevation Model),简称 DEM,是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟(即地形表面形态的数字化表达),它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型,是数字地形模型(Digital Terrain Model,简称 DTM)的一个分支。图新地球的网站上就有一篇对 DEM 相关问题的比较全面的初级说明[参7],包括等高线的生成等:关于DEM的种种以及等高线的制作,你想知道的都在这儿有兴趣的朋友可以去看看。我当然也不是什么这方面的专家,一切都是被需求推着走,现学现卖,够用就好。我们首先关心的就是精度:

表1 DEM数据精度根据我们的需求,一般90米精度应该足够了,毕竟我们又不是做工程,以前 GE 提供的就是90米。到30米以下就要收费了。而且精度太高,程序跑起来也更吃力耗时,没必要。此前 GE 还能访问时,在图新中有个“下载地形”的功能,可以选择需要的区域下载,得到一个 .tif 格式的文件,就可以直接拖到 GM 中处理了。不过后来 GE 完全不能用了,地形、卫星图像现在也全都不能访问了。卫星图像可以用 ArcGIS、天地图影像来替代。地形方面,图新提供了一个 SRTM3-90m 的地形,也可以使用他们提供的离线地形包(需从网盘下载),谷歌全球90m .lrp 格式总包138G 可以直接拖进图新使用;SRTM3-90米 18.5G 但是都是分散的 .hgt 文件,需要根据索引图找到自己需要的区域解压后拖进图新,但另一个好处是这些文件也可以单独或一组直接拖进 GM 处理。图新还提供了一个“提取高程”的功能,相当于截取你当前正在使用的地形数据中的一部分导出(先提取再导出),得到一个 .grd 格式的文件,也可以载入 GM 处理。生成的等高线是单色的,再参照图新文档[参7]中的说明对等高线着色,具体着色规则后面讲。不过不知为何导出数据实际精度较低,即便我设置了取点间距90米,还是很毛糙,且载入 GM 非常耗时,不如 .tif 或 .hgt 或 .img 基本秒开,以更低的精度却需要耗费更多时间和计算开销,不划算,不推荐。

图7 图新高程提取功能90米间距需要近84万个点

图8 .grd 载入GM后的效果(直接输出为 .png 图像)(DEM90米,取点间距180米)

图9 GM 生成等高线(DEM90米,取点间距270米,等高距0.5米)

图10 等高线着色(DEM90米,取点间距180米,等高距0.5米)回到前述 SRTM3-90米 数据,我们将需要的分片(在索引区域 H35/H36 中).hgt 载入 GM,因为这些文件都是有坐标信息的,GM 会自动拼合。再裁剪出需要的部分,如下。肉眼可见的精度就高了很多,尼罗河的两条主河道都清晰可辨。不过其着色采用了整个高程范围内的渐变模式,三角洲平原高差很小,所以色差也很小,类似于图6,看不出个所以然。所以我们还是需要生成等高线并按我们需求着色。若以之生成等高线,建议分片一个个处理,可以在图层(覆盖层)控制中心里勾选需要处理的分片,否则数据量太大,普通的PC未必有足够的内存,最后进程可能会被挂死或运行失败。

图11-12 SRTM3-90米 .hgt 载入 GM不过眼尖的同学应该已经发现了一个问题:这里没有海底地形数据。以上所有数据源,都缺失了海底数据(只有1800米精度的有)。我又找到「中科院地理空间数据云」的网站,他们甚至提供了30米分辨率的数据(免费),可惜,还是没有海底地形。最后没办法,只好在 BIGEMAP 上买了数据(为了反伪俺也是拼了

)。他们提供一个下载器,可以选取一个区域,下载不同精度级别的数据,如果要下载精度更高的数据就必须缩小选区范围;国外数据只有 NASA 源,所以我们统一用 NASA 源;最高号称18级0.5米分辨率————注意这个只是号称,根据图新提供的文档说明[参7,8],这些号称高精度的数据,实际上都只是在低精度数据的空隙上,通过计算周围实测数据点的平均值、再插值实现的。也可以认为是对数据进行的平滑处理。实锤!那些号称10米的DEM真实精度有多少?[参8]我在 GM 中比较了 BIGEMAP 的 L16-2米 的数据与 SRTM3-90米 数据,精度上感觉是一个级别的,SRTM3 的图像更锐利,有点类似于尼康和佳能的差别吧,这应该就是 BIGEMAP 的数据实际上是在中间插值做了平滑的缘故。而且我试过下载 L17-L18 级的数据,结果是空白,说明 BIGEMAP 的最大实际精度就是90米。

图13 BIGEMAP 号称16级2米数据 .tif 载入 GM不过 BIGEMAP 提供了海底地形数据,所以虽然其实际精度要差一些,但至少可用。故而在评估后还是买了数据。这里也提醒大家根据自己的实际需求决定,能白嫖干啥花钱啊?

——当然我们也可以将两者结合,将0米以上的等高线用 SRTM3 生成,输出栅格时将背景设置为透明,就可以把栅格图叠加了。——哪位若找到带海底数据的高清数据源,望不吝告知,不胜感激——然后生成等高线,等高距设置为0.5米,进一步可勾选“生成分色填充区”。由于数据量较大,可以针对性的分段处理,比如对海平面上下几十米范围内设置等高距0.5米,而以外的部分设置5米10米甚至可以就不处理。处理过程比较耗时。

我生成了一张 L14-8米 的图做底图,然后关键区域九张 L16-2米 的高精图,后面可以叠加到底图上,一般一张图数万到十几万的特征点(Features)不等,每次载入工作区或在视图里移动、缩放或输出一次等都会导致重新渲染,非常耗时,尤其是着色后,所以想清楚了再操作。

获得等高线及填色区后,在图层控制中心选择生成的矢量图层,在“选项”中设置线和面风格从而着色。因为等高线密集,而且我们有自己的特定需求,自动着色肯定不行,像图新文档[参7]中那样在软件里面一条条设置也不现实,则可以在生成初始值后,选择从 .gm_layer_style 样式文件载入,这其实就是一个文本文件,截取头部内容如下:GM LAYER STYLE FILELayerStyle=2Type=1AttrName=ELEVATIONInterpolateNumeric=1AttrVal=-2800.0 mAttrLineStyle=53761,0,0.0AttrFont=~0~534799372~0.000~0~0AttrVal=-2799.5 mAttrLineStyle=53761,0,0.0AttrFont=~0~534799372~0.000~0~0AttrVal=-2799.0 mAttrLineStyle=53761,0,0.0AttrFont=~0~534799372~0.000~0~0AttrVal=-2798.5 mAttrLineStyle=53761,0,0.0AttrFont=~0~534799372~0.000~0~0AttrVal=-2798.0 mAttrVal 即等高线数值,AttrLineStyle 即该线样式,包括颜色和粗细等。不过它这个样式值的规则是怎样的我也有点头大,所以就先在界面上编辑几条,设置好需要的颜色,然后保存为文件作为模板拿到那些值,编辑好之后重新从文件加载。由于是文本文件,有了样式值之后,就完全可以写个 python 的小脚本自动生成样式文件。

填充区的样式设置类似,变量名称 AttrAreaStyle,设置规则稍微复杂一点:GM LAYER STYLE FILELayerStyle=2Type=1AttrName=ELEVATIONInterpolateNumeric=1AttrVal=-2800.0 mAttrAreaStyle=41025,0,40993,2097152,0.0AttrFont=~0~534799372~0.000~0~0AttrVal=-2799.5 mAttrAreaStyle=41025,0,40993,2097152,0.0AttrFont=~0~534799372~0.000~0~0AttrVal=-2799.0 mAttrAreaStyle=41025,0,40993,2097152,0.0AttrFont=~0~534799372~0.000~0~0AttrVal=-2798.5 m最后我们得到如下的结果(就跟照X光片一样):图14 等高线着色,(标称精度14级8米,等高距0.5米)图15 等高线填充及着色(标称精度14级8米,等高距0.5米)

图16 亚历山大等高线填充着色,(标称精度16级2米/实际90米,等高距0.5米;另请注意建筑物高度的影响)参照手工采点的着色方案,设置着色规则如下,基准线为0米:等高线值等高线颜色填充区间填充区颜色val < -1000米黑蓝val < -1000米黑蓝色块-1000<=val<-100深蓝-1000<=val<-100深蓝色块-100<=val<-30天蓝-100<=val<-30天蓝色块-30<=val<-15灰蓝-30<=val<-15灰蓝色斜线网格-15<=val<-5浅蓝-15<=val<-5浅蓝色块-5<=val<0蓝白-5<=val<0蓝白色块val=0(基准线)白色粗线0<=val<0.5白色斜线网格val=0.5白0.5<=val<1亮灰色块val=[1, 1.5]浅绿1.5<=val<2浅绿色块val=[2, 2.5]草绿2.5<=val<3草绿色块val=[3, 3.5]深绿3.5<=val<4深绿色块val=[4, 4.5]浅黄4.5<=val<5浅黄色块val=[5, 5.5, 6, 6.5]正黄5.0<=val<7正黄色块val=[7, 7.5, 8, 8.5]淡橙7.0<=val<9淡橙色块val=[9, 9.5, 10, 10.5]橙色9.0<=val<11橙色块11<=val<=14.5橙红11.0<=val<15橙红色块15<=val<=19.5梅红15.0<=val<20梅红色块20<=val<=29.5大红20.0<=val<30大红色块30<=val<=49.5暗红30.0<=val<49.5暗红色块val>=50黑红val>=50黑红色块表2 等高线及其填充区配色方案在 GM 中选择”输出光栅/图像格式”,保存为一个比较大尺寸的 png 文件,输出选项勾选“生成投影(PRJ)文件”(不知道“世界文件”什么用,反正也勾上),这样就会生成一个同名的 .prj 文件,带上了坐标信息。于是就可以将这个 .png 直接拖到图新地球中当作一个图层,非常方便与卫星图中的各种真实的城市坐标直接比较。当然你也可以像图新文档[参7]那样选择输出为矢量格式,如 dxf、kml,不过其数据点会非常多文件非常大,机器未必能拖得动,而一个大尺寸 .png 也就几兆,清晰度却绝对已经足够我们使用了。

图17 载入图新地球(九张分图,标称精度16级2米,载入时自动定位拼合)图18 将大范围低精度底图叠在下面,可视范围更广另外,我后来发现其实也可以直接对 DEM 栅格(.tif/.hgt)直接着色,并且可以只设置区段,所以执行速度快得多,又可以设置光照条件将地形起伏细节一并展示出来;不过没有标记数值,而且色阶样式的选择比较少,最终生成的文件也更大。后面某些地方我们也会用到,尤其是不含海域的部分。三、硬核大数据分析数据处理好之后,便可以此为基础进行分析了。(一)亚历山大高程参考图16,回顾<上一篇>和本篇第一节其(一)的分析,这里可算是一个明证。这点不再赘述。不过我们需要注意的是,这个高程数据实际上包括了陆地上的植被和城市的建筑,而现在亚历山大算是大城,建筑高度的影响也不容小觑。如果我们想知道更接近真实的亚历山大的本来高程,那么参考罗赛塔和达米埃塔可算是一个选项。图19 罗塞塔和潟湖深坑(另请注意建筑和植被高度的影响)图20 达米埃塔(另请注意建筑和植被高度的影响)这些地方可能是较早便形成的沙岛,可能本来就有一些很浅或高出海面的礁石,加上更早时(一万年前)海平面远低于现在,在全新世早期(约6500~7000年前)入海口可能就在这一带,那么在洋流和海浪与河流形成的对冲阻力的作用下(西侧洋流和河道方向大体呈相对形势,泥沙容易被阻在近岸的地方或被洋流向东搬运),泥沙便容易附着在这些相对高地的礁石上沉淀下来形成岛链,最后连成后世的沙坝[参3-4]。

早在7000~8000年前,两地三角洲沿海已有强烈的沿海沉积物搬运,尤其是尼罗河沿海。导致贝壳沙堤-湖沼、沙坝-泻湖沉积体系环境的发育。这个年代特征也表明了全新世三角洲的形成时间。[参4]两个三角洲都在距今约7500~7000年时开始形成,河口、岸线开始向海进积,贝壳沙堤和沙坝后缘形成大片淡水湖沼和泻湖沉积环境。这些都指示当时海平面上升速率的减缓对三角洲建造的效应。[参4]如伊德库渴湖周围早在距今7000a时就形成了大量的淡水沼泽环境(钻孔S-62等井处,见图1),表明此时该区海水仍被外部沙坝阻挡,未能大范围入侵,这与三角洲东北部受海侵影响的沉积环境形成明显对照。[参3]我们后面第四节分析长江数据对比的时候也会看到类似但略有差异的情况。(二)潟湖大深坑所揭示的地层堆积厚度问题图21 潟湖大深坑回到第一节其(二)的问题,图20-21就完全明了的展现了这些潟湖和近海海底的一系列大深坑。如果不是海下等高线着色的间距设置得比较大,我们还会看到更多更清楚的这样的大深坑。因此,可以肯定,在最早的时候,整个古代三角洲地区还会有许多这样的大深坑,甚至整个地表层的海拔位置曾经都非常低。不可能当时就这些个大坑恰好全部都保留了下来被我们瞧见。这意味着当全新世早期海平面快速上升海侵发生时,此地要在水下多深?为了生成今天的三角洲平原地表,尼罗河要搬运多少泥沙过来先填了以前的大坑?这几个大深坑的信息,可并未见于此前<尼罗河(二)>引用过的陈中原等人的论文[参2-4]。事实上陈教授论文中一个很重要的依据就是潟湖深度只有1~2米[参4]:

在河口两侧,广泛发育了该三角洲最有特征的地貌类型,即:沙坝- 泻湖体系。共有四大泻湖,由东向西依次为孟扎拉湖(Mazala),步鲁卢斯湖(Burullus),伊德库湖(Idku)和马利尤特湖(Maryut ),其中,面积最大的数孟扎拉湖,约2400km²。它们的水深都在1~2m。在它们的前缘,沙滩广布,宽1~2 km,最宽的可达5~10km以上。沙滩后部风成沙丘发育,在步鲁卢斯湖东侧,最宽在10km以上;高度一般为2~3m,最高约5m。......对该区沿海四大泻湖(图1B)的考察后可知,这些泻湖的水深一般小于1.5m。故将钻孔中每个泻湖测年取样点的深度减去1m,可以反映历史时期海平面的位置。同时需要指出,尼罗河三角洲平原沿海的潮差小于0.5m,因此地貌高程也普遍小于1m。这样,在重建海平面变动过程时,地貌高程对样品埋深的影响可以忽略不计。用泻湖样品建立的全新世海平面变动曲线更符合实际情况;即,距今7000a时,海平面约为-10m,5000a时,约为-5m,2000a时,约为-1m(图5)。[参4]这说明陈教授的结论、或者说所谓学界的主流公论可能跟事实会有一定的距离,比如其海平面高度的渐变曲线,又比如文章中认为西北方向伊德库湖的海侵远小于东北方向的孟扎拉湖[参3-4],也就是图6中的 Max Transgression 线[参6]。因为很明显,西北方向上负海拔区域的遗迹范围远远大于东北方向,西北三个湖区今天的面积较小,只不过是最近几百年被冲积填埋以及现代技术排干沼泽的结果,您以今天的小湖区的范围和错误的湖深数据为依据所认定的沙坝-潟湖模型和西北海侵很小的结论,恐怕经不起考验。且其钻孔采样范围非常局限,这点我在<尼罗河(二)>已经提出过。而且可以看到孟扎拉湖里的深坑规模和深度都较小,显然也是沉积填埋的结果,而原马利尤塔湖和伊德库湖的湖深不大(西侧-5~6米左右,最深处在亚历山大以西南大约为-7~8米)自然也是持续冲积填埋的结果,而且很规律的呈现出了沿着河流方向、湖区东部高西部低并渐变的特点。只不过由于地形垫高以后可能导致河流主干流改道,所以可能不是持续堆积,而是时快时慢——也就是说,主干流可能三百年河东三百年河西,时而往孟扎拉湖里面倒泥沙,隔了数百年主干流改道又变成主要往西部湖区里面沉积,就这么循环往复的干了几千年,才填成今天这个样子。包括正北方向把东西两个湖区隔开的相对高地,显然也只是被填充的时间较早而已,从曼苏拉这里河流向东北方向弯曲的形态就可见一斑。而且还可以对比拿破仑团队《埃及描述》地图集[参1]中这一带的土地利用情况可知——完全没有利用;其实图6论文[参6]即便还要硬吹古埃及,但这里也还是只敢老老实实画成沼泽,不过里面还在夹带其他私货。这部份下一篇详细讨论。退一万步说,即便按您西北海侵比较小的说法来走逻辑,您这里也依然还会是一个巨大的潟湖,土地还是要在水下,还是没有足够给您古埃及利用的万顷良田。何况我们还知道数千年历史上很多时期的气候比今天要更温暖潮湿。其实无论是陈中原的几篇论文,还是其他研究古代海平面和沉积环境的资料(比如在第四节中要讨论的长江、太湖的情况),都揭示了一些重要信息:古海平面曾经非常低,相应的古地表海拔也就非常低;即便是这样低的地层,也曾经被古河道进一步“深切”,古地层地表裸露、贫瘠而坚硬;最重要的,直接给出了我们最关心的,沉积速率和全新世地层厚度的数值;下面我们一个个来细看。后续并将长江、太湖和良渚的数据也拿来做比较。(三)古海平面高度变迁——从负100多米急速升高

与世界各地大河三角洲地区基本一致,距今10000a以前,地中海盆地的海平面低于现今100m多,此时尼罗河深切古平原20~30m,由南向北入海,河口、海岸线也相应向北推至约距今50km之远。随着全球气候转暖,海平面迅速上升,距今7000a时约已回升至-10m(图2),河口、海岸线也随之后退,然后海平面在变动中不断上升,直至现今。[参3]这个“海平面低于现今100m多”不是印刷错误,算是目前学界的共识,其他地质学文章也是类似结论[参10-11,19]。即一万年前,海平面低于现代100米以上,最低在1.5万年前,低150米以上,此后海平面开始迅速回升。所以太平洋岛上那些原住民,也不是因为古人的航海能力有多强,只是因为当时海平面太低大陆架全都露出来可以通行罢了——因此那些以太平洋群岛土著为据,说古希腊航海如何如何可行的,也都应该闭嘴了。

图22[参10-11]当然具体数值、精度会有不同看法,但总体上低于现代上百米,这应该是没有分歧的。我们可以参考纵剖面分析先粗略判断一下地层的堆积情况:图23-29 纵剖面分析,注意坐标的比例设置,实际坡度当然没有图中视觉上这么夸张,下同(四)深切大平原更进一步,在晚更新世(一万年前)极低的海平面基础上,所有的地质论文都提到当时全球各地的河道普遍深切古平原;在厚厚的全新统地层下,普遍分布着硬土层,反映出当时干燥的气候环境:

历史上, 尼罗河三角洲在东北部的孟扎拉潟湖和中部的布鲁卢斯潟湖地区曾经有过两条规模比现代河流还大得多的古河道, 分别为佩卢司安( Pelusian)和塞卜内底克( Sebennitic)河,在距今7000一4000a 时十分发育,可深切平原大于30m。[参3]钻孔资料表明尼罗河三角洲古平原中存在着14块硬土分布区... 分布疏密不均,平原东西部大片缺失;中部较密集。C14测年证明,它们主要形成距今28000—22000年和距今16000— 11000年............以上资料表明晚更新世末期的尼罗河三角洲古平原基本由硬土盆地群组成,大量钙质结核和石膏结核的存在,显示了这些盆地具有蒸发性特征。............距今10000—28000年间,海平面低于现今。此时,尼罗河三角洲古平原裸露地表,河流深切本区入海。钻孔资料证实,凡硬土层缺失之处,均出现厚层河流沙。古平原东西两翼尼罗河古流系曾十分发育,因此硬土层也就大范畴缺失。三角洲古洪水具有暴涨暴落的特点,,在季节性的泛滥过程中,将其携带的大量细颗粒泥沙堆积在河床两侧的浅水湖盆地。洪峰期很短, 仅1—2个月,其余为枯水期。汛期,汹涌的洪水几乎淹没整个古平原,随着洪水的退却,地下水位回落,河间洼地积水迅速蒸发、干枯,直至第二年汛期。这种周期性的湿、干环境,加上后期的压实作用,导致了硬土的形成。洪水携带的大量植物碎片时常和河间洼地周围的植被一起掩埋,在炎热、干燥的环境下转化成泥炭;盆地中有机物在周期性的干、湿环境中形成纹层,植物碎片也往往转化成铝矾土, 与石膏共生。另外,本区硬土层沉积时,地中海海平面较低,古岸线可距现今海岸50km之外。因此,,硬土中出现的大量半鳃类、腕足类和较多的有孔虫实际上也是本区炎热、干燥气候的结果。蒸发导致内陆盆地中水体浓缩、盐度增加,咸水生物便可发育、衍生。在开罗南部距现代海岸240km的一个名叫 Birkat Karoun 的内陆湖盆中①,就发现了许多咸水生物。盆地的干枯导致化学过程十分明显。地下水中大量钙离子通过植物毛细管作用富集在地下水位附近,形成钙结核;随着水面进一步收缩,地表水中的盐度迅速增加,形成石膏结核;季节性的地下水位波动使得结核呈层分布。干枯后的盆底泥裂严重,风尘沙改造作用明显。这种盆地蒸发模式清晰地表明,晚更新世末期尼罗河三角洲地区气候十分干旱,古平原冲积盆地呈现一片半沙漠化的萨巴哈景象。[参9]末次冰期引起的海退,在15000年前海面达到最低位置,岸线退至现东海陆架边缘水深155米处,当时陆架区为滨海平原,本区为其内缘延续部分。当时本区长江谷地被侵蚀,一般深度为50一60 米,深槽达到70 米,钱塘江下切约40一50 米,两岸支谷也随之有一定深度的侵蚀。钻孔资料揭示,全新统沉积层之下广泛存在一致密的硬土层......[参12]上文中的 Karoun 内陆湖盆即法尤姆的卡隆湖,我们甚至在其西侧的马特鲁省还能看到一个面积大得多的内陆低地盆地。此时再回过头去看布鲁卢斯湖中那上百米的深坑,我们发现了什么?而西方历史说法尤姆是人类最早的农业区...

图30 法尤姆和马特鲁省内陆低地盆地

图31 河道深切大平原——里海阿姆河故道河口(注意现代里海海平面为海拔-29米,此图蓝色不代表现代海域)还有一个很典型的案例就是伊拉克沙漠中的一条河道,我在<甘英路线图>和<尼罗河(七)经行记之摩邻>中都有分析,沿着河道实际上形成了一条很重要的交通线。

图32-37 伊拉克沙漠,古河道深切大平原形态显然,这条“大沟”又长有深,宽度也有十多公里。这还仅仅是伊拉克沙漠中一条并不太大的小河道,那么像两河、尼罗河这样的大河的侵蚀力呢?古河道所冲刷的,是坚硬的、裸露的荒漠地层,如果尼罗河三角洲本来的地表就高于海平面,那么就应该遗留下这样干旱、贫瘠而被河流深切的地形,一如其上游的河谷区那般,然而事实并非如此,所以,必须除掉尼罗河三角洲上部厚厚的富含营养的肥沃的冲积土,找到这样的贫瘠裸露地层,那才是三角洲(全新世以来)最早最原始的地层深度。猜猜会是多少呢?(五)冲积扇形态所揭示的地层堆积厚度既然是研究冲积,不妨再看看冲积扇形态所能揭示的问题。图38 曼苏拉的冲积扇比如上面这幅曼苏拉附近的冲积扇形态,可以说是典型的长舌装或者说鸟足状三角洲, 其东侧低洼的大坑可直接比照1801年拿破仑团队《埃及描述》的地图集部分[参1],页码 Flle 35,图名 MANSOURAH SAN 中沼泽泥盆南缘的一个小湖盆。而且这种长舌装/鸟足状冲积形态及其周围的低洼“大坑”并非这一处,而是遍布整个三角洲,层层递进,上游甚至上溯到开罗附近也有这样的冲积扇及其周围也有低洼坑洞——这些坑洞不是又跟潟湖里面遗留的大深坑有了可比性了么?

图39 遍布三角洲的冲积形态

图40 冲积扇周围的低洼坑洞图41 开罗附近的冲积扇和低洼“坑洞”也就是说,这些“坑洞”是在河道两侧,被堆积泥沙相对较少的部分,仅仅这部份跟河道冲积扇的高差就已经非常可观,多有6~8米。这些冲积扇在最早可能就是一些沙岛,而这些“坑洞”也可能是早期形成的一些潟湖结构后继续被填充的结果。不管怎么说,有冲积扇就必有堆积土,在还原古地层高程时就必须减扣掉相应的地层厚度。而且我们知道,在各种三角洲形态中,这种鸟足状冲积扇的堆积速度是最快的,最经典的例子就是密西西比河三角洲:

图42 密西西比河三角洲

图43-49 密西西比河冲积扇及其剖面分析很显然,密西西比河的长舌状冲积扇远远的伸入海中,如图43中,-100米等深线比较平直,而-50米等深线以上就明显向海中凸入形成一个垂头,以至于其纵剖面(图44纵剖面-1)迅速向海底倾斜形成陡峭的降坡,则显然这几十米的厚度都是后来堆积而成的。相较于纵剖面,垂直于河道方向的横剖面分析更有参照性。通过横剖面分析,更可以清晰的看到其堆积的泥沙厚度多达几十米。比如图48横剖面-2,冲积扇比两侧海床高出50多米。那么类似的,对比一下尼罗河三角洲的冲积扇。由于沙坝形成了一个封闭的状态,尼罗河三角洲的泥沙更多在往内部潟湖的大坑洞里填,所以研究外部海底的情况也就更参考价值。我们先把横剖面线加上:如下图,罗赛塔和达米埃塔都有一个伸入到地中海中的舌状冲积扇形态。通过横剖面比较一下它们两侧的海床深度,以及差不多这一线所遗留在海床里的坑洞深度,我们也就可以大致判断出数千年来其大致堆积的厚度。图50 尼罗河三角洲横剖线

图51-57 尼罗河三角洲横剖面分析相对于密西西比河堆积的厚度,冲积扇和海床的高差还是要小一些,这也符合我们所知的规律——本来普遍认知就是密西西比河三角洲生长更快。那么仅按这里的数据,出海口附近20米的减扣总归是有的。而且两侧虽然高程较低,但总还是会有些泥沙从河道两侧溢出,所以相对于河道冲积扇只是填多填少的问题,几千年有个几米总该有吧?也就是说,古地表的高程应该更低,堆积厚度理应更大。注意这还只是从沙坝里面漏出的部分泥沙所能达到的效果,并且被地中海的洋流不断搬走——看看地中海洋流的影响,在西侧河道与洋流几乎正对,阻力大,所以冲积扇很窄,而东侧与洋流方向一致,泥沙被远远的“扬”到几十公里以外而沙坝-潟湖内在一个半封闭的环境中不断堆积,那么在折算地层厚度的时候,是不是又要更多算一点?尤其尼罗河上游开罗附近。另外我们还可以在较远的海域看到类似的深坑和一些相对高地(图53横剖面-3,图54横剖面-4等),有些可能是较早时海平面较低时形成的早期的冲积扇,也可能是后来从河口漏出去的物质,同样可以做横剖面分析。而且由于 GM 等高线比较精确的标定了这些深坑和海底高地的范围,就可以比较容易的找到极值点,于是我把潟湖和海中的深坑的最深点值标出来了,把海底隆起的高地(即那些沿着海中方向前进而海拔反而升高的区域)以及明显是伸出的海底冲积扇的最高(最浅)的值也标注了。

图58-59 海底深坑和相对高地极值标注油绿色标签为海底低地高程,可以认为是海底的坑洞;橙色标签为海底相对高地,可理解为海底的山包。通过标注的值,也可以看出在离岸几乎相同的距离内,高低点之间的落差往往可达数十米,这也就从侧面印证了数千年来地层堆积的厚度。而那些海中高地有些可能就是最早在海平面较低时形成的沙岛,这与(一)所讨论的亚历山大、罗赛塔、达米埃塔这些地形也就有了可比性。(六)沉积速率和地层厚度直接数据之前有同学在知乎评论区问我有没有古代输沙量的数据,这个直接的数据恐怕是肯定没有的,毕竟现在的数据都是靠水文站每年实时测出来的,古代谁去测这个?至少尼罗河肯定是没有的。不过间接数据却是有的,那就是地层厚度和相应的沉积速率——其实对于我们想要了解古代尼罗河三角洲究竟是否存在的问题,输沙量才是间接数据,问题关键在于搞清楚当时的地表海拔高度数据,也就是我们要知道数千年来,尼罗河究竟往这个区域堆积了多厚的泥沙?进一步,当时古地表的高程究竟又是多少?<尼罗河(二)>和以前辨伪的一些相关文章,虽然也研究了一些地质论文,但其实并没有完全触及和重点详细的探讨地层厚度、地表高程的数据。本篇前述(一)至(五)小节,即是对此提供了一些证据,由此大致可以判断,数千年来,尼罗河三角洲的堆积土厚度可能多达二十几米,即便保守再保守再保守,十几米总归是要有的吧?其实,就陈中原的几篇论文中,就已经反复提及了这两个数据:

尼罗河三角洲平原在10-50m松散的全新世沉积物之下普遍出现1-3层硬土......[参9]大河三角洲一般都具有20~50m厚的全新世沉积地层,沉积序列相对完整且连续[参2]本区(长江三角洲)全新统地层最大厚度可达60多m。相比之下,尼罗河地层反映了以泻湖-沙坝为主的沉积特点......  河口沉积中心全新统地层的最大厚度在40~60m之间〔8〕。据碳同位素测年资料,上述两个三角洲地层底界的沉积年代大多都始于距今7500~7000a之间(表1)。但由于晚更新世末期古地貌起伏差异较大,三角洲各部位的全新统地层组合也时有差异......尼罗河三角洲各区的全新统地层也受到由东往西抬高的古河床阶地的影响,表现有所不一〔8〕。三角洲东区(图1B, a),因古河谷发育导致全新统地层可厚达40~60 m,三角洲地层齐全,由下而上为前三角洲泥、三角洲前缘中细砂、粉砂,顶覆薄层海滩沙(图3B,钻孔 S-16, S-20); 三角洲中区(图1B, b),全新统地层有所减薄,一般20~40m,地层以泻湖泥和泥质砂为主,向上过渡为海滩沙(图3B,钻孔 S-35);三角洲西区(图1B, c),全新统地层为10~20m,主要以咸、淡水湖沼泥炭和泥沉积为主(图3B,钻孔S-62);三角洲西缘(图1B, d),全新统地层仅厚3~5m,主要为泻湖泥,顶覆萨巴哈(Sebkha)砂与粉砂。[参4]长江与尼罗河三角洲地区历史上海平面位置的差异具有多种影响因素。除了冰后期两地气候变暖过程可能不同步外,局部沉降应是一个主要因素。太湖碟型洼地有泥炭分布的地区的全新统地层厚度一般仅1~5m,泥炭层厚度普遍小于1m,表明了较慢的沉降速率(<1. 0mm/a)〔15〕,而尼罗河罗赛塔河口附近有泥炭层分布的全新统地层厚度可达15~25m〔7、14〕,显示了较快的沉降速率(~3.0mm/年)。然而,从世界范围看全新世海平面波动,目前的确还得不到同步上升的结论〔16〕。在日本,距今7000a时的海平面还可高于现今约2~3m〔17〕,然后缓慢降低。[参4]另外一个不可忽视的原因是这三大三角洲都处在明显的构造沉降区,局部地区的年沉降速率可达2~4mm[参2]另外, 孟扎拉渴湖区也是尼罗河三角洲受构造控制沉降最大的地区〔7〕,沉降速率可达4mm/a。这些都是导致海水入侵较大的原因。相反,三角洲中西北部除了沉降速率较小以外,局部地貌的演变也影响了海水的入侵,如伊德库渴湖周围早在距今7000a时就形成了大量的淡水沼泽环境(钻孔S-62等井处,见图1),表明此时该区海水仍被外部沙坝阻挡, 未能大范围入侵, 这与三角洲东北部受海侵影响的沉积环境形成明显对照。[参3]堆积层厚度算是直接数据了,最厚40-60米,比我们上面说的二十多米大多了;罗赛塔河口15~25米,跟我们前面的横剖面分析基本一致,而且罗赛塔河口在西侧,已经属于陈文中[参4]比较薄的区域了。这也跟我们看到的潟湖和浅海里的深坑吻合上了——后面第四节分析长江的数据,上海的地层就差不多在-25~-30米,在长江、钱塘江的河口也遗留了这样的深坑遗迹。而且这里说的是河口中心,河口开阔、岸线也更长相应面积空间也更大,几个钻孔(S-16, S-20, S-35, S-62)也都在距离河口沙坝不远的地方,那么河口因为本来有沙坝相对较高的地势、加上潟湖形成的阻挡作用(泥沙冲入湖中遇到阻力便开始沉积),历史上很长一段时间接受的沉积物应该是相对较少的,所以更上游的地区,其堆积厚度应该更大才对——这从前面鸟足状(长舌状)冲积扇形态的分析也可见一斑,也与我们说上游空间更狭窄、且属于封闭半封闭的沙坝-潟湖环境,则地层厚度的折扣应该更大的逻辑相符。

图60 钻孔标注[参3]这也是我一直强调取点范围太局促的弊端的缘故尤其是西部马利尤塔湖最西缘由于有亚历山大这个相对高地,加上潟湖阻隔作用,早期更是难以冲积到,故而马利尤塔湖最早反而可能是西高东低,经过河流数千年的冲积将东部垫高,泥沙才能沉积到这一带——这才导致这里全新统地层比校薄——所以这里的高程反倒更能反映最早的地层高程,也就是在现在约-7~-8米的基础上,再减扣掉陈文所说的3~5米。而即便按陈文所说,5000年前海平面为-5米,修金字塔的4600年前则不到-5米,则当时这一带的“地面”高程也还是要在水下数米!且这又是在亚历山大这个相对高地附近,更东面的地势理应更低,才能与其更厚的全新统地层匹配上。也就是说,尽管您起点高点,奈何堆得太慢呀,最后当海平面上升海侵发生时,您还是逃不了被水淹了的命。当然这个厚度,是大概7000-7500年的杰作,折扣到埃及诞生的6000年、5000年或者修建胡夫金字塔的4600年,保守再保守再保守,平均20米以上还是要有的吧——比如按上面孟扎拉湖4mm/年的沉降速率简单乘积,4600年也有18.4米了。陈文[参4]给出的判断沉降速率的公式:

T = ( H - hd - h - hp) / 7000T一沉降速率(mm/a);H一全新世三角洲沉积相地层厚度(图3b);h一距今7ka时海平面高度绝对值(图3b);hd一钻孔高程(图3a);hp一前三角洲相初始沉积水深(图3a);[参2]如果按罗赛塔附近3mm/a的沉降速率回算简单乘积,7000a相当于21米,略小于给出的25米的数据,孟扎拉湖4mm/a简单乘积7000年28米也低于其说的40~60米,这是因为这个沉降速率本身其实已经考虑了后面要讨论的压实、均衡作用,即其中提到的前三角洲相初始沉积水深——其实这个才是我们真正想知道的,也即几千年前实际的绝对地表高程(相对于今天海拔0米的高程值),再对比当时的海平面高程,即知当时的地表相对于当时的海平面高度(古地面高程)。也就是说,在-20多米的基础上,我们又需要往回找一点,这主要是由于地层的压实沉降、均衡沉降等作用:压实就是上层堆积的泥沙对下层造成压力从而压得更密实,均衡就是泥沙和侵入的海水对原来的地壳造成负荷,从而使其在地幔软流上向下凹陷,而物质被挤向四周又抬高周围的地层[18](想象在澡盆里铺一张软席子,对中间施加压力,下面的水会被挤向四周)......我们都知道上海地层是每年都在下沉的,现在需要靠长江冲积带来的泥沙才能维持增长(或至少平衡,取决于沉积量),所以,我们需要往回找一点。有人给出过一个公式[参17]:古地面高程 = 现代地面高程 - 沉积厚度 \    地壳垂直运动 \    压实均衡量   \  - 古海面高程其中,“沉积厚度及其分割在该模型中处于关键和核心的位置。”[参17]地壳垂直运动应该主要是跟地震、板块运动或地下水等有关[参20-23],也可能跟均衡有关[参24],不过总的来说是有升有降,比如汶川地震中的“最牛教学楼”,被整体抬高了3米。

图61 四川成都彭州市白鹿镇“最牛教学楼”目前关于地壳垂直运动的研究,似乎也只有现代的数据[参20-23],不过我们可以利用大陆板块学说来略窥其貌。因为地中海处于非洲板块和亚欧板块交界处,相对挤压,那么理论上应该也是会导致地形隆起,看看地中海沿岸隆起的那些巨大山脉和海底陡峭的地形、以及大量的咸水湖遗留如死海,<西域通略:地理志二两河变迁>中提到过的凡湖、尔米亚湖,还有北非沿岸前述如法尤姆、马特鲁省低地这些大面积负海拔的遗迹,可为佐证,其可比参照也就是南亚次大陆板块和亚欧板块挤压产生的喜马拉雅山脉——四川的地震就是受这两个板块挤压产生的一个结果。从大洋演化的角度来说,地中海属于终了期,是喜马拉雅这个遗迹期的前一个时期,此时大洋板块俯冲到大陆板块之下,产生挤压,使得地面隆起形成山脉;再加上东非大裂谷和红海这个处在幼年期的洋盆,以及西侧成熟的大西洋板块继续扩张作用,板块应该是从地中海向印度洋的西北-东南倾斜、西北侧向上翘起的。若从此角度来说,北非的地势应该反而是被抬高的,亚历山大及其地震,那也理应是隆起的结果,所以在计算古地表高程的时候反而应该进一步减掉这个因素所增加的值才对,意味着您那古地表只会更低。下面有一个普及性质的资料:=>[链接]

图62-72 板块运动挤压隆起感兴趣的朋友也可以进一步参考下面这个页面程序,可以看到2000万年、5000万年以及6600万年前,亚历山大的位置就是大海,阿拉伯半岛还跟非洲连成一片,也没有红海两岸的山脉,这些都是后为板块挤压隆起而成:https://dinosaurpictures.org/ancient-earth#0我们在<尼罗河(七)摩邻>这篇中,也引述过介绍利比亚庞大的地下水开采工程计划的文章,其中提到地质年代 Jebel Nefussa 地区隆起山区阻隔地中海形成内部地下盆地:http://www.galenfrysinger.com/man_made_river_libya.htm

In the 1960s during oil exploration deep in the southern Libyan desert, vast reservoirs of high quality water were discovered in the form of aquifers. The most important of these aquifers, or water bearing rock strata, were laid down during a geological time when the Mediterranean sea flowed southward to the foot of the Tibesti mountains, that are situated on Libya's border with Chad. During that period the Mediterranean sea frequently varied in level, as a result of which, various sedimentary deposits were formed.Geological activity caused the up thrust of mountainous formations (Jabal Nefussa and Jabal Al Akhdar) and the associated downward movement formed natural underground basins. Between 38,000 and 10,000 years ago the climate of North Africa was temperate, during which time there was considerable rainfall in Libya. The excess rainfall infiltrated into porous sandstone and was trapped between layers, forming reservoirs of underground fresh-water.In Libya there are four major underground basins, these being the Kufra basin, the Sirt basin, the Morzuk basin and the Hamada basin, the first three of which contain combined reserves of 35,000 cubic kilometres of water. These vast reserves offer almost unlimited amounts of water for the Libyan people.(机翻)在1960年代,在利比亚南部沙漠深处进行石油勘探时,发现了以含水层形式存在的大量优质水库。这些最重要的含水层或含水岩层是在地质时期铺设的,当时地中海向南流到位于利比亚与乍得接壤的提贝斯提山脉的山脚。在此期间,地中海的水位经常变化,结果形成了各种沉积物。地质活动引起了山区地层(Jabal Nefussa和Jabal Al Akhdar)的上推力,并且相关的向下运动形成了天然地下盆地。在38,000到10,000年前之间,北非的气候为温带气候,在此期间利比亚有大量降雨。多余的降雨渗透到多孔砂岩中,并被困在层之间,形成了地下淡水的水库。在利比亚,有四个主要的地下盆地,分别是库夫拉盆地,西尔特盆地,莫尔祖克盆地和哈马达盆地,其中前三个盆地的总储量为35,000立方公里。这些巨大的储备为利比亚人民提供了几乎无限量的水。在一些论文资料中也记录了这个大型引水工程,及其在数百米到上千米地层之下、水层厚度数百米的“努比亚”含水层[参25-30]:

在国际水利专家的帮助下,勘测发现,当初丰富的地表水渗过砂岩层,在数千米的地球深处形成巨大的含水层。这个被命名为“努比亚”的含水层默默地流淌在利比亚的地下,向东延伸至埃及、苏丹,南部渗透到乍得,西北一直到突尼斯,面积约40万平方公里,水层厚达数百米,是世界上最著名的大含水层之一,而且水质纯净,可谓名副其实的矿泉水。1984年8月,利比亚开始在沙漠腹地兴建一条地下人工河,向北方引水,工程总投资30亿美元,工期30年。[参26]西亚和埃及的地下水资源有两种类型,一种是河谷冲积扇形成的浅层含水层,另一种是砂岩和石灰岩形成的深层含水层。浅层含水层一般是透水的,小区域的,潜水面迅速反映地面的蒸发情况,而深层含水层多为不透水的,分布范围广,形成年代早,大范围的深层含水层往往覆盖数千平方公里。国外近期研究表明,这一地区地下水贮量比预测的要大得多...... 埃及最重要的含水系统是由砂岩、粘土和页岩组成的努比亚岩层,最大厚度超过3500米,覆盖在非洲东北部的广大地区,面积约250万平方公里。在北部的一些洼地自流出水,最大的是卡塔拉、锡瓦(Siwa)、法拉弗拉(Farafar)和巴里亚(Bariya)盆地及达赫拉绿洲。含水层水量主要来自乍得的东北高地、苏丹西部高地,恩内迪和提贝斯提高原汇集的径流,一部分直接来自尼罗河喀土穆以南地区,纳赛尔湖的地下渗漏也提供了一部分水量。[参30]西德柏林技术大学的地质学家埃贝哈德·克利茨基教授,领导着一支庞大的勘探队,正在衬包括埃及、苏丹和利比亚在内的东撒哈拉地区进行一项研究。这支勘探队约有一百名地质学家、矿物学字和生态学家,分别来自西德的二十多个学院和研完所。他们研完的课题是撒哈拉的构造和发展,其中包括生态和气候变化、地质结构、地下水和其他原料矿藏。据他们不久前发表的一份研究报告估计,撒哈拉下面蕴藏着丰富的水资源,水量达三十万立方米,相当于尼罗河口每年流入海的总流量。已经探明,在这块沙漠上,有些地区的地下水,深藏在离地面四千米以下,个别地方,只要挖五十到一百米的深井就可以汲水。美国的一些科学家,利用卫星拍照和雷达探测,并借助于去年发射的哥伦比亚号航天飞机,绘制了一张撒哈拉地下水分布图。这张地下水分布图表明,撒哈拉下面至少有二十六个地下湖或地下储水库,宛如一片大海。贮水量最丰富的地方,在沙漠的东部,即埃及、利比亚和乍得盆地一带。[参29]此时再回头去看看前面的法尤姆和马特鲁省的低地盆地(图30),也就更了然了不是么?此地地壳变化的情况,具体数据这块我暂时也没有,说实话看这些亘古洪荒的东西,还真有点研究玄学的感觉,反正陈中原资料中也没提,咱就不跟你们计较了,给你们的标准放得够宽了吧?我谅你们也不敢说几千年被地震震下去几十米吧?要这么剧烈的地质变动,您那高高的金字塔、神殿立柱、方尖碑和雄伟的雕塑还能大模大样的杵在那儿,难不成又是什么天顶星黑科技?再看看压实作用,具体数值能有多少:

本文选择珠江三角洲部分钻孔,在表1取孔隙度值, 进行沉积物压实量的估算(表2) 。经计算的压实量约占土层厚度的5%~20%,全新统最厚达60m的D6孔,其压实量为4.27m。如果研究全新世海平面变化,除计算全新统海相层压实外,还要计算该层以下,包括更新统同期的压实量,才能较合理地反映全新统海相层的下沉幅度。............概略计算结果表明,10个钻孔的Q23海相层顶面因土层压实而下降0.56~6.25m,约占该计算土层厚度的5%~30% 。消除EΔh 影响后,该Q23海相层顶界的高程有8个孔在-10m内,有5个孔在-5m内,最深为-13.92m。此结果显示,Q23高海面较接近现在海平面。消除沉积物压实影响后,PK13、PK19的Q23海相层顶界面高程仍较低,达-13.92~12. 07m......[参16,15]压实量表:

表3,4 压实量表[参17]均衡作用:

福建龙海沙头农场CK10孔①揭示在冰后期海平面上升时期海水曾侵入龙海盆地,形成一套近30m厚的全新世海相层。利用式(18)对其中埋深为27.65m,14C测量为8779±159a .B.P 的样品进行估算,求得该样品的地壳均衡沉降量为2.97m②。[参18]也就是说,把压实和均衡都考虑进来,也就能找回平均25%左右。这个量级基本上也就是前面说的按沉降速率和时间简单乘积(4mm/年×7000年=28米)与地层堆积厚度(40~60米)相比的差值。何况如前所述均衡会导致周边地形向上隆起,那我们前面分析冲积扇横剖面的数据,是不是高低点的高程差又被低估了呢?不管怎样,这意味着若换算到4600年前,所谓大金字塔的建造期,当时的地表高程平均也要比今天低将近20米。然后仅仅是按陈文的低海平面假设,5000年前海平面比现代低5米,那您“古埃及”不也得在水下十几米么?若是严格按二十几米来算,您开罗只怕都保不住!要知道您今天的高程可是有首都那么多高层建筑加上植被的,把这些扣除掉您看看开罗地表的真实高程是多少?这个地层厚度减扣,只少不多——可进一步参见第六节沉积物C14检测的地龄问题。(七)北非沿岸比较除了尼罗河三角洲本身的数据外,还可以参考北非海岸线及沿岸其他冲积区,因为除了尼罗河这个变量的差别之外,北非沿岸总的地质、气候条件应该说是比较接近了:

图73-75  北非沿岸比较(含海底)可以看到,北非海岸线相对平直而陡峭,几乎没有什么冲积扇形态,而往内陆则多有负海拔的干旱盆地(对应前面分析的板块挤压地壳隆起)。可以判断,这种陡峭的海岸线形态才应该是北非沿岸各地最初的形态,尼罗河河口只是后来由于长期大规模的泥沙堆积才形成了大三角洲。尤其是对比那些规模较小的河口冲积区,如利比亚班加西以南的艾季达比亚、的黎波里以东的米苏拉塔、的黎波里以西属突尼斯的梅德宁省本加尔丹、突尼斯以及摩洛哥等地,除了冲积扇平原面积较小、地势更低洼之外,都可以看到类似于尼罗河三角洲的沙坝、岛链、潟湖结构:

图76-86正是由于其河流不大,冲积平原规模较小、沉积速度较慢,且同样有类似的沙坝、岛链和潟湖结构,恰恰可以从一定程度上反映出尼罗河三角洲早期的形态。可以看到,其河口及主要城市几乎都无一例外的苟在凹进内陆的海湾潟湖边,虽然有一些低洼的冲积区,但基本上全部都没有被开发为耕地,反倒是相对较高的河道上游有少量程度的开发。甚至有些地方形成了里外两三层岛链/沙坝,类比我在图41分析开罗附近的冲积扇和低洼“坑洞”时所说,开罗附近地区在早期可能就是这种沙坝、潟湖形态,随着不断堆积填充,又在更下游地区形成类似结构,如此层层递进。通过对比曼苏拉附近的鸟足状冲积扇遗迹和拿破仑《埃及描述》地图集曼苏拉一页的湖盆形态(图3[参1]),也可以看出这种层层推进的演变过程。相应的,这些地区的人口规模也不大,艾季达比亚省16万多,米苏拉塔省36万,梅德宁省43万,整个突尼斯不到1200万,整个利比亚637万,这可是在石油、现代农业技术和地下水工程的加持下实现的,再对比下今天埃及的人口数据,也就不难判断尼罗河三角洲早期究竟所能承载的人口规模了吧?本部分(一至三)总结:本篇我们利用实打实的GIS大数据,尤其是海底地形数据,辅以多方面的对比参照及地质文献中直接给出的数据,确认7000年以来尼罗河三角洲全新统地层厚度可达几十米,在扣除压实、均衡等因素的影响后,按时间换算到4600年前“修建金字塔”的时候,古地表高程也要低于今天至少近20米,即便按陈中原所说的低海平面模型以5000年前海平面低于现代5米计算,当时的地表也依然要至少低于当时的海平面十几米。我这可已经是放宽又放宽的标准了!而且这个全新统几十米的地层厚度,是全世界几乎所有河口大三角洲地区都具备的特征,在别的河口三角洲都还在海里的时候,您古埃及尼罗河又哪儿来的底气可以搞特殊化?就算我再折扣之上再折扣,只给您古地表高程减扣个十几米,加上<-5m的海平面高度,您古地层也还是至少要在水下近10米——再打个折,算8米好伐?然后您瞅瞅8米的水淹模型:

图87-88 基准线8米视角下的水淹模型余下的陆地面积,有今天的1/6没?我在<尼罗河(六)>中计算耕地面积时给的1/6已经够给你们面子了有没有?4600年前已然如此,更遑论6000年、8000年呢?只能说有个空气。而且,注意,我这还只是用了陈中原教授的低海面模型,且陈中原的5000年-5米的数据就已然是一个过于低估的数据——在陈文[参4]中就提到根据泥炭和潟湖样品算出的值不一样,泥炭样品算出的海平面数值更低,加上开头说的潟湖大深坑的问题,这个值怕是远远低估了。就在前面已经提及、下篇还会讨论的2017年的一篇论文中[参6],其地中海海平面高度曲线,在4600年前的下限也就约-2米,上限更是已经接近现代海平面,远远高于陈文所给出的数据,而与其长江三角洲的测值接近了;其2000多年前所谓托勒密王朝时代的数据上限更是高于现代海平面。这些都是专家给出的数据,你们伪史拥趸们要么自打耳光学“民科”去质疑专家,要么就是专家们结论自相矛盾竟是为何?

图89 陈文数据[参4]

图90 数值更高的海平面变化曲线[参6](......未完待续......)参考资料:[1] [法]Pierre Jacotin[1765-1827].Description of Egypt,Second Edition,Atlas of Egypt and Parts of Bordering Lands (Plates)(古地图).世界数字图书馆(联合国教科文组织协办)收录档案.1798-1801 =>https://www.wdl.org/en/item/2404/view/1/7/[2] 陈中原,刘演,陈静, 等.大河三角洲全新世海平面研究中的若干重要问题——以长江、尼罗河和密西西比河三角洲为例[J].第四纪研究,2015,35(2):275-280. DOI:10.11928/j.issn.1001-7410.2015.02.03.[3] 陈中原.尼罗河三角洲全新世海平面变动及其对环境的影响——与长江三角洲的对比[J].海洋学报,2002,24(2):77-83. DOI:10.3321/j.issn:0253-4193.2002.02.009.[4] 陈中原,王张华.长江与尼罗河三角洲晚第四纪沉积对比研究[J].沉积学报,2003,21(1):66-74. DOI:10.3969/j.issn.1000-0550.2003.01.011.[5] 谢启红,邵先杰,乔雨朋,接敬涛,张珉,时培兵.尼罗河现代三角洲沉积特征解剖[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2016,18(02):31-35.[6] Brown, A, G, et al. The fluvial evolution of the Holocene Nile Delta[J]. Quaternary Science Reviews: The International Multidisciplinary Review Journal, 2017, 170:212-231.[7] 关于DEM的种种以及等高线的制作,你想知道的都在这儿 =>http://www.tuxingis.com/gisvision/knowledge/455.html[8] 实锤!那些号称10米的DEM真实精度有多少?=> https://mp.weixin.qq.com/s/X783q-xjoxkTd0wwHyYm7Q[9] 陈中原.晚更新世末期尼罗河三角洲蒸发性盆地群的发现及其意义[J].沉积学报,1996(04):130-134.[10] 赵希涛,耿秀山,张景文.中国东部20000年来的海平面变化[J].海洋学报(中文版),1979(02):269-281.[11] 冯应俊.东海四万年来海平面变化与最低海平面[J].东海海洋,1983(02):36-42.[12] 严钦尚,洪雪晴.长江三角洲南部平原全新世海侵问题[J].海洋学报(中文版),1987(06):744-752.[13] 陈中原.长江三角洲之沉降[J].火山地质与矿产,2001(02):95-101.[14] 战庆,王张华.利用盐沼泥炭重建长江三角洲北部全新世中期海平面[J].古地理学报,2014,16(04):548-556.[15] 战庆.长江三角洲全新世海平面重建研究综述[J].上海国土资源,2015,36(01):80-85 94.[16] 张凤英,刘尚仁.沉积物压实量分式及其在研究海面高度中的应用[J].中山大学学报(自然科学版),1996(S1):42-48.[17] 信忠保,谢志仁.长江三角洲地貌演变模拟模型的构建[J].地理学报,2006(05):549-560.[18] 郑晓云.海平面变化研究中地壳均衡沉降量的估算[J].台湾海峡,1992(01):84-87.[19] 竹淑贞,吕全荣,陈业裕,奚建国,孙永福.上海地区全新世沉积分区及其特征[J].东海海洋,1984(04):23-33.[20] 顾国华.GPS观测得到的中国大陆地壳垂直运动[J].地震,2005(03):1-8.[21] 胡惠民,黄立人,杨国华.长江三角洲及其邻近地区的现代地壳垂直运动[J].地理学报,1992(01):22-30.[22] 冯浩鉴,顾旦生,张莉,赵继林,王先昆.中国东部地区地壳垂直运动规律及其机制研究[J].测绘学报,1998(01):19-26.[23] 李延兴,杨国华,杨世东,郭良迁.根据现代地壳垂直运动划分中国大陆活动地块边界的尝试[J].地震学报,2001(01):11-16 111.[24] 张勤,范一中.地壳垂直运动的均衡理论及其分析模型[J].测绘学报,2001(03):233-237.[25] 宋晓明,高翠萍,Basher H M,杨悦锁.利比亚WadiBay地区地下水水化学特征及成因分析[J].安徽农业科学,2010,38(36):20883-20886 20890.[26] 金中.利比亚向沙漠要水[J].农村工作通讯,2005(09):64.[27] 全国政协人口资源环境委员会赴利比亚考察组.利比亚管道输水工程考察报告[J].中国水利,2002(01):45-46.[28] 张亚平,曹健.利比亚大人工河工程简介[J].给水排水,1999(09):59-61.[29] 师尧.“浮在大海上”的撒哈拉[J].阿拉伯世界,1984(01):149-150.[30] 王一呜.西亚和埃及的水资源及其开发利用[J].地理译报,1987(01):5-8.---------------------------------伪绝书(伪历史问题研究)思想方法:历史研究中的科学方法和科学精神,兼谈“民科”再谈思想方法:破除西方伪史迷信,自有其科学逻辑照妖:西方伪史证伪疑点清单(一)沧海桑田:海洋文明与大河文明?(上)Yes!海蜃沧海桑田:海洋文明与大河文明?(下)No!山河  /*这篇比(上)更重要沧海桑田:从《孙子兵法》中的“地”看西方伪史对地形地理的无知沧海桑田:尼罗河上的疑案(一)以长江黄河数据反推沧海桑田:尼罗河上的疑案(二)地质论文中的诸多证据沧海桑田:尼罗河上的疑案(三)中国文献'坤舆图与经行记沧海桑田:尼罗河上的疑案(四)西方文献'古地图档案(19世纪)沧海桑田:尼罗河上的疑案(五)西方文献'古地图档案(12-18世纪)沧海桑田:尼罗河上的疑案(六)饥饿的古埃及'耕地和人口估算沧海桑田:尼罗河(七)用里距法再析《经行记》之摩邻沧海桑田:尼罗河(八)详析古文献中埃及及其命名疑案,及前述一题之修正西域通略:序言-如何读通西域史?西域通略:地理志一,甘英路线图及西史诸伪迹西域通略:地理志一续,甘英路线里数等相关问题之补充说明(其一至五)西域通略:地理志一续,甘英路线里数等相关问题之补充说明(其六)西域通略:地理志一续二,《汉书》中的乌弋、山离新证及甘英路线优化西域通略:地理志二,从卫星图和文献对照再探两河地形及其真实变迁西域通略:地理志二续,大食文献中的两河大湖沼,及古代北波斯湾和遗址分析西域通略:文化志一,《经行记》大食法、大秦法和寻寻法辨析,及摩邻文献订正西域通略:条支传-大食前传(上) 一个西方史学不可以找到的地方西域通略:条支传-大食前传(中) 条支本传西域通略:条支传-大食前传(下) 西方伪史的一个七寸西域通略:大秦传附,原始文献集录西域通略:大秦传﹣大秦疑云(一)拼图游戏、信息溯源和三个大秦西域通略:大秦传﹣大秦疑云(二)鱼豢魏略版大秦(重要突破)西域通略:大秦传(二)补-大食文献中的阿蛮新证西域通略:大秦传﹣大秦疑云(三)康泰扶南传版大秦其一至三西域通略:大秦传﹣大秦疑云(三)康泰扶南传版大秦其四至六西域通略:大秦传-大秦疑云(四)出口转内销的魔幻版大秦西域通略:大秦传-大秦疑云(五)大秦本传:相关时间线全整理、结论及评述西域通略:《魏略》于罗迟散且兰补证与希腊之名略解及疑点西域通略:《岭外代答》中的一则阿拉伯-美洲故事?(上)考工杂记:一次知乎上与“专家”关于金属工艺的对线看“西来说”对历史的扭曲(转辑)国之利器不可以示人其他内容:行道系列  =用现代汉语重新发现《道德经》人格类型系列  =16型人格类型理论与案例分析(心理学)伪绝书 =伪历史问题研究

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