李紅 王義強(qiáng) 李曉燕 劉慧佳
[摘 要]野外實(shí)踐教學(xué)是訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行野外調(diào)查、培養(yǎng)學(xué)生野外獨(dú)立工作能力的重要環(huán)節(jié),吉林大學(xué)地學(xué)專業(yè)在設(shè)定與修訂培養(yǎng)方案時對野外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)極為重視。文章結(jié)合地學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)需要,以伊通火山群為例,設(shè)計了旅游地學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)路線的主要內(nèi)容,包括火山地質(zhì)遺跡旅游資源美學(xué)價值觀察、火山地質(zhì)遺跡形成過程與機(jī)理科學(xué)研究、伊通火山群火山地質(zhì)遺跡獨(dú)特性觀察以及火山地質(zhì)遺跡科學(xué)價值(橄欖巖包體)考察等。通過組織學(xué)生開展旅游地學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)路線的觀察與學(xué)習(xí),提升地學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)的知識性與趣味性,并且培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)資源環(huán)境、熱愛地球科學(xué)的專業(yè)情懷。
[關(guān)鍵詞]旅游地學(xué);地質(zhì)旅游資源;野外實(shí)踐教學(xué);伊通火山群自然保護(hù)區(qū)
[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2022)04-0007-03
引言
地質(zhì)旅游資源是建立地質(zhì)公園的重要資源,也是發(fā)展地學(xué)旅游的主要載體??茖W(xué)開發(fā)與合理保護(hù)地質(zhì)旅游資源,是踐行“綠水青山就是金山銀山”理念的重要手段,也是契合旅游產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需要。圍繞地質(zhì)公園、礦山公園、自然遺產(chǎn)地等地區(qū)開展野外實(shí)踐教學(xué),設(shè)計旅游地學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)路線,使學(xué)生深刻理解地學(xué)與旅游相結(jié)合的強(qiáng)大生命力,進(jìn)而明確學(xué)習(xí)地質(zhì)學(xué)不僅可以服務(wù)于傳統(tǒng)地學(xué)研究領(lǐng)域,也可以在地質(zhì)遺跡旅游資源開發(fā)與保護(hù)、地質(zhì)公園規(guī)劃與開發(fā)、地質(zhì)公園建立與管理、旅游策劃與規(guī)劃設(shè)計等領(lǐng)域大有作為,增強(qiáng)專業(yè)學(xué)習(xí)信心與動力。
伊通火山群是以基性玄武巖侵出式噴發(fā)火山地質(zhì)遺跡和火山景觀為主要保護(hù)對象的國家級地質(zhì)遺跡自然保護(hù)區(qū),是東北地區(qū)最為著名的火山群之一。其獨(dú)特的侵出噴發(fā)方式、發(fā)育的柱狀節(jié)理、陡峭的火山穹丘、奇特的造型景觀、珍稀的橄欖巖包體等地質(zhì)現(xiàn)象,具有重要的保護(hù)價值、科研價值和生態(tài)價值,其區(qū)域地質(zhì)旅游資源豐富并且獨(dú)具特色,多年來一直是吉林大學(xué)地學(xué)各專業(yè)野外實(shí)踐教學(xué)路線之一。將區(qū)域火山地質(zhì)背景與旅游地學(xué)相結(jié)合,設(shè)計旅游地學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)路線,使學(xué)生得到參與式旅游體驗(yàn)的同時,加深對地貌和地質(zhì)現(xiàn)象的理解[1],拓寬知識視野,提升實(shí)踐興趣,增強(qiáng)進(jìn)一步鉆研區(qū)域地質(zhì)背景與地質(zhì)遺跡資源形成機(jī)理的動力,增強(qiáng)地學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)信心和培養(yǎng)科學(xué)精神,進(jìn)而提高旅游地學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)成效,培養(yǎng)新興交叉學(xué)科人才。
一、地質(zhì)旅游資源
(一)地質(zhì)旅游資源的概念
地質(zhì)旅游資源是指具有旅游價值的地質(zhì)遺跡以及與地質(zhì)體直接有關(guān)的人類活動遺跡。它既包括旅游資源中的山水名勝、自然風(fēng)光等自然遺跡,以及在晚近地質(zhì)歷史時期人類形成與發(fā)展過程中的文化遺跡;也包括人類與地質(zhì)體相互作用的遺跡,即人類開發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)資源以及人類遭受地質(zhì)災(zāi)害等各種遺跡[2],如重要地質(zhì)剖面,重要化石產(chǎn)地,有特殊價值的礦物、巖石、礦床產(chǎn)地,重要地質(zhì)構(gòu)造遺跡,古人類遺址,溶洞等。地質(zhì)旅游資源具有空間定位性、永久性、科學(xué)性、觀賞性、不可再生性和重復(fù)利用性等特點(diǎn),是自然旅游資源的重要組成部分[3]。
(二)地質(zhì)旅游資源的開發(fā)與保護(hù)
地質(zhì)旅游資源(特別是地質(zhì)遺跡旅游資源)是地球在漫長的地質(zhì)歷史時期在內(nèi)外地質(zhì)營力作用下形成的具有觀賞價值的地表形態(tài)以及具有重大科學(xué)價值的地質(zhì)遺跡,是研究地球演化、生命起源、物種進(jìn)化的重要實(shí)物資料,必須予以保護(hù)。在新時代背景下,地質(zhì)旅游資源蘊(yùn)含新的使命和意義,不僅能被旅游業(yè)利用并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)價值,而且暢游地球科學(xué)知識的海洋也能滿足游客對相關(guān)知識的渴求,提升游客幸福感,產(chǎn)生社會效益,更能在地質(zhì)旅游資源豐富但相對貧困的地區(qū),合理開發(fā)利用地質(zhì)旅游資源,進(jìn)行精準(zhǔn)扶貧,優(yōu)化地方經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),改善生態(tài)環(huán)境[3-4]。也就是說,合理開發(fā)與保護(hù)地質(zhì)旅游資源可以發(fā)揮經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)三方面的效應(yīng),是踐行“綠水青山就是金山銀山”理念的重要體現(xiàn),也是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要保障。
二、伊通火山群自然保護(hù)區(qū)的地理環(huán)境與地質(zhì)背景
(一)地理環(huán)境
伊通火山群自然保護(hù)區(qū)位于長春市以南63~80 km的伊通滿族自治縣境內(nèi)。保護(hù)區(qū)總面積764.8公頃,主要由16座火山組成,地理坐標(biāo)為東經(jīng)124°50′至125°22′,北緯43°14′至43°35′。S1(長春—長白)高速公路,229、504國道,S206、S103省道等穿區(qū)而過,交通十分便利。匯入松花江、注入韃靼海峽的伊通河以及匯入遼河、流向渤海的大孤山河是本區(qū)的兩大河流,大孤山和莫里青山之間呈北西向展布的平原型寬緩高地是這兩大水系的分水嶺。自然保護(hù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)遺跡奇特,林木資源茂盛,動植物資源豐富,生態(tài)環(huán)境良好。
(二)地質(zhì)背景
伊通火山群是分布在伊通-依蘭-蘿北斷裂帶上最著名的火山群,在該斷裂帶及其旁側(cè)出露的火山群由南向北依次有遼源、伊通、范家屯、舒蘭、尚志、方正、依蘭、佳木斯、鶴崗等火山群。伊通火山群屬中心式噴發(fā)類型,其總體展布方向與該斷裂帶相平行,呈并列狀分布于盆地中間,而每座火山的噴發(fā)中心則常受該區(qū)發(fā)育的NE和NW向兩組區(qū)域斷裂系統(tǒng)的交匯部位控制[5]。
三、伊通火山群旅游地學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)路線設(shè)計
從地質(zhì)學(xué)角度來看,伊通火山群自然保護(hù)區(qū)內(nèi)蘊(yùn)含著地殼發(fā)展簡史、火山活動、構(gòu)造地質(zhì)、巖石、礦物等方面的實(shí)習(xí)資源;從地貌學(xué)角度來看,大黑山地壘山、遼吉東部低山丘陵以及伊舒地塹盆地等大的地貌單元,輔以伊通河、北大河、歡欣嶺水庫、石門子水庫等中小型水域,構(gòu)成了火山錐與水體相間分布的平原型火山風(fēng)景區(qū),也具有構(gòu)造地貌、火山地貌、流水地貌等方面的實(shí)習(xí)條件[6]。
(一)火山地質(zhì)遺跡旅游資源美學(xué)價值觀察點(diǎn)——大孤山、西尖山
伊通火山群自然保護(hù)區(qū)內(nèi)部有豐富的地質(zhì)旅游資源。大孤山與西尖山兩個教學(xué)點(diǎn)主要以觀察體驗(yàn)為主,讓學(xué)生感受火山群的宏偉壯觀,感嘆大自然的鬼斧神工,理解自然保護(hù)區(qū)在保護(hù)地質(zhì)遺跡以及旅游資源開發(fā)與保護(hù)中所起的作用。2F25C559-8643-4692-9DD0-5D4B283A0E91
大孤山是伊通火山群中最為高大的火山穹丘,自然造型奇特,風(fēng)光秀麗。海拔高度為430.5m,相對高度為150 m。登其主峰——瞰望峰,可鳥瞰火山群全貌[7-8]。大孤山柱狀節(jié)理發(fā)育并且柱體大小不等,橫斷面直徑為0.3~0.7m不等,柱體可見三棱、四棱、五棱、六棱和七棱,一般粗柱平均值接近六棱,細(xì)柱則接近四棱。柱體大小和產(chǎn)狀多變,直立、傾斜、水平、交叉產(chǎn)狀均有出露,遠(yuǎn)觀成林、近看為柱,形態(tài)各異并且相互輝映成林,構(gòu)成許多極具特色的造型景觀(見圖1至圖3)。
西尖山不僅柱狀節(jié)理發(fā)育而且非常規(guī)則。柱狀節(jié)理將巖石切割成五棱柱、六棱柱、七棱柱。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,整個火山似由火山巖柱體堆砌而成。柱體呈向上收斂、向下撒開的傘形,拔地而起,高聳入云,有“擎天柱”“火山大廈”之美稱(見圖4),可與美國懷俄明州的“魔鬼之塔”相媲美[7],具有極高的觀賞價值。
(二)火山地質(zhì)遺跡形成過程與機(jī)理觀察點(diǎn)——大孤山、小孤山、西尖山
野外地質(zhì)考察是系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生野外地質(zhì)調(diào)查能力和培養(yǎng)學(xué)生野外獨(dú)立工作能力的過程。地質(zhì)旅游資源調(diào)查更注重地質(zhì)旅游資源的形成原因、形成過程、敏感性及特殊性,尤其是在野外調(diào)查中,要能準(zhǔn)確迅速地判斷出地質(zhì)旅游資源形成的主要原因、年代以及發(fā)育程度、保存狀況等。開展此路線教學(xué)的目的是引導(dǎo)學(xué)生通過野外觀察來推測伊通火山群的形成過程與機(jī)理。
火山作用一般分為爆發(fā)、噴溢和侵出三種形式,伊通火山群應(yīng)以侵出為主,爆發(fā)和噴溢居次要地位[5-8]。在伊舒地塹內(nèi),基性巖漿沿區(qū)域性斷裂形成中心式噴發(fā)?;詭r漿長距離穿過地塹內(nèi)膠結(jié)松散的巨厚沉積物時,巖漿沿途侵位停留會造成損耗,同時也會造成揮發(fā)份的大量散失,帶走熱量,致使巖漿噴出地表時黏稠度顯著增加,大量巖漿只能像擠牙膏似地在火山口涌出,形成孤立的、坡度較陡的巖鐘狀火山穹丘。侵出相是各火山穹丘的主體,均為塊狀熔巖,產(chǎn)狀一般都屬于巖鐘,呈蘑菇狀或團(tuán)球狀。根據(jù)伊通火山群獨(dú)特的中心式基性熔巖侵出噴發(fā)模式,國內(nèi)外火山專家構(gòu)建了“伊通型火山機(jī)制模型”,填補(bǔ)了基性火山形成機(jī)制研究方面的空白,對研究火山作用和巖漿起因等都有特別重要的意義[9]。
(三)伊通火山群火山地質(zhì)遺跡獨(dú)特性觀察點(diǎn)——小孤山、東小山
伊通火山群的獨(dú)特性具有較高的地學(xué)研究和科學(xué)考察價值,堪稱天然火山博物館。首先,熔巖不能分層,噴發(fā)旋回性不明顯。在伊通火山群中,所有火山均主要由堿性橄欖玄武巖熔巖組成(只有在小孤山、東小山等火山底部見到火山碎屑巖),各火山不同部位基本上是致密均一的塊狀熔巖,說明火山是在一個短暫的時間內(nèi)形成的,缺乏長期的分異演化記錄。其次,噴出物有限,貧揮發(fā)份?;鹕剿樾嘉锖苌?,且均局限于火山口附近,已知厚度不超過數(shù)米。熔巖的氣孔構(gòu)造不發(fā)育,絕大多數(shù)都是致密塊狀熔巖[5-7]。各種與火山作用有關(guān)的噴氣、熱水乃至巖漿晚期自變質(zhì)產(chǎn)物均不發(fā)育。再次,伊通火山群的特殊性在于火山地形大體可分為兩種類型:一種如西尖山、莫里青山、大孤山、東尖山等,其火山錐邊部坡度在10°左右,中部則驟然變陡,坡度多大于20°;另一類如小孤山邊部坡度可達(dá)38.5°,即自邊部就開始較陡。本區(qū)火山大多未發(fā)現(xiàn)火山玻璃、渣狀熔巖、自碎角礫等熔巖表層的巖石特征,說明火山均遭受過不同程度的風(fēng)化剝蝕,火山錐原始地形坡度可能比現(xiàn)在還要大[5]。最后,沒有明顯的火山口。伊通火山群火山山頂普遍沒有相當(dāng)于火山口的凹地,也未發(fā)現(xiàn)有任何破火山口構(gòu)造,表明原始地形火山口就不明顯。
(四)火山地質(zhì)遺跡科學(xué)價值(橄欖巖包體)考察點(diǎn)——東小山、莫里青山
在伊通火山群中的小孤山、東小山、莫里青山和饅頭山等火山熔巖中含有大量幔源包體,對研究地球巖石圈結(jié)構(gòu)和地球深部物質(zhì)組成,了解地球的形成演化規(guī)律、本區(qū)地殼結(jié)構(gòu)組成、地殼的穩(wěn)定性以及地震特征與規(guī)律等具有重要的科研價值和深遠(yuǎn)的理論意義[7-9]。此路線的教學(xué)主要是讓學(xué)生理解包體的指示意義,進(jìn)行地質(zhì)知識科普。
包體有輝石橄欖巖和輝石巖兩種類型,新鮮面為暗綠色,風(fēng)化后為黃綠色或黃色(圖5)。輝石橄欖巖包體多呈次棱角狀團(tuán)塊,最大可達(dá)15cm,與玄武巖界線明顯,由中粗粒的橄欖石和輝石組成。輝石巖包體一般呈現(xiàn)出比較規(guī)則的橢圓形,常由輝石柱狀自形晶規(guī)則結(jié)合而成。實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)研究表明,這種輝石橄欖巖包體是上地幔的組成物質(zhì),玄武質(zhì)巖漿是輝石橄欖巖部分熔融的產(chǎn)物,而包體為部分熔融的殘留物。經(jīng)取樣做溫壓分析測定得出,巖漿形成時的平均溫度為1073℃,平均壓力為21kp,由此可以推斷巖漿是在埋深70 km左右的上地幔中形成的[10],這一發(fā)現(xiàn)引起了國際地質(zhì)學(xué)界的高度重視。
四、結(jié)論與展望
伊通火山群自然保護(hù)區(qū)以其特殊性、稀有性、脆弱性和較高的科研科考價值,已經(jīng)成為吉林大學(xué)以及東北地區(qū)著名的科學(xué)研究與地質(zhì)教學(xué)基地。目前對伊通火山群地質(zhì)遺跡資源形成的環(huán)境、條件及機(jī)理等學(xué)術(shù)問題的研究是地質(zhì)學(xué)傳統(tǒng)野外實(shí)踐教學(xué)講授的主要內(nèi)容。伊通火山群國家級自然保護(hù)區(qū)的地質(zhì)遺跡具有較高的觀賞價值和旅游開發(fā)價值,將地質(zhì)學(xué)與旅游學(xué)相結(jié)合的旅游地學(xué)具有廣闊的發(fā)展前景。
目前伊通火山群地質(zhì)旅游資源已經(jīng)得到了有效保護(hù),但是在開發(fā)過程中還存在開發(fā)水平落后、層次不高,仍然停留在普通景觀和一般意義上的旅游觀光層面,對其蘊(yùn)含的科學(xué)內(nèi)涵、保護(hù)價值和獨(dú)特的旅游功能尚未充分挖掘等問題。開展區(qū)域旅游資源調(diào)查評價,深入挖掘地質(zhì)旅游資源的潛力,發(fā)揮地質(zhì)旅游資源在區(qū)域旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的驅(qū)動性作用是保護(hù)區(qū)未來努力的主要方向,也是旅游地學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)的重要內(nèi)容之一。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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[責(zé)任編輯:龐丹丹]2F25C559-8643-4692-9DD0-5D4B283A0E91