陳倩 祁家梁



一、研學區域概況
黔江區地處四川盆地的盆周山地區域,地質構造復雜,屬新華夏構造體系,北東方向褶皺斷裂明顯。城市峽谷位于黔江城區東南方向,是國內唯一一個跨越七個地質年代的區域,全長8千米,北啟老城,南經黔江河,進入阿蓬江入口上游處。峽谷平均深度200米,最深處落差達500米。峽谷有大斷裂構造,發育有各種形態的褶皺構造,完整的地質剖面,典型的喀斯特地貌,地下有溶洞、暗河,可謂是一個擁有地質奇觀的自然博物館。
二、研學地點選擇
在黔江城區東南方向的城市峽谷內,選取四個觀測點(圖1),分別觀察峽谷的巖層、峽谷地貌、褶皺地貌,根據不同河段河流沉積物顆粒粒徑大小,推測河流流速快慢及其對河床的影響。
三、研學目的
通過研學活動學會利用地理儀器測量巖層產狀、河流流速和鑒別碳酸鹽巖,提高自身的地理實踐力;通過對峽谷地貌的觀察,推測峽谷地貌的形成過程,從綜合思維的角度去思考問題;在研學過程中培養發現問題、解決問題的能力;了解黔江峽谷地質地貌的形成過程及特點,感受家鄉地質奇觀的魅力。
四、研學準備
參與人員:重慶市黔江新華中學校天文地理社團學生及六位地理教師;野外實習工具:地質羅盤儀、GPS導航儀、安卓版手機兩步路APP、稀鹽酸、流速測量儀等。
五、研學過程
1.觀測點一
地理位置:108°48′20.60″E,29°30′25.40″N,海拔524米。研學內容:老師講解地質羅盤儀的使用方法后,在該觀測點進行實際操作(圖2)。借助此工具可以定出方位,測出任何一個觀察面(如巖層層面、褶皺軸面、斷層面、節理面等構造面)的空間位置。通過實際操作測出該觀測點的巖層三要素(走向215°,傾角72°,傾向125°)并繪制巖層產狀圖(圖3)。根據巖層傾斜推測該處是向斜或者背斜的一翼,主要受到來自西北和東南方向的擠壓力。實際觀察過程中還發現巖石上有一層黃赤色物質與周邊巖石不同,請教老師得知上面的物質是“硫元素”或“鐵元素”,造成與周邊巖石不同是因為造巖物質的差異。
2.觀測點二
地理位置:108°48′22.82″E,29°31′8.48″N,海拔553米。研學內容:根據地質羅盤儀判斷出觀測點二及以上河段河流流向(西北東南流向),聯系觀測點一巖層東北西南走向及河流對岸文峰塔坐落的山體(圖4),推測該峽谷是因地殼運動發生褶皺后,巖層斷裂,被流水侵蝕形成。從觀察的小瀑布和河床的寬度看(圖5),此河段主要受到流水的向源侵蝕作用(向源侵蝕又稱溯源侵蝕),推測河床呈現“V”型。同時,觀察到該處河流的流速快,按理來說該處的沉積物應是由河流搬運作用帶來,但是結合前面峽谷成因,推測該處沉積物大部分來源于地殼運動時巖層斷裂的滾石。
黔江城區是一個小盆地,河流在城區三岔河匯流后通過此河流流出黔江城區,最終流進阿蓬江。此河流對黔江的排水起了至關重要的作用,如果此段河流因兩岸滑坡或地質作用造成巖石滾落而出現阻塞,黔江城則會引發洪災或者形成第二個小南海(堰塞湖)。
3.觀測點三
地理位置:108°48′25.28″E,29°28′20.20″N,海拔495米。研學內容:通過老師的講解,了解到河段沉積物具有分選性好的特點。通過與觀測點二河流流速的對比,發現此河段的流速慢,分布的顆粒粒徑也相對較小(由于近期河流漲水,出于安全考慮并沒運用流速測量儀測量河流流速,而是通過對比觀察法)。一般情況下,河流下游地區沉積物應該是流水攜帶的物質,由于地勢平緩、搬運能力減弱在該處沉積。但觀察該處的沉積物還有部分巨石并且磨圓度不高,推測這些巨石主要來源于地質作用時巖層斷裂的滾石,也可能是河流洪水期,隨著流水的搬運能力增強,上游攜帶的巨石在該處沉積。
我們觀察到該處河流流速慢,河流的側蝕作用變強,岸邊巖石形成明顯的溝壑,且巖石表面附著大量白色物質(圖6),結合巖石性質(把稀鹽酸滴到巖石上,觀察發現巖石快速產生大量氣泡,由此判斷該處巖石類型為碳酸鹽巖)判斷該處巖石主要含鈣質。
4.觀測點四
地理位置:108°48′13.23″E,29°30′48.94″N,海拔485米。研學內容:這里有非常明顯的褶皺地貌。可以看出該處地貌在形成褶皺的基礎上接受沉積。但此處周圍沒有形成大褶皺,推測是由于巖石的巖性不一,受水平擠壓后巖石變形不一致導致。若組成褶皺各巖層的時代順序清楚,還可以判別此處褶皺是背斜還是向斜(較老巖層位于核心的褶曲稱為背斜;較新巖層位于核心的褶曲稱為向斜),由于實習工具的限制,無法準確判讀巖層的新老關系。
六、研學收獲
這次地理研學活動不僅學會了相關地理工具的使用,還將課堂所學知識應用于實踐,在自然環境中發現河流侵蝕作用和河流堆積作用形成的地貌景觀,并運用地理知識分析V型谷、斷塊山、褶皺地貌的成因。通過觀察明白了流水向源侵蝕作用,更驚訝的是:依據山脈走向和構造,推測出的峽谷及河流形成原因和課本上講的一般規律有差異!這就促使我們在今后的學習中要帶著問題去思考,注意地理事物形成和發展規律的特殊性。
站在峽谷展望四方,不僅看到兩岸連山孤壁絕天的地質景色,而且看到了設計科學的人工設施——導流洞(圖7)。相傳百年前土家人建文峰塔鎮水,變孤山為沃土,是人類對自然的敬畏與崇敬。自1980年發生大洪水后,由于峽谷地形閉塞,積水不易外流,后人于谷底建設導流洞,引水外流,體現了人類和自然之間和諧相處的思想。
作者單位:重慶市黔江新華中學校高2016級(1)班(409000)