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名称:雅丹地貌形成发育过程研究 ―以敦煌雅丹国家地质公园区为例摘要
简介:雅丹地貌形成发育过程研究―以敦煌雅丹国家地质公园区为例摘要牛清河中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 雅丹地貌具有独特的形态特征和神秘的成因,在很早就受到地质地理学者的重视。它通常被认为是风蚀
详细介绍

雅丹地貌形成发育过程研究

―以敦煌雅丹国家地质公园区为例摘要

牛清河

中国科学院寒区旱区环境与工程研究所

 

雅丹地貌具有独特的形态特征和神秘的成因,在很早就受到地质地理学者的重视。它通常被认为是风蚀地貌的一种,与风积地貌相比,研究进展缓慢,甚至处于驻足不前的的状态。迄今对雅丹地貌的定义、分布分类、形成条件、发育过程及其形成年代和环境等方面尚有不同认识和科研盲点,研究这些问题,有助于雅丹地貌与沙漠、戈壁的内在联系,丰富风沙地貌学的研究内容,而且对促进干旱区旅游开发与品位提升,以及搞好雅丹地质公园的保护等具有重要的理论和实践意义。

作者选择在中国敦煌首建的雅丹国家地质公园作为研究区域,通过3年多来对研究区及其周边地区野外地质、地貌和水文调查,建立风沙观测场,搜集区域气象和遥感影像资料,野外风沙观测和风洞实验,利用3S技术、室内风洞实验技术和光释光测年技术等方法,获取了大量原始数据。经过比较全面深入的系统研究,取得了如下进展:

1雅丹地貌的形态与分类。利用现代摄影测量和GIS技术手段,分析计算出地质公园主题区域内共有雅丹地貌体5370个。通过对所有雅丹体的面积、周长、长、宽、高和长轴走向逐个计算、统计分析得出区域内的雅丹地貌具有形态特征参数和参数比率跨度大又相对集中,长轴走向变化明显,分布密度高的特征。基于形态特征参数的聚类分析方法将研究区雅丹地貌划分为特大型雅丹、大型雅丹、南北向中型雅丹、东西向中型雅丹、南北向小型雅丹和东西向小型雅丹等六类。

2地质内营力作用。晚更新世后期,研究区受构造抬升,疏勒河南迁,使河湖相地层抬升并脱水,地下水位下降,使雅丹地层高于侵蚀基准面,控制雅丹地貌生长的上限高度,在此过程中形成大量构造裂隙和节理,为外营力侵蚀提供了便利条件。

3地质外营力主要包括物理分化作用、流水作用、风力作用和重力作用。总体来看,风和水是雅丹地貌形成发育的的最主要的外营力作用,其他外营力作用只是基础营力和伴生营力。

4雅丹地貌的形成发育过程。根据地貌形态和动力条件不同,可将雅丹地貌的形成发育过程划分为孕育期、幼年期、青年期、壮年期和老年期五个阶段,各阶段具有不同的地貌形态特征和动力条件。地质公园区的绝大部分雅丹地貌处于鼎盛的青年期和形态最为丰富的壮年期。

5通过对雅丹地貌形态、分类、形成发育条件和过程全面系统的分析,给出了雅丹地貌的科学定义及其在地貌分类系统中的位置。雅丹地貌是分布于极端干旱区和干旱区,在第三纪,特别是晚第三纪以来形成的未完全固结成岩的沉积物上(如河湖相土状沉积物),因风力和洪水等作用而形成的“槽垄”地貌组合,以流线型和长垄状为主的侵蚀地貌。按照动力分类系统将其划归到风蚀地貌或者流水地貌都是有失偏颇的,它是干旱地区的特有的风水复合侵蚀的地貌类型。

6雅丹的形成年代、环境和未来发展趋势。雅丹地貌开始形成的年代约为4万年前。雅丹地貌是在构造抬升和气候干旱的环境下形成的。在未来相当长的一段时间内,由于构造和气候环境不会有太大变化,因此雅丹地貌仍会存在,但也不排除一些突发性的地质事件(如特大地震)和气候事件(如特大洪水),以及人类活动(如攀爬踩踏,破坏戈壁地表、人工爆破和不恰当的保护措施)加速雅丹地貌衰亡的可能。

7雅丹地貌保护对策建议。雅丹保护要与科研、开发并重,使之走上相互促进的可持续发展道路,同时要加强保护管理,防止人为破坏,提高应对灾变的能力,加强环境监测。


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