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探尋地球的瑰寶

2024-08-24 00:00:00蘇德辰
知識就是力量 2024年8期

在福建省三明市泰寧縣,隱藏著一個被大自然精心雕琢的秘境——泰寧世界地質公園。這里不僅是地球調色盤上的絢爛一筆,更是歷史的藏寶圖,每一寸土地都訴說著地球億萬年的故事。

上清溪,由地殼長期抬升、流水不斷沿裂隙向下侵蝕所形成的峽谷曲流。峽谷最寬處約10米,最窄處僅約2.5米,深80~200米(供圖/陳寧璋)

漫長而復雜的地質演化斷裂帶的形成

距今約2億~1.65億年前,受古太平洋板塊的俯沖作用影響,中國東部地殼活動變得異?;钴S,出現大規模的巖漿侵入和火山噴發活動。

與此同時,福建省境內形成了2條規模巨大的斷裂帶,其中一條是從福建省與浙江省交界處的政和縣(位于福建省南平市),向西南方向延伸,直達廣東省大埔縣的政和—大埔斷裂帶,它橫穿福建省中部;另一條始于福建省崇安縣,向西南方向延伸至江西省石城縣,被稱為崇安—石城斷裂帶。

泰寧世界地質公園北起雞公山,南到大龍鄉,長度約65千米,東西向寬5~35千米,總面積近500平方千米

“紅盆”的誕生

從距今約1.45億年的白堊紀開始,強烈的地殼作用在政和—大埔斷裂帶與崇安—石城斷裂帶之間的福建省境內,形成了30多個呈東北向展布的陸相盆地,它們大多以斷層為界,以持續沉降為形成過程中的主要特征,因此又被稱為斷陷盆地。

白堊紀是地球史上氣候極為特殊的時期,大氣中二氧化碳濃度和全球氣溫都顯著高于現在。

在極高溫和極干旱的環境下,山體風化、剝蝕產生的大量含有鐵元素的泥、砂、礫石等碎屑物被氧化成紅色,它們隨著盆地不斷沉降,持續被河水、洪流帶入盆地,形成了巨厚的紅色砂巖和砂礫巖層。

這些層層疊疊、以紅色為主的巖層被當地人稱為“赤石”,在地質學領域被稱為“紅層”,這些斷陷盆地也因此被稱為“紅盆”。

泰寧世界地質公園的核心景區就由其中的2個半圓形斷陷盆地構成,西南方向的被稱為龍安盆地,東北方向的被稱為朱口盆地,本文將其合稱為泰寧盆地。

泰寧丹霞地貌的“前世”

泰寧縣及附近地區在白堊紀有兩期較大的火山活動,第一期主要發生在距今約1.41億~1.35億年前,包括泰寧縣在內的閩西地區有強烈的火山噴發和大規模的花崗巖侵入;第二期主要發生在距今約1.1億~8000萬年前,但規模相對較小。

天穹巖,套疊狀洞穴群的典型代表。關于它的形成有不同的解釋。其中一種解釋認為,這些洞穴是垂直水流沿崖壁自上而下呈扇形進行浸潤、沖蝕,致使巖層濕脹干縮,產生片狀風化剝落、崩塌,形成呈圓弧形內凹的穹窿狀洞穴。同時,穹窿狀凹洞的內壁形成次級凹洞,次級凹洞內還可以進一步產生次級凹洞。但此類洞穴群的形成,用鹽風化作用去解釋可能更為合理(供圖/陳寧璋)

為便于研究對比,研究人員通常將厚度巨大的紅層細分為不同的組。與泰寧盆地直接相關、最主要的地層是厚度約為272米的沙縣組粉砂質泥巖,以及覆蓋在沙縣組粉砂質泥巖之上、厚度變化于500~2000米的崇安組紅色砂礫巖、砂巖。

大金湖園區的大赤壁,是一處由強烈侵蝕和大規模崩塌形成的赤壁丹崖(供圖/陳寧璋)

巨厚的“赤石”在地殼作用下產生縱橫交錯的裂隙,同時還遭受著地表流水的長期侵蝕。于是,在重力崩塌作用的加持下,形成了眾多以赤壁丹崖為特征的地貌,這就是丹霞地貌。

“年齡”爭議

在沙縣組地層與崇安組地層之間,有一層顏色較淺但厚度較大的流紋質火山凝灰巖。

最新的同位素測量結果表明,其形成于距今約9800萬年前。這個“年齡”值可以作為其上部巨厚的崇安組地層的起始沉積時間,但卻不能作為泰寧丹霞地貌的起始時間。

湖中丹霞,河水強烈垂向和側向侵蝕使峽谷變深、變寬,進而重力崩塌,形成赤壁丹崖,把紅色砂礫巖中的裂隙暴露無疑

泰寧丹霞地貌與這些地層的形成過程以及白堊紀之后的地質演化過程密切相關,但卻遠在這些紅色碎屑物經過壓實、固結成堅硬的紅層之后。因此,泰寧丹霞地貌的精確形成過程及時間,目前還存在許多爭議。

待解答的謎題

泰寧世界地質公園內有石網、大金湖、八仙崖和金鐃山4個特色園區和多條科考、研學路線,其中泰寧丹霞地貌最具特色,以“最密集的網狀谷地、最發育的崖壁洞穴、最完好的古夷平面、最豐富的巖穴文化、最宏大的水上丹霞”等特征,鶴立于中國眾多丹霞地貌景區。

除了“年齡”,泰寧世界地質公園還有許多未解之迷,例如,千奇百怪的洞穴是怎樣形成的?撲朔迷離的“天書”又蘊藏了怎樣的秘密?

希望你也有機會踏入這片被時間之手輕輕撫摸過的土地,去發現泰寧世界地質公園更多的秘密,去感受大自然的魅力!

(責任編輯 / 王佳璇" 美術編輯 / 周游)

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