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自然神奇造化 地质研学殿堂 | 秦岭终南山的地质演化

作者:中科院地质地球所
自然神奇造化 地质研学殿堂 | 秦岭终南山的地质演化
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在大陆大陆版图的正中央,自西向东矗立着一座巍峨而壮丽的山脉,这就是秦岭。秦岭中段还有一个诗意又传奇的名字——终南山。2009年终南山以其神奇且独特的自然山水登上了世界的舞台,成为大陆西北地区的首家世界地质公园。

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秦岭终南山世界地质公园

古老的终南山有着悠久且复杂的地质演化历史,它不仅展示了秦岭中央造山带的典型断裂构造,规模罕见的山崩地质遗迹和第四纪冰川地貌等地质奇观,更有出土“蓝田猿人”和“公王岭动物群”化石的黄土剖面。它是部五彩缤纷,内容充实的“自然史巨著”,为研究中国大陆地质演化、人类起源等提供了珍贵的科学资料,具有划时代的科学意义。

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恢弘的造山运动 秦岭孕育而生

秦岭的地质历史可以追溯到18亿年前,当时秦岭北部的华北大陆地壳已经形成,但是秦岭及其以南地区还是一片汪洋大海,洋底火山活动剧烈。约10亿年前,华南陆壳大体成形,两个陆壳相向运动,挤压变形,从而孕育了秦岭山脉的雏形。随之而来的是两大地壳的反向拉张,秦岭地区地壳被拉宽变薄,出现一系列裂谷与海槽,地幔岩浆上涌,海底黑烟滚滚。

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秦岭——大陆南北方大陆的缝合线

距今4亿年前,秦岭地区开始真正的由海向山转换。在4亿至2.6亿年前,大陆南北方两块大陆(杨子板块与华北板块)大规模对冲,秦岭北部褶皱成山,南部则形成大巴山弧及弧后盆地。距今约2.5亿年以来,伴随着印支运动和燕山运动等全球性构造运动的发展,杨子板块与华北板块强烈碰撞,大陆造山运动开始,秦岭这座中国中央造山系逐步形成与发展。

历经十几亿年的沧海桑田,波澜壮阔的造山运动,呈现给我们一个古老而又年轻,多变而又稳固的巨大山脉。秦岭是中国南北方大陆的缝合带,也是大陆南北方的天然地理分界线,它孕育了八百里秦川的风调雨顺和周秦汉唐的绝代风华。

构造活动历史久远 终南山出世界奇观

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终南山上的冰斗湖

历史悠久的地质演化,复杂强烈的构造活动,使得秦岭终南山成为秦岭造山带科学内涵和地表景观的典型集中代表。这里岩石、地层发育齐全,基岩裸露,峻拔凌霄,以其峰削伟岸的身姿雄峙秦岭腹地,造就了终南山的脊梁。这里山体垂直节理发育,球状风化明显,峰顶耸立,层峦叠嶂,深涧幽谷,峭壁兀立,有“天然雕塑公园”之称。

秦岭地区发育着北东、北西和东西方向三组断裂带,于终南山中部的翠华山一带密集交织,在剧烈的构造运动下,部分山体岩石脱离产状较陡的主节理面,产生山崩,气势宏大、惊天动地。终南山山崩地貌总面积5.2平方千米,规模在中国范围内最大,在世界范围内可排第三。在这里可以看到雄奇的残峰断壁,壮观的崩塌石海,幽深的奇异洞穴和迷人的堰塞湖泊等地质奇景,绮丽多姿。

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秦岭终南山世界地质公园-第四纪冰川U型谷

终南山也是研究秦岭古冰川作用以及中国第四纪冰期问题的关键区域,古冰川主要发生在约1.15万年前,为第四纪末次冰期的产物。这里由于没有现代冰川掩盖,其冰川地貌暴露得更加完整与齐全,对研究中国乃至东亚第四纪古气候演变和古冰川作用具有重要意义。公园黑河景区的太白高山带保留着完整壮观的第四纪冰川地貌遗迹,形式多样,千姿百态,除大片争奇斗险的角峰、刃脊、槽谷冰碛外,更有久负盛名的太白三池,它们像一串晶莹剔透的宝珠,镶嵌在高山之巅的奇峰怪壁间,天蓝水清,波光粼粼,充满着奇妙无穷的魅力,在轰轰烈烈的构造运动中,体现出诗情画意般的柔情。

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秦岭终南山世界地质公园山崩石海

除了冰川作用,断裂构造也对秦岭地区地貌演化有重要作用。距今240万年前后,秦岭在陆块强烈对挤之下,步步抬升,北部边缘与渭河裂陷间的断距达1万米以上,孕育出颇具特色的复式地堑构造和地垒构造,发育垒中有堑、堑中有垒的断陷盆地,内部的掀斜运动有着十分显著的构造变形特征。秦岭东进三秦,地势绵延,形如一匹黑色骏马的骊山地垒、沟谷纵横交错的渭河盆地成为馈赠终南山的地形绝笔,其间华清宫地热温泉涌出的涓涓细流,千百年来在历史浪漫的氤氲中浸润着关中大地。终于,秦岭这幕漫长的地质演变大剧达到了它的高潮。

古人类栖息的乐土 动植物繁育的天堂

独特的地质环境使得秦岭终南山成为古人类栖息生活的乐土。发现于1964年的蓝田公王岭古人类遗址,向我们展示了生活在更新世中期以及旧石器时代早期的原始人类,在这片丰饶土地上点亮了人类进化的烽火。这是亚洲北部迄今发现的最古老的直立人化石。如果说古都西安是中华民族深厚历史文化的一个重要符号,那么蓝田猿人遗址则是承载西安厚重历史的发端。

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蓝田猿人遗址头盖骨

秦岭终南山独特的地质背景,造就了中国东部最高的山峰与广阔富饶的渭水盆地,也支撑起秦岭地区的生物多样性。由于秦岭终南山山脉的拔地而起,来自太平洋暖湿气团北进的步伐被滞缓,年均800毫米~1200毫米降水量和年均15摄氏度气温等值线穿过这里,亚热带与暖温带的边界在这里锁定,南北迥异的动植物区系在这里交汇。秦岭地区山高林密,地形复杂,垂直分带明显,在莽莽林海中,保存着完整的原始次生植物群落:松栎红桦、太白红杉、头花杜鹃、武当玉兰等色彩绚丽,种类繁多;还有“秦岭四宝”——奔跑的羚牛、嬉戏的金丝猴、灵巧的朱鹮和憨厚的大熊猫。

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秦岭金丝猴

打造科学乐园 步入研学殿堂

如今终南山,依托完善的服务设施和便利的旅游交通,姿颜焕发,名扬四海,同时也为西安这座人文底蕴深厚的历史名城增添一份灵秀、一份饱满和一份激情,成为人们探幽览胜,科学考察,野营度假,修身养性的奇幻圣境。

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秦岭终南山世界地质公园博物馆

为了全面展示地质遗迹保护成果,做好大众特别是青少年的科普,秦岭终南山世界地质公园建立了立体的、多维度的青少年科普体系。升级了传统的科普展示方式,实现云端化,服务更多的科学科普爱好者,实现了科普线路全景化、地质旅游产品精细化、研学基地专业化、研学线路延伸化。通过这些举措,秦岭终南山履行了世界地质公园职责,扩大了社会影响力,提升了地质公园显示度,将保护地质遗迹、加强地学科普、带动社区发展的理念进行了全面的阐释。

秦岭终南山,一座朴实无华的由巨大花岗岩体构成的山脉,立于其下,顿感山崩地裂的磅礴气势绵延而来;置身其间,青山绿水的钟灵毓秀使人留恋;观其全貌,人文历史的厚重积淀震撼人心。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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终南山南五台秋色

我们愿意继续讲好秦岭终南山的故事,让秦岭终南山世界地质公园站在更大的舞台上,让更多的人感受莽莽秦岭,惟斯永固。

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