


摘 要:永靖縣域共厘定地質遺跡資源42處,涵蓋了地質遺跡的三大類型,主要包括基礎地質大類7個,地貌景觀大類33個,地質災害大類2個。其中世界級1處,國家級5處,省級7處,省級以下29處。永靖縣地質遺跡資源以丹霞地貌為主,地質遺跡點整體呈現沿黃河兩岸中心廊道密集、東西零星分布的特點。黃河兩岸地質遺跡資源點占全部地質遺跡點的80%;東部沿道路鎮鄉分布,較為稀少,占全部地質遺跡點約16%;西部零星分布幾個地質遺跡點,占比最少,約4%,呈現地質遺跡資源點分布極不均勻現象。主要成因是受到區域構造影響和后期地殼升降運動等地質作用改造。在開發利用中要保持原有地形地貌格局,要發揮地質景觀的造景功能。巖石、地層、峭壁、峽谷、水體可以構成永靖山水城市街景中的重要點綴。
關鍵詞:永靖地區;地質遺跡;資源特征;開發利用建議
Characteristics of geological heritage resources and suggestions for development and utilization in Yongjing area of Gansu Province
LIU Yanbing, WANG Li, YANG Jing, WANG Xili, LI Jiwei, ZHANG Danqing
(Gansu Institute of Geological Survey, Lanzhou 734000, Gansu, China)
Abstract: A total of 42 geological heritage resources have been determined in Yongjing County, covering 3 major types of geological heritage, including 7 basic geological categories, 33 geomorphic landscape categories, and 2 geological hazards categories, mainly Danxia landform, of which 1 is world-class, 5 are national, 7 are provincial, and 29 are below provincial level. The geological heritage sites in Yongjing County as a whole show the characteristics of dense central corridor along the Yellow River and scattered distribution from east to west. The geological heritage resource sites on both sides of the Yellow River account for 80% of all the geological heritage sites. In the east, the towns and townships along the road are relatively rare, accounting for about 16% of all geological sites. In the west, several geological heritage sites are scattered, accounting for the least, about 4%, showing a very uneven distribution of geological heritage resource points. It is mainly due to the regional tectonic influence and the late crustal movement and other geological processes. In the later stage of redevelopment and utilization, the original landform pattern should be maintained, and the function of geological landscape should be brought into play. Rocks, strata, cliffs, canyons, and water bodies can constitute important embellishments in Yongjing landscape. Key words: Yongjing area; Geological remains; Resource characteristics; Development and utilization suggestion.
Keywords: Yongjing area; Geological remains; Resource characteristics; Development and utilization suggestion
地質遺跡是在地球演化過程中由于各種內外動力地質作用,形成、發展并遺留下來的珍貴的、不可再生的地質自然遺產(楊濤等,2007),是地球歷史的“檔案”和地球學科研究的依據(趙遜等,2003;邢樂澄,2004),是自然資源或生態環境的重要組成部分(趙汀等,2005)。地球在漫長的地質歷史演變過程中,由于內外力的地質作用,形成了千姿百態的地貌景觀,典型的地層剖面、褶皺、斷裂以及地質災害遺跡,其中具有獨特性和典型價值的,便成為地質遺跡。我國地貌類型齊全,自然區劃復雜,區域構造極其發育,地質遺跡產出豐富,是世界上種類齊全的少數國家之一(董穎等,2010;李文凱等,2023;郝俊卿等,2021;胡清清等;2024)。
甘肅省位于青藏高原隆升帶邊緣,省內囊括了除海洋以外的所有地形地貌,地質遺跡資源奇特而豐富,以雅丹地貌、丹霞、彩色丘陵、雪山、冰川、草原、沙漠最為經典(齊德利等,2003;趙吉昌等,2021;劉乃強等,2021;張仲福,2022;許慶陽等,2022,吳家悅等,2022,曾芳等,2023)。永靖縣處于甘肅省中段,位于黃土高原西南部邊緣,黃河、湟水河、洮河分別在縣域南北自西向東流過;白堊紀地層廣泛分布于全區,是永靖縣最為發育的一套前第四紀地層,巖性為紫色、青灰色厚層砂礫巖,礫巖夾砂巖,經過數萬年流水的侵蝕及風化剝蝕,形成了各式各樣、形態各異的丹霞地貌,具有丹霞地貌典型的“頂圓、身陡、麓緩”(彭華,2000;周學軍,2003;齊德利等,2005)特征,崖壁多發育窗欞構造,是甘肅省內極具代表性丹霞地貌發育區;以劉家峽恐龍足印群為代表的古生物化石群是世界級的重大發現(尤海魯等,2006)。總體來說,永靖縣地質遺跡分布較廣,地質遺跡資源豐富,發掘潛力巨大,以丹霞地貌最具代表性。本文詳細闡述了永靖縣地質遺跡特征,在區域地質和地貌的基礎上,分析各大類地質遺跡資源成因,提出了開發利用建議。
1 "研究區概況
1.1 "地質
永靖地區出露的地層主要有太古宙的前震旦系(Anz),古生界奧陶系(O),中生界三疊系(T),侏羅系(J),白堊系(K)等,新生界新近系(N)和第四系(Q)。其中白堊系分布范圍廣,第四系次之,侏羅系最少,各地層出露不完整,極不連續。侵入巖零星分布,總面積約有100 km2,分布于吧咪山、他家圈、馬龍溝、面草溝等地,屬中生代加里東中期侵入巖,巖性為閃長巖,粗粒型—粗中粒結構,在吧咪山的侵入巖體中發育有偉晶巖脈、石英脈和其他某些基性巖脈。
永靖地區斷裂、褶皺十分發育,呈北西西向、北東向以及北北西向展布,以斷裂為主。褶皺有加里東期霧宿山復式向斜和燕山期的羅家溝背斜、紅河峴向斜及寺溝穹隆。斷裂有隆霧宿山逆斷層、王家圈正斷層、三條峴逆斷層、王哥集逆斷層等。
1.2 "地貌
永靖地區地貌類型根據成因類型及形態特征,可劃分為侵蝕堆積河谷平原、構造剝蝕丘陵、侵蝕構造中低山三大地貌類型(圖1)。
侵蝕堆積河谷平原分為堆積階地、侵蝕堆積階地,堆積階地分為河漫灘、Ⅰ級階地和Ⅱ級階地,構造剝蝕丘陵分為黃土梁峁、黃土梁,侵蝕構造中低山分為變質巖構成的斷塊中山、火成巖構成的剝蝕低山、砂礫巖及泥巖組成的剝蝕低山丘陵、砂碎石與老黃土構成的斷陷盆地、砂碎石構成的侵蝕龍崗狀扇形地。
2 "地質遺跡類型及特征
根據DZ/T 0303—2017《地質遺跡調查規范》中地質遺跡分類標準,永靖地區地質遺跡涵蓋了地質遺跡的三大類型,主要包括基礎地質大類7個(地層剖面4個、構造剖面1個、重要化石產地2處),地貌景觀大類33 個(巖土體地貌22個、水體地貌6個、構造地貌5個),地質災害大類2個(滑坡2個)(圖2)。其中世界級1 處,國家級5處,省級7處,省級以下29處。
2.1 "地層剖面
永靖地區分布有地層剖面4個,分別為陳井鄉奧陶系查甫組剖面、鹽鍋峽電廠下白堊統河口群第六組地層剖面、新寺鄉紅咀寺上更新統—全新統實測剖面和后霧宿山—王家圈霧宿山群地層剖面。其中評價定級為省級的為后霧宿山—王家圈霧宿山群地層剖面,該剖面是甘肅奧陶紀地層層型剖面的控制性遺跡點,層序完整,化石豐富,較為罕見。
2.2 "重要化石產地
永靖地區分布有重要化石產地2處,其中1處為古生物遺跡化石產地,另1處為古動物化石產地。古生物遺跡化石產地為劉家峽恐龍足印群,評價定級為世界級。劉家峽恐龍腳印保存完好,出露齊全,形態顯著,立體感突出,對研究地質發展史及恐龍有重大意義;該化石群化石類型豐富,其規模之大、種類之多、遺存之完整、清晰度之高,且雙層面出現,均屬世界之最。古動物化石產地為關山赤鹿化石產地,產出地層為白堊系,挖掘赤鹿頭蓋骨,上附椅角1雙,另有若干肢骨殘段。
2.3 "巖土體地貌
巖土體地貌是永靖縣最為發育的地質遺跡,22處巖土體地貌中有碎屑巖地貌21處、侵入巖地貌1處,其中碎屑巖地貌縣域內廣泛分布,中部地段內集中分布,沿中心廊道密集,東西零散,且全部為丹霞地貌,發育有青年、壯年、老年期丹霞地貌,形態顯著,多呈丘陵狀、石柱、天生橋、壁龕、宮殿式等形態。典型丹霞地貌特征列述如下(圖3)。
1)炳靈石林丹霞地貌景觀(國家級)
丹霞地貌組成形態類型主要為峰叢狀、峰林狀丹霞地貌和高原峽谷狀丹霞地貌。峰叢狀、峰林主要分布于南部和東部,單體形態多樣,主要有石壁狀、石堡狀、石柱、尖峰、低山、丘陵、石球、少量古崩積錐和崩積巨石,順層凹槽、洞穴、穿洞等,以正地貌為主。北方丹霞所特有的廊柱狀宮殿式、窗欞狀、疊板狀、陡斜狀、泥乳狀、蜂窩狀、劣地式、巷谷式等8種干旱區丹霞地貌類型發育齊全,丹霞巷谷、赤壁陡崖、峰叢、石柱、殘丘等丹霞發育單體形態獨特、意境悠遠、節奏明快。
2)崗溝寺丹霞地貌(國家級)
該丹霞地貌受到流水侵蝕、風化剝蝕、風沙吹蝕、化學生物作用等諸多外力作用對其雕塑刻畫,塑造了該處罕見的集佛龕狀、泥乳狀、窗棋狀、疊板狀,陡崖狀、宮殿式、蜂窩狀丹霞地貌形態為一體的自然景觀,加上崗溝植被水體映襯和崗溝寺藏傳佛教圣地宗教建筑(崗溝寺建于鑿于丹霞地貌身陡的坡面上)點綴,使崗溝寺丹霞地貌成為具有地質地貌特色的旅游資源,美麗的景致可使人們在觀賞時同大自然產生共鳴和共振。
3)羅家洞寺丹霞地貌(省級)
主要成景巖性為紫紅色中厚層狀砂巖、紫紅色礫巖、紫紅色塊狀粗礫巖,其中以紫紅色石英砂巖和長石砂巖為主,紫紅色砂巖中發育雙向交錯層理,局部夾藍灰色砂巖條帶。砂礫巖、礫巖夾砂巖,經水流切割、溶蝕、侵蝕和重力崩塌、風化剝蝕等綜合作用下形成奇峰峭壁式的丹霞地貌;羅家洞寺碎屑巖崖壁高約80 m,山頂為黃土層覆蓋。
4)三馬臺—大川村一帶丹霞地貌(省級)
主要成景巖性為紫紅色石英砂巖、長石石英砂巖,泥巖局部夾有礫巖,以砂巖為主,泥巖次之;局部細砂巖夾泥質粉砂巖,見有石膏層;紫紅色石英砂巖發育有板狀交錯層理,槽狀交錯層理;泥巖發育水平層理,層理清晰。丹霞景觀見有石柱、天生橋、方山等,造型豐富奇特,惟妙惟肖。
5)香爐山丹霞地貌(省級)
該點在地質構造上處于祁連造山帶中祁連地塊臨夏斷陷盆地。構造簡單,褶皺、斷裂等欠發育,地貌為河谷階地,巖性主要為新近系褐紅色砂巖、砂礫巖,巖石結構較為松散,陡崖壁立,上覆第四系黃土。整體呈雄偉的宮殿狀外貌,在丹霞石柱的頂部發育有一層堅硬的礫石層,在礫石層作用下,巖石遭受進一步破壞,因風化、崩塌等作用緩慢,陡峭得以保存,呈現出了現今丹霞的外貌形態。砂礫巖壁高約25 m,呈褐紅色,夾數層石膏,層厚10 cm,石壁經風蝕、水蝕、重力崩塌形成粗細不一的石柱。
6)徐頂鄉丹霞地貌(省級)
該碎屑巖地貌面積約5 km2,分布于G309徐頂鄉段兩側山體,崖壁陡峭,是在水流切割、溶蝕、侵蝕和重力崩塌、風化剝蝕等綜合作用下,形成的以渾圓山丘為主的丹霞地貌。
2.4 "水體地貌
永靖地區主要河流是黃河,另外還有黃河的一級支流湟水河和洮河圍繞縣界流過,水體地貌全部依托黃河,沿河分布。主要包括黃河三峽炳靈湖(劉家峽)、黃河三峽太極湖(鹽鍋峽)、龍匯世界水體景觀、小茨村三江口水體景觀、太極島濕地、孔寺村濕地。典型水體地貌特征列述如下。
1)永靖黃河三峽炳靈湖(國家級)
屬地貌景觀大類水體地貌類湖泊、潭亞類。炳靈湖即劉家峽水庫,其形成是由于劉家峽水電站的建設。湖岸線長55 km,水面最寬處6 km,水域面積達130 km2,蓄水量約57億m3。
2)永靖黃河三峽太極湖(國家級)
屬地貌景觀大類水體地貌類湖泊、潭亞類。太極湖由鹽鍋峽水電站建成后形成,位于劉家峽水電站和鹽鍋峽水電站之間,黃河之水折向西流,形成湖面,水面呈“S”狀,被稱為太極湖,島嶼被稱為太極島。灰鶴、白鶴、丹頂鶴等多種候鳥在此棲息,是西北地區重要的鳥類棲息地之一。
3)龍匯世界水體景觀(省級)
屬地貌景觀大類水體地貌類湖泊、潭亞類。龍匯世界水體東西長10 km,南北寬2 km,面積2.40 km2,黃河與洮河交匯,高家山與霧宿山相聚,形成山水相伴。兩河匯集處河床寬80~150 m,景色極為壯觀。交匯以后河水并沒有融合為一,而是繼續保持黃綠兩色前行,最終形成奇觀。
2.5 "構造地貌
永靖地區發現5處峽谷地貌,成因相似,形態相同,包括孔寺峽谷、羅家溝峽谷、關山峽谷、王家河灘峽谷、崗溝峽谷。
孔寺大峽谷定級為省級,屬構造地貌大類峽谷亞類。位于鹽鍋峽鎮孔寺村,鹽鍋峽鎮西南13 km,蘭永公路(石咀灣段)西側200 m處,是一處集丹霞地貌與峽谷地貌特點集一體的地質遺跡點。峽谷長約6 km,峽谷中流水潺潺,河谷兩側崖壁陡峭,高15~40 m,崖壁中礫巖層經長期風蝕形成各種石窟,見附著灰黑色鈣質膠結物,宛如水墨畫傾斜于崖壁上,峽谷兩側崖壁形狀奇特,巖層傾斜層理明顯;峽谷兩側巖穴形似鳥巢狀,不同位置觀看會有不同的視覺效果。
2.6 "地質災害遺跡
永靖地區為我國地質災害多發地區,位于黃土高原西南邊緣,第四系黃土覆蓋面積較大,地質災害具有規模大、易發生、治理難等特點。此次共調查地質災害類地質遺跡兩處,黑方臺黃土滑坡和孔寺村黃土滑坡,全部為第四系滑坡,其中黑方臺滑坡為重要的滑坡研究治理基地,滑坡區域大,評價定級為國家級。
3 "地質遺跡的分布規律及成因探析
3.1 "分布規律
永靖地區屬于黃土高原邊緣地帶,黃河由南到北呈S型流經縣域。該區地勢東部、西部高,北部低;巖性以白堊系砂巖礫巖為主,斷裂、褶皺發育較多。永靖全域呈西部遼闊、東部狹窄的特點,黃河在縣域中部流過,在崗溝寺黃河大拐彎處,形成開口向東的“lt;”型,縣域南部為劉家峽水庫。區內的地貌類型及地質特點決定了地形特征和豐富多彩的地質遺跡產出,但也因此導致縣域內的地質遺跡資源分布的不均勻性。丹霞地貌和古生物化石主要產出于白堊紀地層分布區,地層剖面主要產出于奧陶紀、白堊紀等不同時期的地層之中;水體景觀主要分布于侵蝕堆積河谷平原區。
永靖地質遺跡共有三大類(包括基礎地質大類、地貌景觀大類、地質災害大類)42處,其中基礎地質類地質遺跡點7處占比16.67%,地貌景觀類地質遺跡點33處占比78.57%,地質災害類地質遺跡2處占比4.76%。整體呈現沿中心廊道密集,東西零星分布的特點,其中黃河兩岸地質遺跡資源點占全部地質遺跡點的80%;東部沿道路鎮鄉分布,較為稀少,占全部地質遺跡點約16%;西部零星分布幾個地質遺跡點,占比最少,約4%,呈現地質遺跡資源點分布極不均勻現象。
永靖地區地質遺跡資源類型分布不一,地貌景觀地質遺跡資源點最多,其中碎屑巖地貌景觀地質遺跡點最多,共22處,占所有地質遺跡點的52.38%,沿黃河兩岸、蘭永公路集中的分布形式展布,形成了黃河沿岸地質遺跡集中分布帶。
3.2 "成因探析
永靖地區大地構造位置處于中祁連隆起帶的東南部,地質結構復雜,構造演化復雜。在北東向區域應力和周圍地塊的共同作用下,造成祁連地塊向南東擠出,區域主體上處于擠壓構造環境。
該區主體處于臨夏盆地的北部。臨夏盆地地處青藏高原東北緣拉脊山東側的積石山和西秦嶺北緣山前,是由拉脊山深大斷裂、西秦嶺北深大斷裂和祁連山東延余脈馬銜山圍成的一個山前斷陷盆地(康建成等,1993)。盆地南緣太子山區晚古生代地層,富含海洋古生物化石;盆地內沉積了晚新生代紅色地層,出土大量的古動物化石群;北緣洮河、黃河沿岸白堊紀地層廣布,具有多處獨特的丹霞地貌景觀。
區域塊體活動的分區分帶,受古構造樣式控制作用、青藏高原向北的推擠作用以及深部動力學的制約作用等因素控制,區內河谷形成了多級階地,劉家峽Ⅴ級階地高出現代河床達350 m(趙振明等,2003)。新近紀產生隆起和斷裂,老斷層復活,孔家寺-河口正斷層在老虎溝一帶錯斷了黃河Ⅴ級階地中第四系中更新統的礫卵石層,致使礫卵石層產生傾斜,礫卵石有錯斷現象。
永靖地區丹霞地貌形成主要經歷地殼升降運動、差異風化、重力崩塌、流水切割溶蝕、風化剝蝕等地質作用,發育一系列窗欞構造、象形石、石柱單體、峽谷等。白堊系紅層中細粒長石石英砂巖中長石易風化,石英抗風化能力強,礦物的風化速度和風化程度不同,在相同的風化條件下,常常在地表形成凹凸不平的地貌現象蜂窩狀。重力崩塌多發生在峽谷地質遺跡點處,多是因巖石自身重力下發生跌落,在峽谷可見大量崩落的巖塊散落,大小不一,永靖縣窗欞構造以崗溝寺丹霞地貌特征最為突出。
水體地貌的形成原因是隨著新生代高原的抬升,巨型水系的下切切穿了一系列山間或山前盆地,黃河干流峽谷與川地相間呈串珠狀形態,峽谷的形成主要同區域北北西向新構造隆起的強烈差異運動有關。
湖泊是由黃河及其支流流入永靖縣內,在河流的切割侵蝕作用下,河道在均夷化作用下平直,河水流速變緩,聚集,河道加寬,形成黃河三峽,演變為湖泊。
古生物化石是在約1億7千萬年前的白堊紀時期,永靖一帶還是一個古湖泊,湖泊正處于枯水期,潮濕的沙灘裸露地表,恐龍等動物從這里走過,留下足印,就跟現在的我們從泥巴上走過留下腳印一樣,等到漲水時,足印被淹沒,泥沙覆蓋了足印得以殘留。
4 "開發利用建議
4.1 "總體構思
永靖地區地質環境資源豐富,針對每個地質遺跡集中分布區,以有效保護與持續利用為原則,以服務和補充城市各類規劃,特別是旅游發展規劃,提出地質遺跡開發利用方式。包括提升已建地質公園、新建地質公園、礦山公園,構建地質文化村、特色地質文化鄉鎮、古生物化石村等,設計參觀游覽的路線,設立解說和標識系統。
4.2 "建議
1)構建蘭永旅游公路建設百里山水畫廊。充分挖掘黃河文化,將蘭永公路沿岸地質遺跡資源,集合太極湖、孔寺濕地、劉家峽恐龍公園,以黃河三峽水體景觀、孔寺村峽谷群為重點,建設不同主旨的景區。
2)優先整合香爐山、三馬臺—大川村、羅家洞寺等黃河南岸丹霞,打造黃河之濱丹霞絕色的旅游線路。
3)打造孔寺村地質文化村示范區。對孔寺大峽谷、孔寺村滑坡、孔寺濕地、崗溝寺丹霞等特色資源進行整合,架構地質文化主線,開發地質文化產品,開展地質文化活動,講述地質科學故事。
4)開發陳井鄉—王家圈地層剖面科研科普教學點。依托后霧宿山—王家圈中上奧陶統霧宿山群地層剖面、永靖縣陳井鄉奧陶系查甫組地層剖面和陳井鎮蘭磨線東側褶皺構造發育點打造科研科普教學點。
5 "結論
1)永靖縣域共厘定地質遺跡資源42處,涵蓋了地質遺跡的三大類型,主要包括基礎地質大類7個(地層剖面4個、構造剖面1個、重要化石產地2處),地貌景觀大類33個(巖土體地貌22個、水體地貌6個、構造地貌5個),地質災害大類2個(滑坡2個),其中世界級1處,國家級5處,省級7處,省級以下29處。
2)永靖縣地質遺跡整體呈現沿中心廊道密集、東西零星分布的特點,黃河兩岸地質遺跡資源點占全部地質遺跡點的80%,東部沿道路鄉鎮分布,較為稀少,西部零星分布幾個地質遺跡點,呈現地質遺跡資源點分布極不均勻現象。
3)建議在進行旅游開發中,大力發掘地質遺跡資源,在保護的同時契合臨夏世界地質公園的建設,量體裁衣,進行綜合開發利用。
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收稿日期:2024-05-10;修回日期:2024-10-09
基金項目:甘肅省旅游資源普查項目資助
第一作者簡介:劉延兵(1988- ),男,碩士,工程師,主要從事旅游地質工作。E-mail:894966674@qq.com.com
引用格式:劉延兵,王麗,楊菁,王習禮,李繼威,張丹青,2024.甘肅永靖地區地質遺跡資源特征及開發利用建議[J].城市地質,19(4):554-560