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【中学生科普读物】走近大理苍山

一、公园名称

大理苍山世界地质公园

二、公园徽标

说明: Dali Cangshan大理苍山.jpg

大理苍山世界地质公园徽标色调为红、蓝、白三色。图案象征地球家园中红土高原之苍洱大地。主题图案代表蓝天白云下山水相依的苍山洱海和耸立其间的三塔地标。整个徽志的寓意是:苍山挺拔耸立,十八溪水从十九峰间泻入洱海;积雪终年不化的苍山有丰富的冰川地质遗迹,是第四纪末次冰大理冰的命名地;受地质构造运动作用形成苍洱山盆耦合的地质奇观;DALI是人与自然和谐共生的美丽家园,正扬帆驶向世界。徽标内涵丰富、寓意深刻,如一幅天然大理石画,象征大理岩的命名地。

 

三、地理位置

大理苍山世界地质公园行政区划属于中国云南省大理白族自治州大理市、漾濞县和洱源县境内;地理坐标为:东经99°5650.37100°1719.12,北纬25°3357.5125°5942.7海拔:17004122米。

 

第二节 冰川地貌

一、什么是冰川地貌

冰雪地区的主要外力作用是冰川作用,由冰川作用所成的地貌称为冰川地貌。又分为现代冰川地貌和古代冰川地貌。如昆仑山冰川地貌为现代冰川地貌,苍山冰川地貌为古代冰川地貌。

根据冰川运动对地壳表面的改变来划分冰川作用,其冰川作用可分为冰川侵蚀作用、冰川搬运作用和冰川沉积作用。

二、冰川作用

冰川侵蚀作用

冰川是固体状态的水体。表面上看,冰川似乎静止不动,但在地球重力作用下,高处的冰川会缓慢地向低处滑动。在冰川运动过程中,因为巨大的质量和挤压力,冰川体会对所经过之处的岩石产生强烈的磨蚀作用。此外,冰川局部有时还会反复地融化和冻结。在这一过程中,岩石会因强烈的热胀冷缩效应而破碎。经过长期冰川作用后,冰川所在区域通常会形成冰斗、角峰、刃脊和U型谷等典型冰川侵蚀地貌。

冰川搬运作用

冰川体运动中,剥蚀产物会被冰川包裹着或推移着向前移动,这一地质作用称为冰川的搬运作用。冰川中碎屑物的含量很高,一般都在60%以上。此外,冰川的搬运力量也很大,有时甚至能将粒径数十米的巨石搬运至很远的地方,这些巨石与周围环境很不协调,似乎出现在了它们不应该出现的地方,我们称这些巨石为冰川漂砾。

冰川沉积作用

冰川运动时,冰川体包裹或推移着碎屑一同前进。当冰川部分消融后,消失冰体中的碎屑就地沉积,最前段的推移物称为终碛,原冰体底部的包裹物称为底碛。冰川每消融一部分,这部分冰川体所包夹的物质就会沉积下来,当冰川完全消失后,就会形成一系列环状的沉积地貌。

 

三、冰川地貌形成过程

(一)冰斗、刃脊、角峰的形成

冰斗:冰川在雪线附近塑造的椭圆形基岩洼地。是雪蚀与冰川剥蚀的结果。最初形成雪斑,经进一步的冰川刨蚀与掘蚀作用而形成冰斗。典型的冰斗由岩盆、岩壁和冰坎组成。底部为岩盆,平面呈半圆形,三面为峭壁相围,出口处有突出的岩槛。

刃脊:冰川侵蚀形成的外形似刀刃状的山脊。在相邻两个冰斗或冰川谷的发育过程中,斗壁不断后退,结果使相邻两个冰斗相互靠拢,致使冰斗谷之间的分水岭愈来愈窄,最后形成像鱼鳍刀背一样的山脊,称为刃脊。

角峰:冰川侵蚀形成的外形似尖角山峰。由3个或3个以上的冰斗发展所构成的尖锐山峰,因其外貌呈尖角状的山峰,故称为角峰。

(二)冰川槽谷的形成

由冰川侵蚀作用形成的U形谷地。是山岳冰川区分布最广的地形,山谷宽阔、平直、横剖面呈U字形。冰蚀谷一般改造冰期前的河谷或山谷(V形谷)而成,由于冰川的挖掘和锉磨作用,谷地变直并加深、加宽,谷壁变陡,谷底变平,横剖面变为U字形。在谷底和谷坡的基岩上,多有磨光面和冰川擦痕。

 

(三)冰蚀湖的形成

在高山或高纬度地区,冰川运动过程中刨蚀、掘蚀地面产生的凹地积水形成的湖泊称为冰蚀湖。一般湖盆为坚硬的基岩,盆壁与盆底的基岩面上往往有冰川磨光面、冰川刻槽和擦痕。

四、苍山冰川地貌

苍山是第四纪末次冰期大理冰期的命名地。1937年,时任南京国立中央大学教授的奥地利地理学家赫尔曼··魏斯曼(Hermann Von Wissmann)首先提出大理冰的概念。他在论中国更新世冰The Pleistocene Glaciation in China)中写道:

鉴于较年轻的一次冰期与欧洲的玉木冰期之间的关系尚不能很好的确定,我建议称之大理冰  

因为这次冰期在亚洲大陆的最南端的发育是在靠近云南大理的点苍山

苍山冰川遗迹是欧亚大陆第四纪末次冰期冰川活动的最南端山地(北纬25°34)之一,是第四纪大理冰川活动的遗迹保存完整、内容丰富的标准地区,是研究第四纪气候变化(具有多期冰川活动)的重要地区,是地质演化和地史上气候变化关系的重要研究基地。该冰期遗迹属山岳冰川遗迹,分早、晚两次活动,时代分别为距今4万年和1.5万年

苍山冰川地貌是山岳冰川地貌。苍山冰川地貌主要分布在苍山主山脊线两侧海拔3600米以上,有冰斗冰川24条(东坡15条,西坡9条),主要冰川地貌类型有:角峰、刃脊、冰斗、冰斗湖、冰蚀湖、冰盆、冰蚀洼地、石海、石环、冻裂岩、冰碛垄、冰蚀谷等

五、玉局峰东坡冰斗冰川活动

玉局峰东坡冰斗根据其目前冰川地貌类型判断经历了3次冰川活动。

(一)MIS3阶段:在距今2.94万年前,发生了一次大的冰川活动,形成了玉局峰东坡的大冰斗,整个冰斗横向1000米,纵向750米,朝向为北东向。冰斗底部海拔3780米,明显反倾的冰坎海拔3790米,之上覆盖有厚达数米的冰碛层。冰坎外侧即为坡度很大的陡崖,推测当时流出冰坎的冰川直接坠入陡崖下方的谷底,所以没有形成垄状冰碛,也没有成型的冰川槽谷。冰斗内部紧贴冰坎内侧的为五道弧形冰碛垄,高差约510米,水平间隔2050米。

(二)MIS2阶段:在距今1.52.1万年前,也发生了一次冰川活动,形成了海拔3930米处的冰蚀湖洗马潭。前缘为覆盖有冰碛物的冰坎封闭而积水。洗马潭所在冰斗宽约200米,长约400米,朝向正北。洗马潭冰斗东侧,是另一个海拔略低、朝向一致、面积略小的冰斗。两冰斗共同寄生于朝向北东的的玉局峰北大冰斗内部。

(三)晚冰期:在距今0.91万年前,发生了一次较小的冰川活动,形成了玉局峰北坡海拔3960米处的一舌状冰碛垄,长约150米,宽约100米,朝向正北。冰碛垄前端为一小型冰蚀平台,没有明显反倾的冰坎,是一个明显的悬冰川遗迹。

第三节 构造形迹

一、构造形迹知识

1、什么是褶皱

褶皱是具有面状构造的岩石受力发生弯曲变形形成的构造;它是由岩石中原来近于平直的面变成了曲面而表现出来的一种构造现象;这种具有面状构造的岩石受力发生弯曲变形的过程叫褶皱作用。褶皱一般由背斜与向斜两种基本形式组成,背斜为岩层相背弯曲,向斜为岩层相向弯曲。

说明: 褶皱2.jpg

褶皱一般分为直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱、翻卷褶皱等几种类型。

说明: 褶皱.jpg

 

2、什么是节理

岩石中未发生位移的实际的或潜在的破裂面或裂理面,根据破裂的力学性质可将其分为张节理和剪节理,节理常把岩石分割成具有一定几何形状的岩块,根据岩块的形状,把这种节理命名为柱状节理、板状节理、菱形节理等。

3、什么是断层

岩石(地层)破裂过程中,沿破裂面两侧岩块发生显著相对位移的断裂。是岩石的连续性受到破坏的表现。断层可分为走滑断层(平移断层)、正断层、逆断层。

说明: 12断层的几种形式.jpg

 

二、公园构造形迹景观

地质公园在苍山隆升(造山运动)过程中,形成了大量构造形迹地质遗迹景观。比较常见的有岩石呈波浪弯曲的褶皱及揉皱;如刀砍的剪节理、垂直节理;犹如眼睛的构造透镜体;上下位移的断层或岩石挤压错动的破碎带;椭球状的包体和香肠状的石香肠构造等构造形迹。

第四节 湖泊地貌

一、什么是湖泊地貌

在内动力或外动力地质作用下,陆地上形成的积水凹地形态。湖盆形成原因很多,并受地质条件、气候条件等因素的控制,因此,湖泊地貌与湖盆形成原因关系很大。湖泊地貌包括湖浪侵蚀、搬运和堆积作用而形成的各种地表形态。

二、湖泊是如何形成的

湖泊发育的首要条件是湖盆,也就是汇水储水的盆地,第二就是水有来源。湖盆的形成则有多种原因,如构造形成的构造湖泊、火山作用形成的火山湖泊、冰川作用形成的冰川湖泊和风成作用形成的风成湖泊等。

构造湖盆常见于地表的断陷带或裂谷带内,如沿东非裂谷发育的湖盆,俄罗斯境内里海、贝加尔湖等。我国的云南省在昆明附近和大理附近发育有两个近南北向的盆地群,其中的滇池和洱海都是构造湖盆。

火山作用造成火山湖盆,有两个大类。一为火口湖,即火山喷发停止后火山口积水成湖,如吉林长白山主峰白头山的天池;二是火山喷出物将河谷堰塞成湖,如黑龙江省的镜泊湖。

冰川湖盆由冰川的刨蚀形成。在山岳冰川区,原冰斗洼地区可积水成面积不大的冰斗湖;大陆冰川区则形成顺冰流方向排列、深浅不一的窄长湖盆。冰川或冰碛物把河流堵塞也可形成湖,如新疆天山上的天池。

河成湖盆是河流发生弯曲改道、废河道两端游塞造成的湖盆。

海成湖盆是海湾、湄湖等因邻区地壳上升与海洋自身隔绝而形成的,如欧洲的黑海曾是地中海的一个海湾。杭州的西湖原是杭州湾的一部分,属海成湖,现湖水来源于雨水,故是淡水湖。

风成湖盆与风有关,风在吹扬风沙的同时,既可掘地成湖,也可堆沙成湖。湖盆呈圆或椭圆形,顺风向延展。西北及内蒙古的湖大多属此,如居延海,吐鲁番盆地内的罗布诺尔。

还有一种湖盆是陨击造成的,即地外物体撞击形成一个近圆形的坑,坑内注水即为湖。

三、湖泊的演化

湖泊的演化即湖泊的发生、发展与消亡的过程。湖泊一旦形成,由于自然环境的变迁,人类活动的影响,湖盆形态、湖水性质、湖中生物等均在不断地发生变化。

湖泊经过a-b-c-d-e五个阶段的演化,地形、气候、生物、土壤和水文均发生了变化:地形由湖泊变成了陆地,气候由湿润变得干燥,生物由水生生物变成了陆地生物,土壤逐渐由湿变干,水面逐渐缩小直至消失。

 

四、公园的湖泊地貌景观

洱海

洱海发源于洱源县的茈碧湖,源头出自罢谷山,北有弥苴河注入,东南收波罗江水,西纳苍山十八溪水。洱海南北长约42.58千米,东西最大宽度9.0千米,湖面面积252平方千米,平均湖深10米,最大湖深达20米,蓄水量30亿立方米,是云南省第二大淡水湖,素有“高原明珠”的美誉,是重要的水源地。洱海气候温和湿润,风光绮丽,景色宜人。其主要地质遗迹景观可概括为“一海、三岛、四洲、五湖、九曲”。

第五节 构造地貌(峡谷地貌)

一、什么是峡谷地貌

指谷坡陡峻、深度大于宽度的山谷。它通常发育在构造运动抬升和谷坡由坚硬岩石组成的地段,当地面抬升速度与下切作用协调时,最易形成峡谷。

 

二、峡谷地貌的演化

隘谷:也称基谷。V形谷发育的最初期,谷坡陡直或近于直立,河谷极窄,谷宽与谷底几乎相近,河水占据了整个谷底的一种河谷。这种河谷形成于新构造运动强烈隆升与基岩垂直节理十分发育地区。

嶂谷:在隘谷的基础上发展而来的,谷坡还是很陡直,但谷底略有拓宽,出现窄小的砾石滩或小的基岩阶地的一种河谷。形成于新构造运动强烈隆升区。

 

峡谷:与隘谷、嶂谷最显著的区别是谷坡上常有侵蚀阶地或谷肩,谷底出现了稳定的砾石滩或岩滩,谷的顶部时有早期宽谷之痕迹。峡谷主要发育在新构造运动比较强烈的地区。

三、公园的峡谷地貌景观

7万年(晚更新世末)以来,随着苍山的隆升、气候的变暖,苍山流水侵蚀作用逐渐增强,地貌发育以构造隆升、流水侵蚀作用为主。流水沿着苍山隆升形成的近东西向张裂隙进行侵蚀,逐渐形成了隘谷、障谷和峡谷等V形谷发育的每个阶段。

 

 

 

 

一线天、石门关、清碧溪、桃溪、龙溪、七龙女池、七道水瀑布、清碧溪瀑布、溪流

 

第六节动植物资源

一、苍山动植物

苍山垂直生态系统典型,具有显著的生物多样性,有维管植物2659种,其中国家重点保护野生植物8种,特有植物116种,模式标本植物396种(包括亚种、变种及变形),是我国植物资源最为丰富的地区之一。

苍山植物

苍山独特的垂直生态系统,孕育了丰富的动物资源。苍山有陆生脊椎动物316种,蝴蝶198种。陆生脊椎动物中兽类91种,鸟类201种,两栖爬行类24种,其中国家重点野生保护动物有38种。

说明: 黑翅鸢.jpg

苍山动物

二、洱海动植物

洱海有水生维管束植物19个群落42种,主要有微齿眼子菜、苦草、黑藻、金鱼藻、芦苇、茭草、沼生、湿生等群落,其中挺水植物5种、沉水植物16种、浮叶植物6种、漂浮植物4种、湿生植物11种。

说明: 慈菇.jpg

洱海植物

洱海有鸟类80种。其中,留鸟12种,候鸟47种,以赤嘴潜鸭、赤膀鸭、赤颈鸭、绿翅鸭、斑嘴鸭、骨顶鸡为优势种。此外,候鸟中有国家Ⅱ级保护鸟类鸳鸯,以及滇西高原湖泊常见留鸟紫水鸡等。

 

说明: 紫水鸡.jpg

洱海鸟类

洱海记录鱼类30种,主要有土著鱼类4种,外来鱼类23种。其中外来鱼类常见的有太湖新银鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鰕虎鱼和团头鲂等。洱海特有的大理裂腹鱼(大理弓鱼)为国家Ⅱ级重点保护鱼类,洱海鲤、大理鲤、春鲤为云南省Ⅱ级保护动物。

说明: 大理裂腹鱼.jpg

洱海鱼类