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我撰写的赛罕乌拉自然保护区地学科普片解说词(配图) 精选

已有 2887 次阅读 2019-7-8 10:04 |个人分类:地学探讨|系统分类:图片百科| 赛罕乌拉, 自然保护区, 地质景观, 冰川, 冰缘

    2017年04月,我受赛罕乌拉国家级自然保护区之邀,与赤峰学院两位老师一起对保护区进行了地质、地貌综合考察,撰写了考察报告,并亲自指导室内剪辑人员完成了长达18分钟的地学科普视频片。从野外考察到室内制作连续奋战二十多天,我既是地质队员,又是撰稿人,同时还身兼“导演”、摄影等工作,期望这初步成果获得大众认可。

    赛罕乌拉是中国著名的国家级自然保护区,其对外介绍也主要展示动植物和气候两方面的信息,而地学信息几乎空白。我们制作的地学科普视频,自2017年五一开始在赤峰市巴林右旗赛罕乌拉博物馆对外播放,为大众了解赛罕乌拉的地质概况提供了一个良好的窗口。最近获知该片已经在赛罕乌拉自然保护区的公众号上播出,借此良机,我也愿意用自己撰写的视频解说词,为赛罕乌拉做一次地学宣传。



     下面就是我撰写的解说词,配上部分图片,分享给大家:


赛罕乌拉国家级自然保护区地质奇观

  位于内蒙古自治区赤峰市巴林右旗的赛罕乌拉国家级自然保护区,属于大兴安岭南段中部的中低山区,总面积1004km2。保护区内分布有81座较大的山峰,其中最高点乌兰坝海拔1957m,次高点赛罕乌拉海拔1951m,分别为大兴安岭山脉的第二和第三高峰,是地学研究的宝库。


  经有关专家实地考察和初步研究揭示:这里出露的岩石主要为一亿年前中生代形成的火山岩和花岗岩,由于抗风化能力较强而构成众多山峰的主体。此外,本区还出露有少量的沉积岩和变质岩。


      本区半干旱和低温的气候特点决定了岩石以物理风化为主,而岩性差异和断裂特征则控制着风化和剥蚀作用的强弱分布,进而造就了其独特的地貌景观。这里最常见的地貌为:第四纪冰川地貌、冰缘地貌、盐风化地貌、火山岩地貌和崩塌地貌等。

第四纪冰川地貌(Quaternary Glacial landforms

   典型的第四纪冰川地貌主要分布在保护区东南部的赛罕乌拉山区,为大陆冰川结束后短暂的山谷冰川所保留的地貌景观,在花岗岩和火山岩出露区保存较完好。如:U形谷、冰斗、刃脊、角峰等冰川侵蚀地貌特征显著,局部可见冰碛地貌。以正沟北侧青羊城粗粒花岗岩山区的山谷冰川地貌组合保存最好,罕山西部的旗杆沟火山岩山区也有保留:




   U 形谷的特征为:谷底平缓而两侧谷壁陡峭;U形谷向上延伸为冰斗和其上方的后壁,向下逐渐为现代河流侵蚀而改造,谷底常常堆积了因冰川退缩而留下的冰碛物,表现为大小混杂的岩石碎块所构成的和缓突起。

  两个相邻的U形谷或冰斗后壁之间残留的尖锐突起构成了刃脊,而多条U形谷或冰斗向上交汇便形成角峰。这些地貌景观都是第四纪山谷冰川侵蚀所留下的痕迹,是中国东部发育第四纪冰川的重要证据。

  山谷冰川之前的大陆冰川留下的痕迹虽然较少,但花岗岩山脊上保留的壶穴是其上部冰川融水侵蚀的结果,因此可称为冰臼,是大陆冰川的重要标志。



冰缘地貌(Periglacial landform

   冰缘地貌是指冰川边缘地区由于遭受频繁的冻融作用而发育的一系列地貌景观,也是多年冻土带的标志。在保护区最显著的标志就是石海或冰石河,其形成过程如下:

   地表之下的岩石被几组方向的节理切割成形状各异的岩石块体,夏季降水灌入地表之下不足1m的深度受下部冻土隔绝而充填在浅层节理缝内无法继续下渗,冬季结冰后发生冰劈作用,将浅层相邻的岩块撑开,倾斜的岩块在夏季冰体融化后也无法恢复原位,冰石河开始发育。反复的冻融作用造成岩块由地表向下发展成杂乱堆积的乱石堆,岩块的大小取决于切割岩石的节理密度,乱石堆的深度可达数米。这些杂乱堆积的岩石块体虽然被冰顶起甚至翻转,但却是原地堆积,沿着地表没有明显的位移和定向,块体中间没有细小的碎屑充填。沿着山坡成片分布的就称作石海,而沿着山谷呈带状分布的则称作冰石河。



 石海或冰石河在本区广泛分布,其中以乌兰坝地区分布最广,规模最大,其次是罕山地区。冰石河的石块形态也随着岩性的变化而有所差别:火山岩不容易发生球状风化,组成冰石河的岩块棱角鲜明;而花岗岩在地表之下往往遭受球状风化而棱角有所圆化,冰石河的大岩块也明显有别于火山岩岩块。由于保护区空气清新,冰石河岩块的表面长满了各种地衣,而岩块之下的水汽提供了湿润的小气候环境,有利于岩块表面的苔藓生长。

  保护区的冰石河在一两万年之前第四纪冰川结束时就开始形成,在山谷低洼处因现今的温度偏高而不再发育,仅仅保留了过去冰缘气候的痕迹,如王坟沟花岗岩冰石河。然而,在海拔1500m以上的山坡今天还存在着冰缘气候带,因此冰石河的生命还在延续而继续发育着,如乌兰坝山坡和罕山周围的石海。


盐风化地貌(Salt weathering landform

   盐风化作用是指空气中的盐分随着雨水或露水等渗透到岩石颗粒之间的孔隙中,在露头岩块的侧面或下方因蒸发导致过饱和而结晶,盐类晶体生长将岩石表面缝隙两侧的颗粒撑开而剥落,反复作用后便形成凹进的风化穴。砂岩和花岗岩类岩石表面最易遭受盐风化作用,在沿海地区和内陆干旱区最为明显,而在其他气候带也都存在。本区的盐风化作用主要表现在花岗岩残丘侧面或下方形成盐风化穴,如:庆云山地区的石蘑菇造型和花岗岩剥蚀残丘侧面的风化穴,都是盐风化作用形成的微地貌景观。

   盐风化穴在中国一直被误解为风蚀穴,最近才刚刚开始纠正。以蘑菇石为例,风和低温对其形成都有影响:低温促进了花岗岩微裂隙的形成,而风吹则加速了岩石表面孔隙中水分的蒸发,二者均为辅助作用,只有盐风化才是蘑菇石形成的直接因素。

火山岩地貌(Volcanic rock landform

   保护区境内已经识别出的火山岩地貌主要有两类:熔岩台地和柱状节理。

   熔岩台地主要保留在保护区北部的乌兰坝和中部的罕山地区,由火山岩组成的海拔超过1700m的平缓山脊均为一亿年前火山喷发时熔岩侧向流动的结果,最高的平台海拔超过1900m,成为本区重要的地貌单元,也是本区高山冻土带的主要分布区,因此山顶上有湿地草甸,而其两侧广泛分布着至今还“活着”的冰石河或石海。

   火山岩柱状节理是火山喷发后因冷凝而形成的熔岩收缩节理,常见于玄武岩中。而在本区北部的乌兰绍荣山区中性火山熔岩中却保留了典型的柱状节理,是难得的地质景观和地学研究素材。

  火山喷发时熔岩首先从表面开始冷凝收缩,因此在表面均匀分布着密集的冷凝中心,于是在相邻的冷凝中心之间便产生裂隙。这些裂隙多呈六边形、五边形或七边形,而且从表面向深处延伸,于是便形成横截面为多边形的柱子,这便是柱状节理。


崩塌地貌(Rockfall landform

   由于物理风化为主,崩塌地貌便成为保护区重要的地貌类型:火山岩和花岗岩被两组不同方向的垂直节理所切割成不同的柱状块体,而水平的或顺坡方向的节理则进一步破坏了岩石的稳定性。

   第四纪冰川侵蚀过后便在山脊上留下了大量的剥蚀残丘,这些残丘的边缘块体由于陡崖根部遭受风化而逐渐掏空,上方的岩块就崩塌散落在陡崖的下方。随着时间的推移,崩塌导致剥蚀残丘越来越窄,最后趋于消亡。这个消亡过程便留下形态各异的剥蚀残丘:大型的如“松树台”,中等的如“情侣峰”、“黑熊晾掌”、“凤求凰”、“金龟望月”等,小的如“旗杆峰”、“飞来石”等,千奇百怪的形态展示了大自然的鬼斧神工,给人以无限的遐想。

地貌演化史(Evolution history of landforms

   保护区地貌演化的主要过程是:在一亿年以前的中生代生成于地壳中的花岗岩和喷出地表的火山岩,随着大兴安岭的隆起而逐渐上升,在新生代遭受了严重的风化与剥蚀作用,逐渐演化为现今的模样。

   岩性差异和各种断裂分布决定了地貌演化的基本格局:大的断裂演化成山谷,而抗风化的火山岩和花岗岩则残留为山峰。在地貌演化过程中,第四纪冰川的发育成为本区地貌塑造的主要动力,其他作用仅仅改造或修饰冰川地貌。

   第四纪冰川是一万年以前本区最重要的表生地质作用,在气候最冷时形成大陆冰川,覆盖了大兴安岭及其附近的广大地区;随着温度的上升冰盖缩小,大陆冰川逐渐消亡,接着演变成山谷冰川;而山谷冰川随着温度的持续上升也最终消失,代之以多年冻土发育的冰缘地貌;低海拔区由于温度进一步升高而冰缘环境消失,只有高寒山区还保留着冰缘气候的特点,延续着多年冻土和冰石河的生命。

   可以简单地将保护区的地貌演化分成三个非常明显的阶段:冰前期、冰川期和冰后期。其中冰后期阶段还在延续着,而以前形成的地貌一直处于不断变化的过程之中。今天所看到的各种地貌景观就是大自然千百万年来地质演化机缘巧合的结果,我们必须爱护这些宝贵的地质资源。

   除了上述几类典型的地貌外,有些景观还存在疑问,如“石桌子”、“成吉思汗拴马桩”等尚未找到足够的证据以确认剥蚀残丘或巨大漂砾,留待人们未来破解吧!

   赛罕乌拉是地学研究的处女地,期盼着地质学家们揭开她神秘的面纱;

   赛罕乌拉更是观光旅行的天堂,吸引着地学爱好者欣赏她四季的风光:

   春来时,她裸露着岩石任风沙吹打着坚韧的躯体;

   盛夏中,她披上了绿装尽情地沐浴着雨露和阳光;

   秋月里,她抖落着红叶向游人炫耀着斑斓的色彩;

   入冬后,她覆盖着白雪携万物进入了休眠的梦乡。

 让我们投入到赛罕乌拉的怀抱:探索乾坤奥秘,珍惜自然资源,聆听母亲教诲,欣赏地质奇观。

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监制:赛罕乌拉国家级自然保护区

策划:李桂林、孟和、巴特尔等

摄像:赤峰叮咚影视、李金洋、巴特尔等

野外考察:

          赤峰学院:欧阳江城、张晓伟

          中国石油大学:吕洪波、张跃

          赛罕乌拉自然保护区:巴特尔、向昌林,孟和达来等

撰稿:吕洪波(中国石油大学地学院)

剪辑:赤峰叮咚影视

配音:于志强

                                              赛罕乌拉国家级自然保护区


                                                                                   201704

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说明:

解说词由吕洪波起草,并根据大家多次审阅意见修改,因此是赛罕乌拉和赤峰学院同仁们共同努力的结果。在此一并致谢!


    文中“冰石河”与地理学界常用的“石河”是一个意思,英文词汇(felsenmeer)来自德语,也指石海。但石河一般指线状分布的巨石堆,而石海指片状分布的巨石块。这些石块堆积的方式均为镂空状(openwork) ,与冰碛物、坡积物、泥石流堆积等有着本质的区别,千万别判别错了。


    欢迎大家讨论!

                              吕洪波

                                              2019.07.08

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赛罕乌拉国家级自然保护区第四纪冰川地貌(精选

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视频题目:赛罕乌拉国家级自然保护区地质奇观









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