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        敦煌雅丹地質(zhì)公園地質(zhì)地貌特征

        2024-01-01 00:00:00馬玉祥
        炎黃地理 2024年5期
        關(guān)鍵詞:雅丹風(fēng)蝕遺跡

        敦煌雅丹地質(zhì)公園作為獨(dú)特的自然地貌景觀,是由風(fēng)蝕作用在干旱、半干旱地區(qū)對第三紀(jì)沉積物進(jìn)行長期侵蝕而形成的一種特殊地貌,其獨(dú)具一格的地貌特征和美學(xué)價值,吸引了國內(nèi)外眾多地質(zhì)學(xué)家和游客的關(guān)注。作為典型的風(fēng)蝕地貌,敦煌雅丹的形成與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、氣候條件、沉積環(huán)境及外力作用等多種因素密切相關(guān)。與之相關(guān)的保護(hù)與研究,不僅對地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)探索具有重要意義,也對促進(jìn)地區(qū)旅游業(yè)的發(fā)展、保護(hù)生態(tài)環(huán)境及推動地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有積極作用。

        敦煌雅丹地質(zhì)公園地形地貌的成因

        敦煌雅丹地質(zhì)公園位于中國甘肅省敦煌市以西約185公里處,屬于古羅布泊的一部分,地處新生代敦煌——疏勒河斷陷盆地的中心位置。該地質(zhì)公園因其典型的雅丹地貌而聞名于世,被俗稱為“魔鬼城”。該地區(qū)為沙漠平原,陽光充足,降水稀少,蒸發(fā)量大,四季多風(fēng),最大風(fēng)力可達(dá)12級以上。雅丹地貌的巖石形成于中更新世,距今約70萬年,主要由河湖相的砂泥質(zhì)沉積物組成,顏色呈灰色、灰綠色和土黃色。地質(zhì)構(gòu)造上,地層水平,垂直節(jié)理發(fā)育,導(dǎo)致了各種形態(tài)各異的雅丹風(fēng)蝕地貌的形成。

        敦煌雅丹地貌的形成條件。地理位置與地質(zhì)構(gòu)成,敦煌雅丹國家地質(zhì)公園處于新生代敦煌——疏勒河斷陷盆地的中心部位,這一地理位置使其經(jīng)歷了復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造活動。斷陷盆地的形成與區(qū)域地殼的伸展作用密切相關(guān),地層的斷裂和抬升,為雅丹地貌的形成提供了基礎(chǔ)。

        敦煌雅丹地質(zhì)公園的地層主要由黏土、泥質(zhì)、砂質(zhì)和粉砂質(zhì)沉積物互層構(gòu)成,偶夾砂礫薄層。通過對該地區(qū)地層剖面的沉積物進(jìn)行測年發(fā)現(xiàn),地層底部較老地層沉積物的年齡距今30.60±3.0萬年,而頂部較新地層沉積物年齡距今13.14±1.30萬年,這表明構(gòu)成雅丹地貌的沉積物主要形成于這一時期。這些沉積物主要來源于附近地區(qū)的河流和湖泊,于中更新世中晚期,距今30萬年至13萬年,泥沙通過水力、風(fēng)力搬運(yùn)作用沉積下來,經(jīng)歷了長期的風(fēng)化、沉積和固結(jié)過程,形成了具有水平層理和垂直節(jié)理的巖石。巖石的顏色主要呈現(xiàn)灰色、灰綠色和土黃色,這些顏色的變化反映了沉積環(huán)境的氧化還原條件和沉積物的來源。

        氣候條件與構(gòu)造運(yùn)動,敦煌雅丹地區(qū)位于中國甘肅省西部,是一處典型的干旱區(qū),其氣候特征具有以下幾個顯著的方面。屬于極端干旱的氣候類型,年降水量極低,通常在39毫米左右,而蒸發(fā)量卻非常高,達(dá)到2400毫米左右,蒸發(fā)量是降雨量的60多倍。這種強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用和稀少的降水量是該地區(qū)干旱氣候的主要特征。該地區(qū)常年盛行東西風(fēng),尤其是每年的2月至5月為風(fēng)季,風(fēng)速高且頻繁,風(fēng)沙活動強(qiáng)烈。極端的高溫使得該地區(qū)的氣候條件非常嚴(yán)酷。晝夜溫差較大,氣候變化劇烈。白天受到強(qiáng)烈日照的影響,氣溫極高,夏季室外溫度可高達(dá)50℃,地表溫度60℃至70℃;而夜晚由于缺乏云層的保溫,氣溫迅速下降,導(dǎo)致晝夜溫差顯著。干旱氣候和多風(fēng)沙條件對雅丹地貌的形成和演化起到了決定性作用,風(fēng)蝕和流水侵蝕是塑造雅丹地貌的主要外力,而干旱氣候則為這些外力作用提供了條件。氣候變遷下的雅丹地貌,不僅記錄了地質(zhì)歷史的變化,也反映了氣候?qū)Φ孛残螒B(tài)的深刻影響。

        敦煌雅丹地貌的發(fā)育受到了新構(gòu)造運(yùn)動的顯著影響。新構(gòu)造運(yùn)動主要表現(xiàn)為地殼的垂直運(yùn)動,且具有階段性和間歇性。這種運(yùn)動不僅控制了雅丹地貌發(fā)育的階段性,還影響了雅丹地貌的空間分布范圍。新構(gòu)造運(yùn)動導(dǎo)致了地層中節(jié)理和裂隙的出現(xiàn),為后期外力地質(zhì)作用沿節(jié)理、裂隙侵蝕并逐步塑造雅丹體的形態(tài)創(chuàng)造了條件。

        地貌演化與風(fēng)蝕作用。敦煌雅丹地質(zhì)公園的地形地貌是地球內(nèi)外動力共同作用的結(jié)果。構(gòu)造運(yùn)動、流水作用、風(fēng)蝕作用和重力作用等多種自然力量的交織作用,造就了雅丹地貌獨(dú)特的形態(tài)和規(guī)模。雅丹地貌的形成和演化是一個長期的地質(zhì)過程。雅丹地貌的發(fā)育和分布與河流階地密切相關(guān),敦煌地區(qū)發(fā)育有三級河流階地,其年齡分別為10萬年、7萬年和4萬年。

        雅丹地貌的形成和演化與風(fēng)蝕作用密切相關(guān)。在敦煌干旱的氣候條件下,風(fēng)蝕作用是主要的外力作用方式。通過磨削、切割和搬運(yùn)等方式,風(fēng)蝕作用像雕刻師一樣將巖石鐫刻成多種多樣的雅丹地貌。

        敦煌雅丹地貌形態(tài)與旅游價值。從敦煌一路向西,途經(jīng)久負(fù)盛名的玉門關(guān),再沿絲綢之路古道的疏勒河谷西行,穿越亙古延綿的漢代長城、烽燧遺址后,依稀可見在平坦的河床上一座座形態(tài)各異的峰巒突兀聳立、千姿百態(tài)、奇形怪狀、高低錯落、鱗次櫛比,有的像遠(yuǎn)古怪獸,有的像廟堂樓宇,有的甚至像整裝待發(fā)的艦隊(duì),嚴(yán)陣以待,氣勢恢宏。大漠雄獅、絲路駝隊(duì)、云海群龜、中流砥柱……一件件形象生動的“雕塑作品”惟妙惟肖;置身其中宛若進(jìn)入史前文明遺址展覽館,讓人目不暇接,流連忘返。傍晚時分蜃景漸隱,“雅丹”籠罩在金色的光芒中,光怪陸離、若隱若現(xiàn),更顯幾分神秘肅穆。夜幕降臨后,狂風(fēng)驟起,鳥怪嘶鳴,整個“魔鬼城”又陷入詭異的氣氛中,令人毛骨悚然。

        敦煌雅丹國家地質(zhì)公園主要以風(fēng)蝕地貌類的雅丹地貌為主。走進(jìn)敦煌雅丹國家地質(zhì)公園,宛如進(jìn)入一座神奇的自然迷宮,一座座土丘隆集荒漠,峰回路轉(zhuǎn),各種造型的雅丹地貌變幻出不同的姿態(tài)。按形態(tài)可分為以下幾類。

        壟崗狀雅丹:為細(xì)長形狀,其長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于寬度,對應(yīng)雅丹地貌發(fā)育的鼎盛時期。

        墻狀雅丹:長度略大于寬度,按其頂部形態(tài)差異又可分為長堤狀、犬牙狀和鯨背狀雅丹。

        塔狀雅丹:長度寬度相差不大,按形態(tài)又可分為圓丘狀、棱錐狀和印章狀雅丹。

        柱狀雅丹:高度特征較為突出,因其侵蝕程度不同而分為蘑菇狀和圓柱狀雅丹。

        雅丹殘丘:為孤立的小丘,由崩塌作用形成,是雅丹發(fā)育的最終階段。

        敦煌雅丹旅游價值挖掘,敦煌雅丹位于甘肅、新疆的交匯處,地處塔里木盆地的外緣部分,羅布泊荒原的東南部。公園面積約為398.4平方公里,是4A級旅游景區(qū)、世界地質(zhì)公園,分為南北兩區(qū)。該地區(qū)主要是由風(fēng)蝕作用形成的第四紀(jì)地質(zhì)遺跡和自然地理大漠景觀,是中國最美的三大雅丹之一。

        敦煌雅丹地質(zhì)公園不僅是自然景觀的寶庫,也是地質(zhì)學(xué)研究和科普教育的重要場所。公園內(nèi)設(shè)有多種研學(xué)課程,如“敦煌雅丹地貌地質(zhì)遺跡科普講座”“尋找時間”“塑雅丹”“繪制雅丹帽”等,旨在通過實(shí)地考察和互動體驗(yàn),讓參與者深入了解雅丹地貌的形成、演化過程及科學(xué)價值。

        敦煌雅丹地質(zhì)公園的保護(hù)對策

        敦煌雅丹的奇異地貌作為中國乃至世界上獨(dú)特的地質(zhì)景觀,其形成和演化受到多種環(huán)境因素的影響,包括氣候變化、水資源變化、風(fēng)力作用等,對雅丹地貌的穩(wěn)定性、形態(tài)演變,以及生態(tài)系統(tǒng)都產(chǎn)生了重要影響。

        雅丹地貌的脆弱性分析。環(huán)境變化對雅丹地貌的影響,氣候因素。溫度的升高可能會導(dǎo)致蒸發(fā)增強(qiáng),減少地表水的保持,從而影響雅丹地貌的水分條件。特別是地處干旱區(qū)的敦煌雅丹,溫度的升高還可能增強(qiáng)風(fēng)化作用,加速雅丹地貌的侵蝕過程。隨著全球氣候變暖的趨勢,敦煌地區(qū)的氣候也在發(fā)生變化。氣溫上升可能導(dǎo)致巖石中的鐵、磷等物質(zhì)散發(fā)出來,改變了地表的顏色和地貌特征。環(huán)境因素。地下水位的升降會影響雅丹地貌底部黏土及巖石的濕度,進(jìn)而影響其穩(wěn)定性和侵蝕速率。

        人類活動對雅丹地質(zhì)公園的潛在威脅,人類活動對雅丹地貌的威脅主要表現(xiàn)在生態(tài)環(huán)境的改變、旅游業(yè)的過度開發(fā)、工業(yè)活動和礦產(chǎn)開發(fā)及氣候變化等方面。過度旅游開發(fā)可能會直接破壞雅丹體的表面,或者通過改變地表植被覆蓋和地表水流路徑間接影響雅丹地貌的穩(wěn)定性。

        保護(hù)雅丹地質(zhì)公園的法律法規(guī)。地質(zhì)遺跡作為自然界和人類歷史的重要見證,其保護(hù)工作受到了法律法規(guī)的嚴(yán)格規(guī)范。以下是一些與地質(zhì)遺跡保護(hù)相關(guān)的法律法規(guī)。

        《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》是中國環(huán)境保護(hù)的基本法律,規(guī)定了環(huán)境保護(hù)的基本原則和制度,對地質(zhì)遺跡的保護(hù)提出了總體要求?!吨腥A人民共和國自然保護(hù)區(qū)條例》對自然保護(hù)區(qū)的設(shè)立、管理和保護(hù)措施作出了具體規(guī)定?!兜刭|(zhì)遺跡保護(hù)管理規(guī)定》(地質(zhì)礦產(chǎn)部令第21號)專門針對地質(zhì)遺跡保護(hù)制定的規(guī)定,明確了地質(zhì)遺跡的定義、保護(hù)內(nèi)容、保護(hù)區(qū)的建設(shè)和管理等方面的具體要求?!妒澜缱匀贿z產(chǎn)和世界文化雙重遺產(chǎn)保護(hù)管理辦法》對于被列為世界自然遺產(chǎn)或雙重遺產(chǎn)的地質(zhì)遺跡,該辦法提供了額外的保護(hù)和管理措施。

        這些法律法規(guī)構(gòu)成了中國地質(zhì)遺跡保護(hù)的法律框架,旨在確保地質(zhì)遺跡得到有效保護(hù),同時合理利用,以供科學(xué)研究和教育普及之用。隨著環(huán)境保護(hù)意識的提高和法律體系的不斷完善,地質(zhì)遺跡保護(hù)的相關(guān)法律法規(guī)也在不斷更新和發(fā)展。

        保護(hù)管理與開發(fā)措施的探討。敦煌雅丹國家地質(zhì)公園應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)環(huán)保管理與合理旅游開發(fā)相結(jié)合的模式,保護(hù)和保存這一獨(dú)特地質(zhì)遺跡的同時,也允許和鼓勵適度的旅游、研學(xué)等活動,以提升公眾對地質(zhì)遺跡的保護(hù)意識和促進(jìn)地方旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

        科學(xué)化環(huán)保管理包括四個方面。

        保護(hù)規(guī)劃:地質(zhì)公園制定詳細(xì)的保護(hù)規(guī)劃,明確保護(hù)目標(biāo)、保護(hù)范圍和保護(hù)措施,確保雅丹地貌及其生態(tài)環(huán)境得到有效保護(hù)。

        環(huán)境監(jiān)測:建立環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),定期監(jiān)測雅丹地貌的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、生態(tài)環(huán)境和氣候變化等,及時掌握地質(zhì)遺跡的健康狀況。

        科學(xué)研究:鼓勵和支持科研機(jī)構(gòu)在地質(zhì)公園內(nèi)開展科學(xué)研究,深入了解雅丹地貌的形成機(jī)理、演化過程及環(huán)境變化的影響。

        公眾教育:通過設(shè)置解說牌、開展科普講座和教育活動等方式,提高公眾對地質(zhì)遺跡保護(hù)的認(rèn)識和參與度。

        合理化旅游開發(fā)的三個方面。

        旅游規(guī)劃:制定合理的旅游開發(fā)規(guī)劃,確保旅游活動不會對地質(zhì)遺跡造成破壞,同時提供豐富的旅游產(chǎn)品和體驗(yàn)。

        基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè):在不破壞地質(zhì)遺跡的前提下,建設(shè)必要的旅游基礎(chǔ)設(shè)施,如步道、觀景臺、休息區(qū)等,提升游客體驗(yàn)。

        旅游產(chǎn)品開發(fā):開發(fā)以地質(zhì)科普為主題的旅游產(chǎn)品,如地質(zhì)公園游覽、地質(zhì)遺跡攝影、地質(zhì)文化節(jié)等,吸引游客參與。

        通過上述措施,敦煌雅丹國家地質(zhì)公園實(shí)現(xiàn)地質(zhì)遺跡保護(hù)與旅游開發(fā)的平衡。這種模式不僅保護(hù)了珍貴的地質(zhì)遺跡,也為游客提供了獨(dú)特的旅游體驗(yàn),同時促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

        敦煌雅丹的地質(zhì)特征及自然價值。敦煌雅丹形成于中更新世,主要由河湖相的砂泥質(zhì)沉積物組成,區(qū)域氣候干旱,年降水量極低,蒸發(fā)量高,四季多風(fēng),風(fēng)力強(qiáng)烈。獨(dú)特氣候條件和新構(gòu)造運(yùn)動創(chuàng)造了極具特色的敦煌雅丹地貌特征。公園不僅是自然景觀的寶庫,也是地質(zhì)學(xué)研究和科普教育的重要場所,提供多種研學(xué)課程和互動體驗(yàn)。敦煌雅丹地質(zhì)公園的旅游價值和科學(xué)價值,使其在地質(zhì)學(xué)研究、環(huán)境保護(hù)和旅游開發(fā)方面具有重要意義。

        保護(hù)對策的可行性與建議。敦煌雅丹國家地質(zhì)公園以其獨(dú)特的地質(zhì)景觀而著稱,面臨著氣候變化、水資源變化和人類活動等環(huán)境因素的挑戰(zhàn),這些因素可能影響雅丹地貌的穩(wěn)定性和生態(tài)系統(tǒng)。為了保護(hù)這一珍貴的自然遺產(chǎn),公園理應(yīng)采取科學(xué)環(huán)保管理與合理旅游開發(fā)相結(jié)合的模式,通過制定保護(hù)規(guī)劃、建立環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、鼓勵科學(xué)研究和開展公眾教育等措施,確保地質(zhì)遺跡得到有效保護(hù)。同時,通過合理的旅游規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、旅游產(chǎn)品開發(fā)和游覽管理規(guī)范,既提供了豐富的旅游體驗(yàn),又促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)遺跡保護(hù)與旅游開發(fā)的平衡。

        對未來研究方向的展望。敦煌雅丹地貌作為世界上獨(dú)特的地質(zhì)景觀,其研究不僅對地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域具有重要意義,也對旅游業(yè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。未來的研究方向可從以下幾個方面進(jìn)行展望。

        雅丹地貌與古環(huán)境重建。雅丹地貌的形成和演化記錄了地球歷史上的氣候和環(huán)境變化。通過高精度的測年技術(shù)和古環(huán)境重建方法,如熱釋光和14C測年技術(shù),可以更準(zhǔn)確地確定敦煌雅丹地貌的形成年代,進(jìn)而推斷古氣候和古環(huán)境條件。這將有助于理解雅丹地貌與古代氣候、地貌演化和生態(tài)系統(tǒng)變遷的關(guān)系。

        雅丹地貌的風(fēng)蝕動力學(xué)機(jī)制。風(fēng)蝕作用是塑造雅丹地貌的主要外力。未來的研究可以利用現(xiàn)代技術(shù)手段,如風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬和3D掃描技術(shù),來研究風(fēng)蝕過程中的物理和化學(xué)作用,以及它們?nèi)绾喂餐绊懷诺さ孛驳男螒B(tài)變化。此外,研究風(fēng)蝕速率和風(fēng)沙沉積物的分布特征,可以為沙漠化防治和風(fēng)沙災(zāi)害預(yù)警提供科學(xué)依據(jù)。

        雅丹地貌的旅游開發(fā)與環(huán)境保護(hù)。隨著旅游業(yè)的發(fā)展,雅丹地貌的旅游價值日益凸顯。未來的研究需要平衡旅游資源的開發(fā)與環(huán)境保護(hù),探索可持續(xù)的旅游管理模式,減少人類活動對雅丹地貌的負(fù)面影響。同時,研究如何通過科普教育和文化活動,提高公眾對雅丹地貌保護(hù)的意識和參與度。

        通過文章的深入探索,敦煌雅丹地貌的研究將不斷取得新的突破,為地質(zhì)科學(xué)的發(fā)展、生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

        (作者單位:甘肅省地礦局第四地質(zhì)勘查院)

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