甘肅臨潭冶力關國家地質公園地質遺跡類型及其國內對比

丁曉平，劉海博，段 凱，辛存林，彭 措，安國堡

(1.四川省核工業地質局二八二大隊，德陽618000；2.西北師范大學地理與環境科學學院，蘭州730070；3.甘肅省地質礦產勘查開發局第三地質礦產勘查院，蘭州730050；4.甘肅省地質博物館，蘭州730000)

甘肅臨潭冶力關國家地質公園位于甘肅省臨潭縣冶力關鎮，區內發育丹霞地貌、巖溶地貌、滑坡堰塞湖等主要地質遺跡，是集地層剖面、構造剖面、古生物化石和水體景觀等于一體的綜合性地質公園，在西北地區乃至全國都較為少見。區內前人主要側重于滑坡堰塞湖的古滑坡研究，對于其他地質遺跡的價值和特征研究甚少。筆者近期參與了甘肅臨潭冶力關國家地質公園的建設過程，通過前期的實地調查和室內資料整理，對公園內的地質遺跡按照最新規范進行了分類，并將主要地質遺跡類型與國內其他地質公園進行對比分析，以便正確認識公園內的地質遺跡，為旅游開發、科普教育以及資源保護提供依據。

1 地質公園概況

1.1 自然概況

甘肅臨潭冶力關國家地質公園位于甘肅省南部洮河中上游地區，甘南藏族自治州臨潭縣東北部的冶力關鎮和八角鎮。公園中心地帶冶力關鎮距臨潭縣城98km，距甘肅省省會蘭州市180km。公園東西寬約34km，南北長約21km，地理坐標為東經103°35′30″～103°43′42″，北緯34°52′35″～35°02′48″，占地面積154.45km2，總體輪廓呈袋鼠形，主要地質遺跡面積19.29km2。

公園地處青藏高原東北邊緣，屬深切割高山地貌類型。地勢總體呈現南北高、中部低的特點。公園屬黃河水系，黃河二級支流—冶木河從公園中部由西向東穿過。區內多年平均降水量518mm，年平均氣溫3.2℃，屬高寒半濕潤氣候。公園在空間布局上由天池冶海、赤壁幽谷、冶木峽、小麥積、親昵溝等五個景區組成。公園所在的臨潭縣處于青藏高原與黃土高原過渡地帶，是漢、回、藏等多民族聚居地，使得公園成為以地質遺跡為核心，兼具歷史、文化等于一體的綜合性地質公園。

1.2 區域地質背景

甘肅臨潭冶力關國家地質公園位于西秦嶺造山帶西段，屬中秦嶺斷褶帶。公園地層隸屬于東昆侖—中秦嶺地層分區，地層出露以上古生界為主，缺失中生界，新生界發育。其中泥盆統—二疊系以中淺構造和塑性變形為主。上古生界以海相沉積為主，新生界為陸相。公園所在區域巖漿活動一般，受構造控制比較明顯，僅見到燕山期侵入巖[1,2]。構造綱要圖如圖1所示。

公園最主要的區域構造為新堡-羊沙的復背斜，軸向從東向西由280°轉向220°，呈波狀擺動，向東延伸，向西被逆沖韌性斷層截切，長約12km，核部地層為晚泥盆世大草灘組海陸交互相碎屑巖建造，兩翼依次為早石炭世巴都組濱—淺海相碎屑巖，晚石炭世下加嶺組鈣質碎屑巖—灰巖，上加嶺灰巖及早二疊世灰巖、碎屑巖組合，翼部次級褶皺發育，兩翼略不對稱，北翼傾角30°～65°，南翼傾角50°～70°，呈一南陡北緩的復式背斜，公園內主要為該背斜的北翼部分，后期被發育于系統的滑覆所改變[3]。

圖1 甘肅臨潭冶力關國家地質公園地質構造略圖（據劉如珍等，2006 修改）

2 地質遺跡類型

地質遺跡類型來源于實地調查，并參考了甘肅臨潭縣國土資源局關于甘肅臨潭冶力關國家地質公園的申報材料。對于地質遺跡的分類，國土資源部發布過多個文件[4-6]，國內學者在此基礎上按照不同研究目的又進行了地質遺跡分類[7-11]，導致地質遺跡分類方案繁多，分類標準不統一，方案多有重疊[12]。本文結合野外地質遺跡調查實際情況，按照國土資源部2017年3月發布的中華人民共和國地質礦產行業標準DZ/T 0303-2017《地質遺跡調查規范》進行地質遺跡分類[13]，將甘肅臨潭冶力關國家地質公園內的地質遺跡分為3大類7類13 亞類（表1）。

表1 甘肅臨潭冶力關國家地質公園主要地質遺跡分類

3 對比分析

3.1 丹霞地貌的對比分析

我國的丹霞地貌主要集中在東南地區、西南地區以及西北地區[14]（圖2）。不同的氣候帶產生不同的外力組合，三大區域在地貌形態及景觀特征上具有較大差異。就形態特征而言，北方干旱、半干旱區，溫差風化與鹽風化比較強，層狀或片狀剝落明顯，表面粗糙，往往形成窗欞狀、波浪狀及陡斜狀等特殊類型，且色調呈灰黃色；南方地處濕潤、半濕潤區，流水作用在丹霞地貌塑造中起著主導作用，往往形成典型的“頂平、身陡、麓緩”的丹霞地貌，且呈帶狀分布、個體規模較大，紅色鮮明、光滑，有曬布崖、扁平洞、穿洞、天生橋等奇觀。

在全國范圍內，冶力關地質公園雖然地處我國三大丹霞地貌地區之一的西北區，但其丹霞地貌類型更接近南方丹霞地貌“頂平、身陡、麓緩”的典型特征，發育規模較大的丹霞崖壁和丹霞群峰。

圖2 中國主要丹霞地貌集中區以及丹霞地貌類國家地質公園分布（據齊德利，2005 修改）

表2 冶力關地質公園與西北區以丹霞地貌為主導的國家地質公園比較

西北區的甘肅、寧夏、陜西、青海四省中，共有8個以丹霞地貌為主的國家地質公園（表2），成景地層集中在晚侏羅統、白堊系和古近系。與西北區其他以丹霞地貌為主導的國家地質公園比較可以看出，冶力關地質公園的丹霞地貌成景地層相對較晚，更容易受內外動力地質作用影響形成各種地表形態。其次，由于冶木河在公園中部自西向東穿過，水資源相對豐富，向源侵蝕、側蝕、下蝕等流水作用形成了嶂谷、翁谷等深切峽谷景觀。就地貌類型來看，冶力關地質公園涵蓋了濕潤、半濕潤區完整系統的丹霞地貌類型。因此，在區域尺度上，冶力關地質公園的丹霞地貌豐富了西北區丹霞地貌的種類，并且對研究流水作用對我國北方丹霞地貌形成演化的影響具有非常重要的意義。

與公園距離最近、且丹霞地貌類型最相似的是甘肅天水麥積山國家地質公園[15]（約141km），降雨量和降雨規律一致，同樣經歷了構造抬升、節理發育、流水侵蝕的內外動力地質作用（表3）。不同的是，天水麥積山國家地質公園屬于暖溫帶半濕潤氣候，只有一組北西西向的節理及構造斷裂，因而形成了錐狀丹霞地貌及其組成的峰林地貌,錐狀丹霞地貌四面較陡，峰頂尖銳，都以峰群形態出現，呈現“頂尖、檐突、身陡、麓緩”的特點。冶力關地質公園屬于高寒半濕潤氣候，發育冶木河沿北東向和北西西向的兩組節理及構造斷裂，形成了“頂平、身陡、麓緩”的丹霞地貌組合。加之其沿河分布，流水切割作用強烈，形成了赤壁幽谷式的丹霞地貌組合：笑面佛—小麥積—石榴裙下—五子登科等特有的地貌景觀。

表3 冶力關地質公園丹霞地貌和麥積山地質公園丹霞地貌的對比研究表

此外，與具有高寒干旱型中國丹霞地貌的張掖丹霞國家地質公園[16-18]進行對比可以發現，張掖地區的砂礫巖經過風化剝蝕、溶蝕、風蝕作用而形成的丹霞地貌景觀，有西北干旱區典型的丹霞地貌形態，如窗欞狀宮殿式（圖3左）、柱狀和峰林狀（圖4左）、疊板狀、陡斜狀、泥乳狀、蜂窩狀、劣地式等七種形態奇特的丹霞地貌。從外動力作用來看，張掖的風蝕風化作用更為強烈（造就宮殿式、蜂窩狀、多彩丘陵），干旱區的間歇性降雨也塑造了泥乳狀丹霞。而冶力關則在構造作用、風化流水作用下塑造了屏風狀（圖3右）、深切峽谷、柱狀、峰林狀（圖4右）、蜂窩狀等五大特征的地貌景觀。水量更為充沛的氣候環境又使得冶力關丹霞砂巖的頂部、表面、崩落的山麓面生長有郁郁蔥蔥的植被。如果說張掖丹霞地貌展現的是大漠孤煙直的壯闊，那么冶力關丹霞地貌展現的是霧鎖層林煙籠山的悠遠。

圖3 張掖窗欞狀宮殿式丹霞（左）與冶力關屏風狀丹霞（右）的比較

圖4 張掖廊柱狀丹霞（左）與冶力關柱狀峰林丹霞（右）的比較

綜上所述，臨潭冶力關的丹霞地貌作為西北地區的高寒濕潤型丹霞地貌的典型代表，完整系統的“笑面佛—小麥積—石榴裙下—五子登科”組合、丹霞的赤壁幽谷及屏風狀、柱狀峰林組合代表了高寒山地區重力崩塌、風化作用、流水作用為主形成的丹霞地貌。緊鄰河流以及半濕潤的氣候條件形成了類似我國南方丹霞地貌特有的“頂平、身陡、麓緩”特征，在整個西北地區別具一格。原始自然的冶力關丹霞地貌和生態環境組合，也是黃土高原上的一顆綠色明珠。

3.2 古滑坡堰塞湖的對比分析

冶海滑坡堰塞湖是公園內地質遺跡景觀最具代表性的景觀。滑坡的形成以新構造運動的強烈抬升和石門河的強烈下切為基礎，加上地震的誘發，使得滑坡呈現多期次多階段，最終形成高峽平湖—冶海[19]。冶海是研究崩塌、滑坡過程與現象的極為典型的案例之一。在西北地區典型，規模巨大，未受到人類干擾，滑坡崩塌遺跡保持完整，可以與以巨型山體崩塌地質遺跡為特色的易貢地質公園相媲美。

目前，在我國兩百多家國家地質公園中，以古滑坡或古地震形成的堰塞湖地質遺跡景觀類地質公園數量較少，目前有的是西藏易貢國家地質公園[20]和重慶黔江小南海國家地質公園[21]。詳細對比見表4。

表4 冶海、易貢、小南海滑坡對比表

綜上所述，冶海古滑坡體遺跡類型完整，遺跡特征明顯、輪廓清晰且人類活動影響少，在國內較為少見。古滑坡形成的堰塞湖規模巨大，成為該區域高山堰塞湖的典型代表。整個滑坡過程甚至滑坡后產生的地質遺跡也非常豐富，系統性較高，在西北地區典型，為研究本區第四紀時期的崩塌、滑坡現象、過程及其發育史提供了場所，具有很高的科學研究價值和全國對比意義。

3.3 西北巖溶地貌的對比分析

我國西北地區以巖溶地貌景觀為主體的國家地質公園較少，冶木峽東峽景區巖溶泉構成的喜泉飛瀑，是黃土高原上的奇景，科普價值顯著。冶海景區巖溶作用形成的溶蝕洼地，在西北高原地區極為罕見，是極佳的科普景觀。冶木峽的巖溶地貌景觀與中國西北地區的巖溶地貌具有較高的對比意義，西北地區典型代表有陜西柞水溶洞國家地質公園[22,23]、陜西商南金絲峽國家地質公園[24]等。詳情對比見表5。

綜上所述，公園的冶木峽東峽景區及冶海景區由二疊系與石炭系形成的巖溶地貌，巖溶作用與新構造運動、流水作用共同塑造了不同景區各具特色的巖溶景觀。其中冶木峽東峽景區因地勢落差大，形成深峽幽谷，峽中巨石橫臥，奇景林立。巖溶地貌景觀典型獨特，保持自然狀態，系統完整，極大地豐富了公園的地質地貌類型。由碳酸鹽巖峰叢組成的“十里臥佛”，形狀奇特，堪稱中國第一臥佛。

表5 冶木峽與西北地區其他巖溶地貌對比表

4 結論

1）甘肅臨潭冶力關國家地質公園按照最新的《地質遺跡調查規范》可以劃分為地層剖面、構造剖面、重要化石產地、巖土地貌、水體地貌、構造地貌、地質災害遺跡等3大類7類13 亞類。

2）公園內具有系統完整的“笑面佛—小麥積—石榴裙下—五子登科”組合、丹霞地貌的赤壁幽谷及屏風狀、柱狀峰林組合的地貌景觀代表了高寒山地區崩塌、風化作用、流水作用為主形成的丹霞地貌。緊鄰河流以及半濕潤的氣候條件使得其具有南方丹霞地貌特有的“頂平、身陡、麓緩”特征。公園內原始自然的丹霞地貌和生態環境組合，使其成為西北地區的高寒濕潤型丹霞地貌的典型代表。

3）公園內冶海古滑坡體遺跡特征明顯，輪廓清晰且受人類活動影響少因而保存完整，形成的堰塞湖規模巨大，是該區域高山堰塞湖的典型代表。整個滑坡過程甚至滑坡后產生的地質遺跡也非常豐富，系統性較高，具有很高的科學研究價值和全國對比意義。

4）公園冶木峽東峽景區及冶海景區的巖溶地貌由二疊系與石炭系地層形成，巖溶作用與新構造運動、流水作用共同塑造了不同景區各具特色的巖溶景觀。冶木峽東峽景區因地勢落差大，形成深峽幽谷，峽中巨石橫臥，奇景林立。景區內以喜泉飛瀑為代表的巖溶泉成為公園的奇景，全國獨一無二。由碳酸鹽巖峰叢組成的“十里臥佛”，形狀奇特，堪稱中國第一臥佛。巖溶作用形成的溶蝕洼地，在西北高原地區極為罕見，具有很高的科普與觀賞價值。本區巖溶地貌景觀典型獨特，保持自然狀態，系統完整，極大地豐富了公園的地質地貌類型，與中國西北地區的巖溶地貌具有較高的對比意義。