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流水地貌类地质遗迹及地质公园建设

时间:2022-11-11 百科知识 版权反馈
【摘要】:河流的侧蚀作用是指河水以自身的动力及挟带的碎屑物对河床两侧或谷坡进行破坏的作用。流水侵蚀作用形成的地貌称为流水侵蚀地貌。在地质公园景观地貌中,较常见的流水侵蚀地貌有河谷地貌、侵蚀河床以及侵蚀阶地等。河谷的形态受河流流经地段岩性、地形坡度、地质构造及地壳运动等因素的影响。河谷通常由谷坡与谷底组成,河谷两侧的斜坡称谷坡,由谷坡所限定的平坦部分称谷底。其形态特征与地壳上升速度及岩石的硬度有关。

地表流水包括坡面流水、沟谷流水和河流三类,主要来自大气降水,同时也接受地下水和冰雪融水的补给。这些流动的水体像大自然的一把把刻刀,鬼斧神工地雕琢着大陆地表,塑造出了千姿百态的流水地貌景观。

一、流水地貌类型

流水作用包括流水的侵蚀、搬运和堆积作用。根据流水作用方式的不同可分为流水侵蚀地貌和流水堆积地貌。

(一)流水侵蚀地貌

河流奔流不息,是改造和塑造大陆地表的主要地质营力。河水及所挟带的碎屑物在运动过程中对河谷的破坏作用称河流的侵蚀作用。河流侵蚀作用可分为机械侵蚀和溶蚀两类。机械侵蚀按侵蚀作用的方向分为下蚀作用和侧蚀作用两类,河水溶蚀作用的原理与化学风化作用相似。

河流的下蚀作用是指河水及其所挟带的碎屑物对河床底部产生破坏,使河谷加深、加长的作用。下蚀作用的强度主要受纵比降、水量、河床的岩石性质及流水的含沙量等因素的影响。在河流下蚀作用较强的地区,河谷加深的速度大于拓宽的速度,形成谷坡高度远大于谷底宽度的河谷,其横剖面呈“V”字形,故称V形谷。在V形谷中,通常河床直接与谷坡相接,很难见到谷底。长江三峡国家地质公园著名的三峡地貌景观就是长江水流下蚀作用形成的。

河流的侧蚀作用是指河水以自身的动力及挟带的碎屑物对河床两侧或谷坡进行破坏的作用。自然界很少有平直的河流,大多呈弯曲状。弯曲河道中流动的河水在惯性离心力的驱动下,河水的主流线(流速最快点的连线)偏向河床的凹岸,造成凹岸出现壅水现象,从而产生单向环流。单向环流呈螺旋状向下游方向流动。在单向环流的冲击下,凹岸下部岩石不断被破坏掏空,侵蚀下来的岩石碎屑被底流搬运到凸岸堆积。河流不断侧蚀作用的结果是:河流凹岸不断向谷坡方向后退,而凸岸因堆积不断前伸,使河谷及河床愈来愈弯曲,形成河曲。

流水侵蚀作用形成的地貌称为流水侵蚀地貌。在地质公园景观地貌中,较常见的流水侵蚀地貌有河谷地貌、侵蚀河床以及侵蚀阶地等。

1.河谷地貌

河谷是以河流作用为主,并在坡面流水与沟谷流水参与下形成的狭长形凹地,是一种常见地貌形态。河谷的形态受河流流经地段岩性、地形坡度、地质构造及地壳运动等因素的影响。河谷内包括了各种类型的河谷地貌。

1)河谷形态要素

河谷通常由谷坡与谷底组成,河谷两侧的斜坡称谷坡,由谷坡所限定的平坦部分称谷底。谷坡、谷底和河床统称为河谷要素(图4-80)。

图4-80 河谷形态要素示意图

谷底形态因地而异,山地河流的谷底仅有河床,平原盆地河流谷底则发育河床与河漫滩。谷坡发育过程除主要受河流作用外,坡面岩性、风化作用、重力作用、坡面流水及沟谷流水作用也有较大的影响,除强烈下切的山区河谷外,谷坡上还常发育阶地。谷坡与谷底的交界处称谷坡麓,谷坡与原始山坡或地面的交界处称为谷肩或谷缘。

2)河谷形态类型

一般河谷形态类型主要有四种,即隘谷、峡谷、宽谷和复式河谷(图4-81)。

(1)隘谷:是V形谷的一种,指切入地面很深的年轻河谷,有近于垂直的或十分陡峭的谷坡,谷地宽度上下几近一致,近似为一条线,谷底几乎全部为河床所占据。隘谷一般形成于年轻河流上游地壳上升、河流强烈下蚀和垂直节理发育的坚硬岩层地区。隘谷进一步发展,谷地稍变宽,谷底两侧略有缓坡,成为嶂谷。

(2)峡谷:又称为V形谷,指谷地很深、谷坡较陡、谷底初具滩槽雏形的河谷,横剖面呈“V”字形。峡谷由嶂谷发展而成,广泛分布于山区河段。

从河流发育阶段看,V形谷属幼年河谷,它反映了河流处于幼年发育阶段,水流以加深河床的下蚀作用为主,侧向侵蚀作用不明显。在构造运动上升区域,河谷谷坡由坚硬岩石组成的地段,当地面抬升速度与河流下切作用协调时,最易形成V形谷。

(3)宽谷:即宽底河谷,具有宽广而平坦的谷底,河床只占有谷底的一小部分,横剖面呈浅“U”字形或槽形,有河漫滩发育。宽谷由峡谷发展而成,主要是河流的侧蚀作用形成的。

(4)复式河谷:又称成形河谷,指具有复杂结构的河谷。有阶地存在,横剖面呈阶梯状,是宽谷进一步发展而成。

整条河流构成的河谷地貌从纵剖面看,上游河谷陡峭狭窄呈“V”字形,多瀑布;中游逐渐展宽,发育河漫滩、阶地;下游河床纵比降较小,多形成曲流和汊河,河口形成三角洲或三角湾。

河谷还可根据与岩层产状关系分为顺向河谷、次成谷、逆向谷和偶向谷;根据地质构造分为纵谷和横谷;根据侵蚀轮回分为幼年谷、壮年谷和老年谷。

2.侵蚀河床

河床又称河槽,为平水期河水所淹没的河谷底部。河床横剖面主要受流水侵蚀和地转偏向力的共同作用而形成,河流上游多呈“V”字形,下游多呈低洼的槽形。河床纵剖面是从河源到河口的河床最低点的连线。河床纵剖面总体上是一条上凹形的曲线,它的上游坡度大而下游坡度小。山区河床中深槽与浅滩交替,多跌水、瀑布,纵剖面较陡;平原区河床坡度较缓,纵剖面微有起伏。

1)河床类型

河水及所携带的碎屑物在运动过程中不断改造河床,纵向输沙平衡的破坏,会引起河床的纵向变形,河床或因侵蚀而降低或因堆积而加高;横向输沙平衡的破坏,会引起河床横断面的变化,河流发生平面的移动。河床纵横向变形的结果,形成了不同的河床类型。各种不同类型的河床是内外营力长期作用的产物,代表着流域的水文状况和地理环境各要素之间的平衡。河床的类型一般可分为4类,见表4-27。

图4-81 河谷形态类型

表4-27 河床类型特点统计表

2)河床侵蚀地貌

河床在水流侵蚀作用下形成河床侵蚀地貌,主要有深槽、壶穴、岩槛、深切曲流等。

(1)深槽:河床中相对低洼的水下地形。一般位于河床的拐弯处或浅滩之间的较深河段,由于水流侵蚀能力增强,这段河床容易被侵蚀形成深槽。在弯曲河道中,深槽形成于受横向环流侵蚀的凹岸;河床底部受辐散型横向环流的侵蚀也会形成深槽。

(2)壶穴:由河流、溪流挟带的沙石旋转磨蚀基岩河床而形成的大小不同、深浅不一的近似壶形的凹坑。壶穴普遍分布于河床基岩节理充分发育处或构造破碎带,有时深度能达到数米或更深。在瀑布或跌水的陡崖下方及坡度较陡的急滩段最容易形成壶穴。有的壶穴出现在现今的高山之上,是古代河流、溪流曾经存在的显著证据之一。我国福安白云山国家地质公园拥有著名的龙亭溪大型壶穴群,被称为中国“壶穴博物馆”(图4-82)。

图4-82 福安白云山国家地质公园壶穴群(丁镭摄)

(3)岩槛:又称岩坎或岩阶,是横贯于河床底部由坚硬岩石组成的上凸的坡坎。它与下游河床形成一个不连续的陡坡,常伴有瀑布或跌水,并构成上游河段的地方侵蚀基准面。岩槛的形成与构造及岩性有关。断层活动带或岩脉露头处常常形成岩槛。

(4)深切曲流:由于地壳抬升,深切到基岩之中的曲流称深切曲流。其形态特征与地壳上升速度及岩石的硬度有关。若地壳迅速上升,河流强烈下蚀,侧蚀占次要地位,此时形成的深切曲流的谷坡对称,称为正常深切曲流;若地壳上升较慢,河流的下蚀与侧蚀相伴,河道向侧方移动,形成谷坡不对称的深切曲流,称为变形深切曲流或增幅深切曲流。

3.侵蚀阶地

由于河流下切侵蚀,原先河谷底部(河漫滩或河床)超出一般洪水水位,呈阶梯状分布在河谷谷坡上,这种地形称为河流阶地(图4-83、图4-84)。

阶地在河谷地貌中较普遍,每一级阶地由平坦的或微向河流倾斜的阶地面和陡峭的阶坡组成。前者为原有谷底的遗留部分,后者则由河流下切形成。阶地面与河流平水期水面的高差即为阶地高度。

一般河谷中常有一级或多级阶地,多级阶地的顺序自下而上排列,高出河漫滩的最低级阶地称一级阶地,向上依次为二级阶地、三级阶地……在同一河谷剖面上,阶地相对年龄一般是高阶地老,低阶地新。阶地的海拔高度(绝对高度)一般自上游向下游降低。但由于构造运动或其他原因,同一级阶地的海拔高度有时下游反而比上游大。

图4-83 克什克腾世界地质公园河流阶地

图4-84 黄河河流阶地(曾克峰摄)

依据组成物质与结构,阶地可分为侵蚀阶地、堆积阶地、基座阶地和埋藏阶地四类(表4-28)。

表4-28 4种不同类型的河流阶地对比表

根据成因类型,阶地大致还可以分为以下几种。

(1)气候阶地。气候向干冷方向发展,则流域物理风化作用加强,流域植被覆盖度减少,引起水系上游部分沟谷活动加强,坡面冲刷强度加大,流域补给河流的水量减少,流域供给河流的含沙量增加,造成河床中上游普遍淤积;气候向湿热方向发展,则河流泥沙量减少,径流量增加,引起水流携沙能力增大,使河床发生下切侵蚀,从而形成河流阶地。由于这类阶地是流域气候变化的产物,故称为气候阶地。

(2)回旋阶地。侵蚀基准面下降通常会引起河床坡度的增加,坡度的加大引起水流下切侵蚀作用增强,从而形成河流阶地。由于海平面变化在挽近地质历史时期交替出现,因此,因侵蚀基准面交替变化而形成的阶地称为回旋阶地。

(3)构造阶地。当流域地壳构造抬升时,河床坡度加大,水流侵蚀作用加强,河流下切形成阶地。地壳运动是间歇性的,在地壳上升运动期间,河流以下切为主,在地壳相对稳定时期,河流以侧蚀和堆积为主,这样就在河谷两侧形成多级阶地。这种因构造运动形成的阶地,称为构造阶地。

(4)人工阶地。人类活动能使河流的水流和河床情况发生一定的变化,如由于水库的兴建,上游河段因基准面的上升,使原河流阶地被水淹没成为河床或河漫滩。而水库以下的河段,由于洪峰后水库调平,下泄径流量减少,原河漫滩不会被洪水的淹没变成新的阶地。

陕西延川黄河蛇曲国家地质公园内乾坤湾发育有侵蚀阶地、基座阶地、堆积阶地三种河流阶地(图4-85)。黄河一、二级阶地之间为堆积阶地类型中的上叠阶地,黄河二、四级阶地为基座阶地,黄河三级阶地为侵蚀阶地,由三叠纪基岩构成,阶地面上很少保留冲积物。

图4-85 陕西延川乾坤湾黄河阶地剖面图
(据徐晓,陶惠,2007,修改)

(二)流水堆积地貌

流水在其运动过程中可以把地表风化物质和侵蚀下来的物质带走,当携带泥沙的流水在坡度减小、流速减缓、水量减少和泥沙增多等的情况下,因搬运能力减弱,遂发生泥沙的沉降堆积,称为流水的堆积作用。

流水堆积作用形成的地貌称流水堆积地貌。在地质公园景观地貌中,较常见的有心滩、边滩、河漫滩及河口三角洲等。

1.心滩

心滩是指河心中的沙质堆积浅滩,多因河床底部有障碍物或双向环流作用导致沉积物堆积而成。在弯曲河床的过渡段、束窄段上游的壅水段和下游的展宽段、干支流汇口段等地方,河流流速减小,水流搬运能力减弱,以致泥沙逐渐堆积形成雏形心滩。雏形心滩形成后,又进一步增加河床对水流的阻力,使滩面上流速进一步减小,雏形心滩则不断加积,直至高出枯水期水面,形成心滩。

当心滩淤积高度超过中水位,便成为江心洲,如云南玉龙黎明老君山国家地质公园内金沙江虎跳峡入口处的江心洲和武汉白沙洲(图4-86)。江心洲只在洪汛期被淹没接受悬移质泥沙沉积,其余时间露出水面遭受流水侵蚀。入海河流的河口附近,水流受潮流阻滞也易形成心滩与江心洲。

随河水流动,心滩的上游端会遭受冲蚀,冲蚀下来的碎屑物又搬运到下游端沉积。因此,心滩有向下游方向迁移的趋势(图4-87)。

2.河漫滩

河漫滩是在河流洪水期被淹没的河床以外的谷底平坦部分。在大河的下游,河漫滩可宽于河床几倍至几十倍。

1)河漫滩形成过程

图4-86 金沙江江心洲(左)(丁镭摄)及武汉白沙洲(右)

图4-87 心滩的形成过程

苏联学者桑采尔E B(1951)认为河漫滩的形成是河床不断侧向移动和河水周期性泛滥的结果(图4-88)。弯曲河床的水流在惯性离心力作用下趋向凹岸,使其水位抬高,从而产生横比降与横向力,形成表流向凹岸而底流向凸岸的横向环流。凹岸及其岸下河床在环流作用下发生侵蚀并形成深槽,岸坡亦因崩塌而后退。凹岸侵蚀掉的碎屑物随底流带到凸岸沉积下来形成小边滩。边滩促进环流作用,并随河谷拓宽而不断发展成为大边滩。随着河流不断侧向迁移,边滩不断增长扩大,并具倾向河心的斜层理。洪水期河水漫过谷底,边滩被淹没于水下,由于凸岸流速较慢,洪水携带的细粒物质(泥、粉沙)就会在边滩沉积物之上叠加沉积,形成具有水平层理的河漫滩沉积,洪水退后,河漫滩露出地表成为较平坦的沉积地形。

图4-88 河漫滩的形成示意图(据桑采尔,1951,改编)

通常靠近河心的边滩下部,沉积物为粗粒推移质,多为砾石;在远离河心的边滩上部,沉积物为细粒悬移质如粉沙、黏土和亚黏土。因此,河漫滩具有二元结构(图4-89),即顶部颗粒较细、具水平层理的河漫滩相冲积物覆盖于底部颗粒较粗、具有斜层理或交错层理的河床相冲积物之上。一般只在宽阔的河谷或平原地区的河漫滩,才有较厚的二元相沉积。有些坡陡流急的山区河流,侵蚀作用较强,河床两侧常常没有沉积物保留,只有狭窄的石质漫滩,或者只有粗大的砾石组成的漫滩。

2)河漫滩类型

(1)汊道型河漫滩。分布于分汊型河床中,因泥沙堆积河床中发育众多心滩,其上形成一系列鬃岗与洼地相间分布的地形。

图4-89 河漫滩二元结构示意图

(2)河曲型河漫滩。这类河漫滩常常发育有滨河床沙坝和迂回扇等。在弯曲型的河床中,洪水期水流使凹岸发生强烈的侵蚀,凸岸发生强烈的堆积,形成一条顺岸弯曲的沙坝,称为滨河床沙坝。河流平水期堆积物较少,凸岸此时形成分隔前后两次洪水期的两列沙坝之间的洼地。

在多次洪水作用下,随着河曲的发展,凸岸形成一系列弧形垄岗状沙坝与洼地相间的扇形地,称为迂回扇。迂回扇上的垄岗向河流下游方向辐聚,向上游方向辐散。

(3)堰堤式河漫滩。它发育在顺直或微弯河床的两岸。此类河漫滩起伏较大,地貌结构由岸边向外可分为三带。

①天然堤带。分布在岸边,与岸平行排列,由颗粒较粗的砂砾组成。它是河水在洪水期满溢河岸,因岸边流速骤减,大量的较粗粒悬移质首先堆积而成。在多次洪水作用下,天然堤不断增高,河床也不断淤高,成为地上河。许多大河的天然堤宽达1~2km,高5~10m。

②平原带。在天然堤带的内侧,高度较低,堆积颗粒较细,以粉沙和黏土为主。它是洪水越过天然堤带之后,在流速减慢和堆积物数量减少的情况下堆积而成。滩面平坦,以1°~2°向内微微倾斜。

③洼地沼泽带。它离河岸最远,一侧连接平原带,另一侧与谷坡相邻。此处由洪水带来的泥沙数量已经很少,堆积层最薄,而且颗粒最细,所以地势低洼,加上谷坡带来积水,所以往往形成湖泊沼泽地。

(4)平行鬃岗式河漫滩。顺直河段如做单向移动(受地球自转偏向力或新构造运动的影响),而在河床一岸形成一系列平行鬃岗,鬃岗之间为浅沟或湖泊、沼泽,另一岸却只有一条断续分布的沙坝,这种河漫滩称为平行鬃岗河漫滩。它是介于河曲型河漫滩与堰堤式河漫滩之间的过渡形式。

3.河口三角洲类型及形成演化

河流注入海洋或湖泊时,因流速降低,水流动能显著减弱,所携带泥沙大量沉积,形成一片向海或向湖伸出的平面形态近似三角形的堆积体,即为河口三角洲。

在纵剖面上,三角洲自下而上由底积层、前积层和顶积层构成。前积层是三角洲的主体部分,由河流沉积物向海(或湖)推进沉积而形成。前积层向外在三角洲的底缘逐渐转变成近水平的粉沙和黏土的薄层,称为底积层。当三角洲生长时,河流向海洋或湖泊方向推进,在前积层上发育网叉状河流,河流有轻微的淤积,并且扩展成新的冲积层,即顶积层。

三角洲是由于河口区的堆积作用超过侵蚀作用而形成的,它的形成需要有以下几个条件:①必须具有丰富的泥沙来源,根据世界上许多三角洲的河流含沙量测定,河流年输沙量约等于或大于年径流量的1/4就会形成三角洲;②河口附近的海洋侵蚀搬运能力较小,泥沙才容易沉积下来;③口外海滨区水深较浅,坡度平缓,一方面对波浪起消耗作用,另一方面浅滩出露水面,有利于河流泥沙进一步堆积。

1)三角洲形成过程

三角洲形成过程可分为以下三个阶段。

(1)水下形成阶段。河流自出口门之后,在宽浅的口外海滨,能量消耗,泥沙发生堆积,从而出现一系列水下浅滩、心滩和沙坝,以及水下汊道,与此同时,口门两侧亦发育了水下边滩。但这时的口外海滨仍为一连续水体。

(2)沙岛及汊道形成阶段。水下心滩或边滩不断接受陆源及海源物质的沉积而增高,特别是汊道的横向环流作用,使心滩堆积加强并逐渐露出水面而变成沙岛和沙嘴。原来的连续水面也被沙岛分割成几股汊道,汊道的两岸有时形成天然堤,堤间往往是低平的小海湾、潟湖或沼泽洼地。洪水泛滥时,这些低洼地带淤积泥沙和黏土及死亡的植物而发育泥炭层。这样,洼地便逐渐消失成了沙岛的组成部分。

(3)三角洲形成阶段。被沙岛分割的各股汊道,由于水量分配、输沙特征以及侵蚀和堆积的不均匀性,必然使得某些汊道发展成为主河道,而另一些支汊道由于水流不畅,引起淤塞和消亡,并导致了沙岛的联合或并岸。这样,沙岛、沙嘴通过塞支、并连,最后成为三角洲。

这种三角洲发育模式,往往由于河口水流、波浪和潮汐作用的差异而形成多种类型。

2)三角洲类型

河口区河床纵比降小,水流分散,加之海水或湖水的顶托作用,使河水的活力大大减小,河流携带的大量碎屑物在河口区沉积下来,形成形态各异的三角洲沉积。三角洲根据形状可分为:尖头状三角洲、扇状三角洲、鸟足状三角洲、岛屿状三角洲(图4-90)。

图4-90 三角洲类型图

(1)尖头状三角洲。在波浪作用较强的河口地区,河流以单股入海,或只有小规模的交叉。在此情况下,只有主流出口处沉积量超过波浪的侵蚀量,使三角洲以主流为中心,呈尖形向外伸长,称为尖头状三角洲。

(2)扇状三角洲。在海水浅波浪作用较强能将伸出河口的沙嘴冲刷夷平的地区,常形成扇状三角洲。它的特点是河流入海泥沙多,三角洲上河道变迁频繁,有时分几股入海。泥沙在河口迅速淤积,形成大的河口沙嘴,沙嘴延伸至一定程度,因坡度减小,水流不畅而改道,在新的河口又迅速形成新的沙嘴。而老河口断流后,又受波浪与海流的作用,沙嘴逐渐被蚀后退,形成扇状轮廓。直至其上再有新河道流经时,这段岸线才又迅速向前推进。因此,随着河口的不断变迁,三角洲海岸线是交替向前推进的,并在海滨分布许多沙嘴,使三角洲岸线呈锯齿状。

(3)鸟足状三角洲。在波浪作用较弱的河口区,河流分流为几股同时入海,各汊流的泥沙堆积量均超过波浪的侵蚀量,泥沙沿各汊道堆积延伸,形成长条形大沙嘴伸入海中,使三角洲外形呈鸟足状。由于这种汊道比较稳定,两侧常发育天然堤,天然堤又起着约束水流的作用,使汊流能够继续向海伸长。天然堤一旦被洪水冲积,就会产生新的汊流。

(4)岛屿状三角洲。其形成一般是通过河口心滩―分汊―沙岛发展而成,星罗棋布的沙洲和沙岛及纵横交错的狭长汊河构成三角洲平原的主体。

我国目前只有两处以三角洲地貌景观为主要景点的国家地质公园,即山东东营黄河三角洲国家地质公园和上海崇明岛国家地质公园(图4-91)。

图4-91 上海崇明岛国家地质公园河口三角洲

二、我国流水地貌分布

我国是一个河流众多的国家,流水地貌广泛分布,即使是在干旱少雨的荒漠地区以及寒冷的高山高纬地区亦有分布。流水所塑造出的独特地貌景观不仅具有河流的蜿蜒柔美,更具有高山的壮大雄美,在国家地质公园的景观地貌建设中占有突出的地位。我国国家地质公园中,拥有流水地貌景观的公园占很大比例,主要分布于我国的七大流域内,尤以黄河水系和长江水系为盛(图4-92)。

其中,以峡谷地貌为主要景观的国家地质公园就有31个之多(表4-29),而且明显在历届批次国家地质公园中占主导数量,特别是在2005年第四批和2009年第五批国家地质公园中

图4-92 流水地貌景观国家地质公园分布图

分别独占23%和25%。由此可见,峡谷地貌景观是我国国家地质公园中极其重要的一类景观地貌资源。总之,峡谷地貌景观对于公众具有显著的吸引力以及美好的发展前景。

表4-29 以峡谷地貌为主要景观的国家地质公园统计表

续表4-29

三、甘肃省流水地貌典型代表

甘肃省以流水地貌为主的地质公园有官鹅沟国家地质公园、云屏三峡省级地质公园、卓尼洮河省级地质公园、天祝三峡省级地质公园、渭河省级地质公园等。

(一)官鹅沟国家地质公园

官鹅沟国家地质公园位于甘肃省陇南市宕昌县西南部的西秦岭南支的雷古山北坡,呈菱形区域(图4-93)。地处青藏高原东部边缘与岷山、西秦岭两大山系延伸部的交错地带,地势大致呈NW-SE走向,地质地形复杂,而在垂直地带性的干扰下,气候多样,生物多样性特征明显。

图4-93 地质公园位置示意图(据赵得思,2013)
1.高程点;2.针叶林;3.混交林;4.灌木;5.荒山;6.地质公园范围;7.回族聚集区;8.藏族聚集区

1.地层特征

地质公园位于西秦岭,同寨-毛羽沟-竹园大断裂之南与鸭子滩-秦峪断裂之间的地区。研究区主要出露地层为中三叠统的滑石关组、大河堤组和二叠系茅口组。滑石关组以灰岩、角砾状灰岩为主,夹板岩及页岩。大河堤组以石英砂岩、杂砂岩、粉砂岩为主,夹粉砂质板岩及少量灰岩。南部雷古山出露有茅口组和滑石关组,露头良好,发育不全。地层走向呈NW-SE,总体构成南部老、北部新的复式单斜构造,次级褶皱及层间褶曲极为发育,该区属非稳定型碎屑岩-碳酸盐岩复理石(浊积岩)建造。

2.构造特征

地质公园中部位于鸭子滩-秦峪断裂和花儿滩-通北口断裂两条区域断裂之间,主要为南北向逆断层及其连续组合(断裂-褶皱推覆叠瓦状构造的组合),三叠纪地层由于受其南侧强大的推覆力和两侧断裂的逆冲作用影响,形成滑石关组及大河坝组多次重复褶皱,总体构成南部老、北部新的复式单斜构造,并且在断层构造的两盘形成次级的推覆构造——尖棱状、平卧状、波状背斜、向斜小褶曲、压扭性旋卷“帚状构造”。

官鹅沟景区位于青藏高原东部边缘与西秦岭、岷山两大山系支脉交错地带,由官鹅沟、大河坝、缸沟、南河沟组成,东西长39km,南北宽41km,总面积500km2,森林覆盖率65.1%,其中官鹅沟属于青藏高原、黄土高原和秦岭交汇的复杂构造带。水体景观资源构成了公园的魂魄,公园所包括的南部6大水系中,有沟必有水,有水必有瀑布。这里有大珠小珠落玉盘似的珍珠瀑,有万丈豪情的九天飞瀑,有一帘幽梦的水帘瀑,峡因瀑而得名,瀑因峡而增色。主要景点有通天门、问天石、独秀峰、幽谷洞天、山盘水柱、虎口瀑、珍珠瀑、云烟瀑、官鹅飞瀑等景观(图4-94)。

图4-94 官鹅沟国家地质公园(夏会会摄)

龙须瀑、素练瀑、官鹅飞瀑3条瀑布是官鹅沟中瀑布景观的代表。通天门、盘龙峡、五瀑峡3处景点是官鹅沟峡谷中的精华。五瀑峡是官鹅沟内最精华的一处景点,因峡内有5处瀑布而得名。峡长1800m,最窄处5~6m,峡内河水流动响声震耳欲聋,凉风扑面而来,高处悬崖古松掩目,瀑布飞泻直下,溅落在石崖上,随风而起的水雾如梦如幻,显得异常别致和秀美(图4-95)。

盘龙峡(图4-96)是官鹅沟第一道暗门。长一百多米,盘旋曲折,峡谷两侧皆是齐森森的石壁,整个峡谷最窄处仅两三米,最宽处也只有四五米。

(二)云屏三峡省级地质公园

云屏三峡(土地峡、观音峡、西沟峡,图4-97),位于甘肃省两当县云屏乡,距县城36km,地处南秦岭北坡的深山峡谷之中,属深山林区,气候属暖温带大陆性季风湿性气候,海拔773~ 2738m,平均为1000m。

图4-95 通天门(左)和五瀑峡(右)(数据来源:风景网www.iscones.com.cn)

图4-96 盘龙峡(夏会会摄)

在云屏三峡中,土地峡是北端的第一峡,长3km,峡谷两岸山高峰险,绵延百里,东接西坡琵琶崖,西靠站儿巷南屏山,山崖上松涛阵阵。谷底地势低缓,云屏河款款而来穿谷向北入注嘉陵江。远远望去,土地峡内怪石突兀、险象环生。虽是无土石山,但山上却有大片的珍稀树种白皮松,并时有猿猴出没。

观音峡是云屏三峡中的第二峡,因悬崖上有一大石窟内塑观音菩萨像而得名。峡长约3km,两岸千仞绝壁,枯松倒挂,飞湍流瀑,具有一夫当关,万夫莫开之势。

西沟峡是云屏三峡的最后一峡,也叫西姑峡,全长约10km,是云屏三峡中最长的峡谷。西沟峡与土地峡、观音峡相比,其主要特色是峡南的几百平方千米原始森林和始建于明景泰五年(1454年)的上、中、下3座宝峰院遗址,在下院遗址的南端还竖立着五尊不同高度和大小的舍利塔。

图4-97 云屏三峡

(三)天祝三峡地质公园

天祝三峡地质公园位于天祝大通河之北,黄土高原通向河西走廊的结合部。主体地质遗迹以峡谷、丹霞地貌为主。园内以马牙雪山、朱岔峡、金沙峡和先明峡等峡谷为主体构架,集丰富的地质地貌、奇峰幽谷、雪山冰川、丹霞地貌、河流飞瀑、湖泊泉流、密布森林和藏族草原风情为一体。该区域大地构造发育完全,是我国古生代造山运动最典型的发育地,是解析大陆板块构造及其动力学机制不可多得的天然场所。同时,在造山运动强烈作用下,形成了一系列断裂,这些断裂在地貌上形成近于平行长达10km的峡谷群,具有极高的旅游开发价值。天祝三峡即朱岔峡、先明峡、金沙峡(图4-98)。朱岔峡全长20多千米,是天祝三峡中最长的一个峡。从东到西,全是山势高峻、河道深切的峡谷。在峡口有朱红色的山体,即颇有名气的本康丹霞地貌景观。丹霞地貌景观造型玲珑奇巧,移布换景,不同的角度有不同的象形,主要由窗棂状宫殿式和蜂窝式丹霞地貌组成,有着“灿若朝霞,色如渥丹”之美誉。金沙峡以山奇、石怪、水碧、谷幽为基本特征。顺峡直上,有仙人峰、仙人洞、仙人泉、痴心石、姊妹峰、仙人棋盘、合家欢乐古树等景观争相呈秀,惟妙惟肖。先明峡有亚洲之最的引大入秦工程先明峡倒虹吸,落差107m,如巨龙横亘于两座高山之间,为秀美的自然景观平添了一处宏伟、壮观的人为景观。

图4-98 朱岔峡水电站(左)和金沙峡(右)(夏会会摄)

(四)渭河源省级地质公园

渭河源省级地质公园位于定西市渭源县20km处,面积78.9km2,属于黄河支流渭河流域。区域构造上,公园位于祁连山加里东褶皱带中祁连隆起。地层出露下白垩统(K1)六盘山群(K1Lp)和志丹群(K1Zd),泾河沿岸分别出露华池组(K1c)、环河组(K1d)、罗汉洞组(K1e)、泾川组(K1f)[宜君组(K1a)、洛河组(K1b)地层未见出露]。岩性:紫红色、红棕色、棕色砂质泥岩、泥质砂岩、细砂岩和砾岩。

园内主要特色为天井峡(崖板沟)(图4-99),天井峡内共有腰崖寺、“金顶”、狮象崖、公母窟、子母峰、倒爬崖、“透圈子”、歇佛崖、马窟湾、天马窟、“仙女屏”、淋仙瀑、饮马崖、“天城堡”“小麦积”、水帘洞、“香子圈”、天井、卧龙潭、“洞庭湖”“黑鹰膀”“马鸡场”“南天门”“石马桩”、金刚山、五咀崖、钻天崖等20多个景点。

图4-99 天井峡一线天景观(胡梦晴摄)

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