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盐锅峡-刘家峡穿越恐龙国家地质公园科普体验路线概要

已有 543 次阅读 2018-4-15 12:00 |个人分类:科普思考|系统分类:科普集锦

     

    地处我国西部干旱地区的黄河三峡地区素有不是江南,胜似江南的美称,由炳灵峡 刘家峡 盐锅峡三峡组成。库区浩渺的水面,沿途奇伟的丹霞地貌,各处散布的古迹,吸引了一批又一批的揽胜猎奇者们。其中,刘家峡-盐锅峡沿铁路的徒步穿行线路便是近年来户外驴友们的热门休闲路线,更是地质爱好者们探寻恐龙遗迹、追索气候变迁沉积记录等方面研究和科普的重要线路(图1)。


1 徒步线路周边地貌

  

该地学科普旅游线路距离兰州城区约70公里,基本沿盐锅峡至永靖县城铁路穿行,步行总里程约20KM,途径5个涵洞,刘盐铁路桥等需要注意的安全保卫工作节点。沿途一定程度发育丹霞地貌,湖相地层间断出露,沉积现象丰富;途径的恐龙地质公园是著名的古生物遗迹保护区,现场为蜥脚类刘家峡黄河巨龙遗迹化石,甘肃省博物馆藏有化石拼贴及复原图。沿途坝区芦苇荡漾,随风摇曳,麦田阡陌纵横,鱼塘星罗棋布,其上鹅戏鸟翔,天水浑然一体,一派江南水乡田园风光。

 

图2  2018年清明节科普活动制作(张金龙)


沿途地质类景观非常丰富(沉积现象、古生物、地貌等),自盐锅峡往刘家峡方向做如下介绍:


1、现代沉积现象

沿铁路所见较多的主要为受地形及季节控制的残坡积和洪冲积现象,植被覆盖稀少,虽靠近库区,仍一派西北风情(图3)。




图3 2011年活动拍摄(起点附近,共86人结伴而行)


在靠近水库的平坦地带也会见芦苇荡漾、水田纵横;大家或拍摄美景(图4),或仔细观察各种地质现象。图5为一位同学拍摄的泥裂现象。


 

图4  库区风光(刘宇硕拍摄)




图5 2011年活动拍摄(泥裂)


 泥裂又常被称为龟裂纹,是灰、泥及泥质砂等经过暴露干涸、收缩而形成,其层面纵横交错形成裂纹(其实也很有规律,仔细观察其形成有先后,角度有特定的趋势),上宽下窄,成“V”形向下尖灭。当气候湿润,再次被水淹没,裂隙被泥沙充填,但保留了原来的沉积信息,研究者这种现象判断沉积时期的环境、气候及通过其形态识别地层顶底等。


2、沿途恐龙时代不同颜色的沉积岩

    沿途所见最多的是白垩系地层,产状稳定,因差异风化、施工开挖等表现出不同风貌。地层颜色主要为紫红色-黄绿色-灰色几种从氧化色至还原色的不同色调(图6、图7),恐龙地质博物馆附近对此有简要科普介绍。在西北常见的黄土中的颜色指示和这种沉积岩中颜色指示有很大的差别,黄土里的红色层是因为土壤中的含铁矿物经过雨水林虑后氧化变红,并同时常伴随含盐分的碳酸钙被雨水冲洗沉淀形成不同形态的钙结核。西北一些地区方言中称这种结核为石娃娃,并将人们在山谷中的回声解释为他们的模仿;其实从物理课本中大家已经得知在千沟万壑的黄土地貌中,这种回声是不同阻挡面的对声波的反射。



图6 水较浅时的紫红色夹黄色地层(2011年活动摄)




图7 水较浅时的紫红色夹黄色地层(2011年活动摄)


3、沿途的丹霞地貌


    沿河谷断层及节理而发育的丹霞地貌是该路线中的另一重要地质景观,沿途不仅可以远观丹霞地貌的雄伟,更可以走近品味岩层的韵律(图8、图9)。这种以构造内力和流水外力为主所形成的地貌与在西北所见的雅丹地貌有很大的差别,风沙肆虐的西北塑造的雅丹地貌常见有头重脚轻的怪石林立(下部受风沙磨蚀)和千帆竞舞群雕排列(受风向控制)。



图8 丹霞--刘宇硕2011活动拍摄




图9 丹霞--刘宇硕2011活动拍摄


4、刘家峡恐龙国家地质公园

    恐龙地质公园是该路线的重要地质景观之一,地质公园建立之后的一段时间内通行条件较差,可乘船到达或沿着该徒步路线到达,经过近几年的建设和完善,通行条件已经非常方便。但一路步行前往地质公园考察的话,沿途的地层记录还是能给考察者更为身临其境的感觉:刘家峡地区在燕山运动的构造背景下,先经历伸展作用的断陷作用,沉积白垩系河口群紫红色薄层至巨厚层的中粒砂岩、条带状砂岩及少量细砂岩、棕红色薄层泥质粉砂岩、绿灰色薄层粉砂岩;期时气候总体温暖湿润,湖盆发育,恐龙在这一沉积背景下繁盛。在燕山晚期的挤压环境下,湖盆逐渐被抬升萎缩(沉积环境变迁,气候变化已经不适于恐龙的生活),恐龙的生存环境被挤压。沿途所见岩性所指示的沉积环境(恐龙生活的环境)从合适生物生存繁盛的滨浅湖转变为三角洲平原(图10、图11、图12)。


 

图10  部分活动者讨论合影(2011



图11  2018年活动(大海拍摄)



图12  2018年清明活动   (大海拍摄)

关于恐龙足迹的故事,推荐收看央视近期刚做的科普节目:

《走进科学》 3D重现恐龙足迹

5、沿途所见的各类岩石

徒步走过刘盐铁桥以后,所见的地层、地貌与之前出现较大差别,北东方向山崖上的岩石不再如前面所见泥岩、砂岩那样有明显的层理,且更为坚硬、棱角不规则(图13)。这些岩石的形成时代更为久远,很多距今超过4.5亿年。这些岩石形成于火山活动频繁的海洋环境,之后又经历了地质学中所描述的加里东运动、海西运动及印支运动(它们经历了埋藏、变质、变形、抬升等系列过程,才接近今天的样子)---他们是恐龙家园的地基。大约在1.3亿年左右的一次构造运动,刘家峡地区的环境逐渐变得温暖湿润, 恐龙的家园在此基础上开始沉积(建造)。

图13 穿过刘盐铁桥后地貌(2011年拍摄)

   

    沿途有人拣了不同形状、条纹、颜色的岩石样品,恐龙形成时代沉积岩经过沿途的考察已经比较熟悉;另外一些则来自上面所说的古老岩石或上游的岩石随水流搬运而来。

    如下是可能到的几类岩石,不妨拿自己的标本对照一下(图14)。

014.png


图14  2018清明节活动的大家捡到的标本很多接近上图右下角硅质岩(据百度图片为参加活动者距离解释沿途所拣卵石及刘盐铁桥附近岩石标本)



后记:几位来自原甘肃省地震局、中科院寒旱所的博士志愿面向中小学生开展恐龙地质公园科普活动,感兴趣的朋友可以联系他们。


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