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自然神奇造化 地質研學殿堂 | 秦嶺終南山的地質演化

作者:中科院地質地球所
自然神奇造化 地質研學殿堂 | 秦嶺終南山的地質演化
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在大陸大陸版圖的正中央,自西向東矗立着一座巍峨而壯麗的山脈,這就是秦嶺。秦嶺中段還有一個詩意又傳奇的名字——終南山。2009年終南山以其神奇且獨特的自然山水登上了世界的舞台,成為大陸西北地區的首家世界地質公園。

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秦嶺終南山世界地質公園

古老的終南山有着悠久且複雜的地質演化曆史,它不僅展示了秦嶺中央造山帶的典型斷裂構造,規模罕見的山崩地質遺迹和第四紀冰川地貌等地質奇觀,更有出土“藍田猿人”和“公王嶺動物群”化石的黃土剖面。它是部五彩缤紛,内容充實的“自然史巨著”,為研究中國大陸地質演化、人類起源等提供了珍貴的科學資料,具有劃時代的科學意義。

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恢弘的造山運動 秦嶺孕育而生

秦嶺的地質曆史可以追溯到18億年前,當時秦嶺北部的華北大陸地殼已經形成,但是秦嶺及其以南地區還是一片汪洋大海,洋底火山活動劇烈。約10億年前,華南陸殼大體成形,兩個陸殼相向運動,擠壓變形,進而孕育了秦嶺山脈的雛形。随之而來的是兩大地殼的反向拉張,秦嶺地區地殼被拉寬變薄,出現一系列裂谷與海槽,地幔岩漿上湧,海底黑煙滾滾。

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秦嶺——大陸南北方大陸的縫合線

距今4億年前,秦嶺地區開始真正的由海向山轉換。在4億至2.6億年前,大陸南北方兩塊大陸(楊子闆塊與華北闆塊)大規模對沖,秦嶺北部褶皺成山,南部則形成大巴山弧及弧後盆地。距今約2.5億年以來,伴随着印支運動和燕山運動等全球性構造運動的發展,楊子闆塊與華北闆塊強烈碰撞,大陸造山運動開始,秦嶺這座中國中央造山系逐漸形成與發展。

曆經十幾億年的滄海桑田,波瀾壯闊的造山運動,呈現給我們一個古老而又年輕,多變而又穩固的巨大山脈。秦嶺是中國南北方大陸的縫合帶,也是大陸南北方的天然地理分界線,它孕育了八百裡秦川的風調雨順和周秦漢唐的絕代風華。

構造活動曆史久遠 終南山出世界奇觀

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終南山上的冰鬥湖

曆史悠久的地質演化,複雜強烈的構造活動,使得秦嶺終南山成為秦嶺造山帶科學内涵和地表景觀的典型集中代表。這裡岩石、地層發育齊全,基岩裸露,峻拔淩霄,以其峰削偉岸的身姿雄峙秦嶺腹地,造就了終南山的脊梁。這裡山體垂直節理發育,球狀風化明顯,峰頂聳立,層巒疊嶂,深澗幽谷,峭壁兀立,有“天然雕塑公園”之稱。

秦嶺地區發育着北東、北西和東西方向三組斷裂帶,于終南山中部的翠華山一帶密集交織,在劇烈的構造運動下,部分山體岩石脫離産狀較陡的主節理面,産生山崩,氣勢宏大、驚天動地。終南山山崩地貌總面積5.2平方千米,規模在中國範圍内最大,在世界範圍内可排第三。在這裡可以看到雄奇的殘峰斷壁,壯觀的崩塌石海,幽深的奇異洞穴和迷人的堰塞湖泊等地質奇景,绮麗多姿。

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秦嶺終南山世界地質公園-第四紀冰川U型谷

終南山也是研究秦嶺古冰川作用以及中國第四紀冰期問題的關鍵區域,古冰川主要發生在約1.15萬年前,為第四紀末次冰期的産物。這裡由于沒有現代冰川掩蓋,其冰川地貌暴露得更加完整與齊全,對研究中國乃至東亞第四紀古氣候演變和古冰川作用具有重要意義。公園黑河景區的太白高山帶保留着完整壯觀的第四紀冰川地貌遺迹,形式多樣,千姿百态,除大片争奇鬥險的角峰、刃脊、槽谷冰碛外,更有久負盛名的太白三池,它們像一串晶瑩剔透的寶珠,鑲嵌在高山之巅的奇峰怪壁間,天藍水清,波光粼粼,充滿着奇妙無窮的魅力,在轟轟烈烈的構造運動中,展現出詩情畫意般的柔情。

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秦嶺終南山世界地質公園山崩石海

除了冰川作用,斷裂構造也對秦嶺地區地貌演化有重要作用。距今240萬年前後,秦嶺在陸塊強烈對擠之下,步步擡升,北部邊緣與渭河裂陷間的斷距達1萬米以上,孕育出頗具特色的複式地塹構造和地壘構造,發育壘中有塹、塹中有壘的斷陷盆地,内部的掀斜運動有着十分顯著的構造變形特征。秦嶺東進三秦,地勢綿延,形如一匹黑色駿馬的骊山地壘、溝谷縱橫交錯的渭河盆地成為饋贈終南山的地形絕筆,其間華清宮地熱溫泉湧出的涓涓細流,千百年來在曆史浪漫的氤氲中浸潤着關中大地。終于,秦嶺這幕漫長的地質演變大劇達到了它的高潮。

古人類栖息的樂土 動植物繁育的天堂

獨特的地質環境使得秦嶺終南山成為古人類栖息生活的樂土。發現于1964年的藍田公王嶺古人類遺址,向我們展示了生活在更新世中期以及舊石器時代早期的原始人類,在這片豐饒土地上點亮了人類進化的烽火。這是亞洲北部迄今發現的最古老的直立人化石。如果說古都西安是中華民族深厚曆史文化的一個重要符号,那麼藍田猿人遺址則是承載西安厚重曆史的發端。

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藍田猿人遺址頭蓋骨

秦嶺終南山獨特的地質背景,造就了中國東部最高的山峰與廣闊富饒的渭水盆地,也支撐起秦嶺地區的生物多樣性。由于秦嶺終南山山脈的拔地而起,來自太平洋暖濕氣團北進的步伐被滞緩,年均800毫米~1200毫米降水量和年均15攝氏度氣溫等值線穿過這裡,亞熱帶與暖溫帶的邊界在這裡鎖定,南北迥異的動植物區系在這裡交彙。秦嶺地區山高林密,地形複雜,垂直分帶明顯,在莽莽林海中,儲存着完整的原始次生植物群落:松栎紅桦、太白紅杉、頭花杜鵑、武當玉蘭等色彩絢麗,種類繁多;還有“秦嶺四寶”——奔跑的羚牛、嬉戲的金絲猴、靈巧的朱鹮和憨厚的大熊貓。

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秦嶺金絲猴

打造科學樂園 步入研學殿堂

如今終南山,依托完善的服務設施和便利的旅遊交通,姿顔煥發,名揚四海,同時也為西安這座人文底蘊深厚的曆史名城增添一份靈秀、一份飽滿和一份激情,成為人們探幽覽勝,科學考察,野營度假,修身養性的奇幻聖境。

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秦嶺終南山世界地質公園博物館

為了全面展示地質遺迹保護成果,做好大衆特别是青少年的科普,秦嶺終南山世界地質公園建立了立體的、多元度的青少年科普體系。更新了傳統的科普展示方式,實作雲端化,服務更多的科學科普愛好者,實作了科普線路全景化、地質旅遊産品精細化、研學基地專業化、研學線路延伸化。通過這些舉措,秦嶺終南山履行了世界地質公園職責,擴大了社會影響力,提升了地質公園顯示度,将保護地質遺迹、加強地學科普、帶動社群發展的理念進行了全面的闡釋。

秦嶺終南山,一座樸實無華的由巨大花崗岩體構成的山脈,立于其下,頓感山崩地裂的磅礴氣勢綿延而來;置身其間,青山綠水的鐘靈毓秀使人留戀;觀其全貌,人文曆史的厚重積澱震撼人心。如今它站到了世界的舞台上,展示地球造物的鬼斧神工,向世界展示大自然的神奇力量。

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終南山南五台秋色

我們願意繼續講好秦嶺終南山的故事,讓秦嶺終南山世界地質公園站在更大的舞台上,讓更多的人感受莽莽秦嶺,惟斯永固。

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