吉林省重要地質(zhì)遺跡資源及其分區(qū)

王 科,牛岑岑

(1.吉林省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,吉林 長春 130021; 2.吉林大學(xué) 建設(shè)工程學(xué)院,吉林 長春 130026)

0 引 言

地質(zhì)遺跡由內(nèi)外力地質(zhì)作用形成,反映地質(zhì)歷史演化過程和物理、化學(xué)或環(huán)境條件變化。地質(zhì)遺跡是不可再生、不可移動的珍貴自然遺產(chǎn)和資源。吉林省地處中國東北中部,地質(zhì)遺跡類型多樣、資源豐富。

吳年冬等[1]通過對廣西樂業(yè)縣上崗村附近地質(zhì)遺跡分析和綜合評價,發(fā)現(xiàn)了4處地質(zhì)遺跡資源,均為基礎(chǔ)地質(zhì)大類,分屬層型(典型)剖面亞類、地質(zhì)事件剖面亞類、古動物化石產(chǎn)地亞類等3個亞類。沙冬[2]調(diào)查發(fā)現(xiàn)鹽湖區(qū)共有8處地質(zhì)遺跡,其中基礎(chǔ)地質(zhì)大類4處,地貌景觀大類2處、地質(zhì)災(zāi)害大類2處;8處地質(zhì)遺跡中世界級地質(zhì)遺跡1處、省級3處、省級以下4處。索爾等[3]提出了一種運用經(jīng)濟學(xué)邊際效用理論并考慮地質(zhì)遺跡信息效用的地質(zhì)遺跡保護模式。地質(zhì)遺跡的信息效用范圍涉及因地質(zhì)作用的重要性而產(chǎn)生的地質(zhì)意義和空間擴展。陳光庭等[4]在實地調(diào)查和綜合研究的基礎(chǔ)上,對石藏地區(qū)重要地質(zhì)遺跡進行分類。本文通過野外調(diào)查與核查發(fā)現(xiàn)吉林省有重要地質(zhì)遺跡點共83處,并系統(tǒng)收集已有地質(zhì)遺跡相關(guān)成果與資料,查明了省內(nèi)地質(zhì)遺跡類型、分布等基本特征與保護現(xiàn)狀,了解其成因、演化過程,開展對比分析,客觀評述其價值,在統(tǒng)計吉林省地質(zhì)遺跡的基礎(chǔ)上,初步揭示吉林省重要地質(zhì)遺跡的分布規(guī)律。

1 地質(zhì)遺跡資源狀況

1.1 地質(zhì)遺跡特征

調(diào)查發(fā)現(xiàn)的三大類10類22亞類83處地質(zhì)遺跡主要特征如下:① 珍貴重要地質(zhì)遺跡較多,世界級地質(zhì)遺跡6處,占地質(zhì)遺跡總數(shù)的7.2%,其中地層剖面類1處、重要巖礦石產(chǎn)地類1處、水體地貌類1處、火山地貌類2處、黃土地貌類1處;國家級地質(zhì)遺跡8處,占地質(zhì)遺跡總數(shù)的9.6%,其中重要化石產(chǎn)地類1處、水體地貌類3處、巖土體地貌類2處、火山地貌類2處;省級地質(zhì)遺跡69處,占地質(zhì)遺跡總數(shù)的83.1%[5-6]。② 具有科學(xué)價值的基礎(chǔ)地質(zhì)大類地質(zhì)遺跡占已查明的吉林省重要地質(zhì)遺跡數(shù)量的主導(dǎo)地位,其中基礎(chǔ)地質(zhì)類地質(zhì)遺跡44處,占53%;地貌景觀類地質(zhì)遺跡37處,占44.6%;地質(zhì)災(zāi)害類地質(zhì)遺跡2處,占2.4%。各等級和各類地質(zhì)遺跡分布百分比組成分別如圖1和圖2所示。

圖1 各等級地質(zhì)遺跡分布百分比組成Fig.1 Constitution of various grades of geological heritage in Jilin Province

1.2 地質(zhì)遺跡分布規(guī)律

(1) 地層剖面類地質(zhì)遺跡19處,其中元古界地層剖面地質(zhì)遺跡2處,位于安圖縣、白山市渾江區(qū);古生界地層剖面地質(zhì)遺跡10處,主要分布在白山市渾江區(qū)、吉林市船營區(qū)、樺甸市、永吉縣、延邊州和龍市、龍井市、長春市九臺區(qū)、遼源市東豐縣等地;中生界地層剖面地質(zhì)遺跡4處,主要分布在延邊州和龍市、龍井市、汪清縣、長春市雙陽區(qū)、遼源市東豐縣等地;新生界地層剖面地質(zhì)遺跡2處,位于舒蘭市和白城市洮北區(qū),全球?qū)有推拭?處,位于白山市江源區(qū)[7]。吉林省重要地質(zhì)遺跡資源分布見圖3。

(2) 巖石剖面類地質(zhì)遺跡8處,其中火山巖剖面地質(zhì)遺跡2處,位于長春市朝陽區(qū)、白山市撫松縣;變質(zhì)巖剖面地質(zhì)遺跡3處,主要分布在白山市渾江區(qū)、撫松縣、通化市輝南縣等地;侵入巖剖面地質(zhì)遺跡3處,位于蛟河市、樺甸市、磐石市等地。

(3) 構(gòu)造剖面類地質(zhì)遺跡1處,為吉林市三道嶺子村西北采石場構(gòu)造剖面。

(4) 重要化石產(chǎn)地類地質(zhì)遺跡4處,分別為通化大安溶洞猛犸象、披毛犀化石群,延吉市帽兒山恐龍化石群,四平市嬌小長春龍化石產(chǎn)地、榆樹市周家油坊古動物化石產(chǎn)地。

(5) 重要巖礦石產(chǎn)地類地質(zhì)遺跡12處,其中礦業(yè)遺址2處,分別為白山市板石鎮(zhèn)露采場鐵礦、臨江市大栗子鐵礦;典型礦床類露頭9處,分布于吉林市永吉縣、蛟河市、樺甸市、舒蘭市、磐石市,四平市鐵東區(qū),遼源市西安區(qū)[8],延邊州敦化市等地區(qū);隕石坑和隕石體1處,為吉林市金崗村隕石坑。

(6) 巖土體地貌類地質(zhì)遺跡11處,其中碳酸鹽巖地貌7處,侵入巖地貌3處,黃土地貌1處。碳酸鹽巖地貌地質(zhì)遺跡為撫松縣松江河鎮(zhèn)仙人洞和花園口鎮(zhèn)峰林,通化市云霞洞、集安市榆林鎮(zhèn)溶洞,長春市雙陽區(qū)吊水壺溶洞,磐石市官馬溶洞[9]及白水村溶洞;侵入巖地貌地質(zhì)遺跡為集安市五女峰、和龍市仙景山、蛟河市拉法山;黃土地貌地質(zhì)遺跡為乾安縣泥林[10]。

(7) 構(gòu)造地貌類1處,為白山市板石鎮(zhèn)鷹咀砬子。

(8) 火山地貌類9處,其中,火山巖地貌4處、火山機構(gòu)5處。火山巖地貌地質(zhì)遺跡主要是撫松縣松江河鎮(zhèn)玄武巖柱狀節(jié)理、長白縣十四道溝鎮(zhèn)玄武巖柱狀節(jié)理、長白縣小農(nóng)場村柱狀節(jié)理及四平市山門鎮(zhèn)早白堊系流紋巖火山巖地貌;火山機構(gòu)地質(zhì)遺跡主要是長白山主峰、輝南縣金川鎮(zhèn)金龍頂子、輝南縣大椅山、小椅山、伊通縣火山群。

(9) 水體地貌類16處,其中瀑布3處,泉7處,湖泊、潭1處,濕地、沼澤5處。瀑布主要包括撫松縣北崗鎮(zhèn)圣水疊瀑、輝南縣吊水壺瀑布、集安市五女峰峽谷瀑布、和龍市崇善瀑布;泉主要包括撫松縣泉陽泉、撫松縣仙人橋溫泉群、靖宇縣五龍泉、臨江市潤龍溫泉、通化縣水洞村水洞泉、吉林市圣德泉[11]、松原市兩家子村龍坑泉群;湖泊、潭為輝南縣火山口湖群;濕地、沼澤包括敦化市雁鳴湖濕地、農(nóng)安縣波羅湖濕地、松原市查干湖濕地、白城市莫莫格濕地、白城市向海濕地。

(10) 吉林省地質(zhì)災(zāi)害類2處,分別為白山市板石鎮(zhèn)塌陷坑和松原市哈拉毛都鎮(zhèn)滑坡遺跡。

2 地質(zhì)遺跡評價

根據(jù)DZT 0303-2017《地質(zhì)遺跡調(diào)查規(guī)范》的地質(zhì)遺跡類型劃分方案劃分的地質(zhì)遺跡類型,以《地質(zhì)遺跡保護管理規(guī)定》的地質(zhì)遺跡分級標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則依據(jù),編制了相應(yīng)地質(zhì)遺跡類型(世界級、國家級、省區(qū)級)的不同等級評價(鑒評)標(biāo)準(zhǔn),如表1所示。

表1 地質(zhì)遺跡評價標(biāo)準(zhǔn)區(qū)劃

吉林省重要地質(zhì)遺跡評價采用單因素評價和綜合評價方法,評價結(jié)果如下:重要地質(zhì)遺跡地層剖面類19處,其中世界級1處、省區(qū)級18處;巖石剖面類8處,全部為省區(qū)級;構(gòu)造剖面類1處,為省區(qū)級;重要化石產(chǎn)地類4處[12],其中國家級1處、省區(qū)級3處;重要巖礦石產(chǎn)地類12處,其中世界級1處、省區(qū)級11處;巖土體地貌類11處,其中世界級1處、國家級2處、省區(qū)級8處;構(gòu)造地貌類1處,為省區(qū)級;水體地貌類16處,其中世界級1處、國家級3處、省區(qū)級12處;火山地貌類9處,其中世界級2處、國家級2處、省區(qū)級5處;地質(zhì)災(zāi)害類2處,皆為省區(qū)級。

3 地質(zhì)遺跡區(qū)劃

吉林省重要地質(zhì)遺跡區(qū)劃,主要依據(jù)調(diào)查核實的吉林省重要地質(zhì)遺跡分布狀況和規(guī)律。地質(zhì)遺跡的分布狀況受區(qū)域地質(zhì)背景和地貌類型的影響,在不同的地質(zhì)背景和地貌類型條件下,形成不同的地質(zhì)遺跡,且地質(zhì)遺跡的空間分布也不同,所以,有必要按照地質(zhì)遺跡的自然屬性和特征進行吉林省地質(zhì)遺跡區(qū)劃。

3.1 區(qū)劃原則

(1) 層次原則。按地質(zhì)遺跡出露分布所在的地貌單元、構(gòu)造單元劃分成地質(zhì)遺跡大區(qū)、地質(zhì)遺跡分區(qū)、地質(zhì)遺跡小區(qū)等3個層次。

(2) 空間連續(xù)性原則。地質(zhì)遺跡大區(qū)、分區(qū)、小區(qū)的劃分,應(yīng)當(dāng)保證地質(zhì)遺跡分布的空間區(qū)域連續(xù)性和完整性,以便于統(tǒng)籌保護規(guī)劃與管理、合理利用。

3.2 區(qū)劃方法

地質(zhì)遺跡區(qū)劃依據(jù)在不同地質(zhì)背景和地貌類型條件下形成不同地質(zhì)遺跡的實際情況,按照地質(zhì)遺跡的自然屬性、特征,以及所在的大地構(gòu)造單元、地貌單元的地質(zhì)背景和地貌類型的不同,進行地質(zhì)遺跡區(qū)劃,為地質(zhì)遺跡保護規(guī)劃管理和利用提供分區(qū)、分類、分級指導(dǎo)的科學(xué)依據(jù)。

根據(jù)上述地質(zhì)遺跡區(qū)劃原則和區(qū)劃方法,將吉林省重要地質(zhì)遺跡區(qū)劃分為3個層次等級,如表2所示,具體包括:① 長白山大區(qū)(Ⅰ)、龍崗山-威虎嶺大區(qū)(Ⅱ)、吉林哈達嶺大區(qū)(Ⅲ)、松嫩平原大區(qū)(Ⅳ)等4個地質(zhì)遺跡大區(qū);② 4個地質(zhì)遺跡大區(qū)共劃分為9個地質(zhì)遺跡分區(qū);③ 9個不同的地質(zhì)遺跡分區(qū)再進一步劃分為10個地質(zhì)遺跡小區(qū)。吉林省重要地質(zhì)遺跡資源區(qū)劃見圖4。

表2 吉林省重要地質(zhì)遺跡區(qū)劃

圖4 吉林省重要地質(zhì)遺跡資源區(qū)劃Fig.4 Zoning of important geological heritage resource in Jilin Province

長白山地質(zhì)遺跡區(qū)內(nèi)所包含地質(zhì)遺跡類型最齊全,主要由于:① 中生代時期的印支運動以來,太平洋與亞洲大陸兩大板塊仍在繼續(xù)相向運動,構(gòu)造活動較頻繁,形成諸多中生代斷陷盆地,盆地內(nèi)中生代地層發(fā)育,同時保留了豐富的古動植物化石;② 巖漿活動頻繁,侵入巖地貌發(fā)育;③ 區(qū)內(nèi)亦出露元古界及古生界地層。新生界以來,火山活動頻繁,巖漿多次噴發(fā)及溢流形成眾多的火山機構(gòu)及火山巖地貌,經(jīng)后期漫長的地質(zhì)歷史時期的改造,形成具有觀賞價值的水體地貌、構(gòu)造地貌等。

龍崗山-威虎嶺地質(zhì)遺跡區(qū)內(nèi)大面積出露吉林省古老的基底變質(zhì)巖及龍崗火山群火山機構(gòu)、火山巖地貌;同時,該區(qū)多期的構(gòu)造運動和熱事件形成了諸如夾皮溝金礦[13]、二道甸子金礦等著名礦床;新生代以來,在區(qū)域火山活動的地質(zhì)背景條件下,該區(qū)形成眾多的水體地貌,如輝南縣火山口湖群、吊水壺瀑布、五龍泉等。

吉林哈達嶺地質(zhì)遺跡區(qū)內(nèi)地質(zhì)遺跡類型以地層類為主,其次為火山地貌類,其地質(zhì)遺跡的分布主要受伊舒斷裂和松花江斷裂的影響,如著名的伊通火山群。

松嫩平原地質(zhì)遺跡區(qū)內(nèi)主要地貌類型為平原,地質(zhì)遺跡分布較少,相應(yīng)類型以水體地貌為主,如莫莫格濕地、向海濕地等。

4 結(jié) 論

吉林省重要地質(zhì)遺跡調(diào)查發(fā)現(xiàn)了83處地質(zhì)遺跡,包括:對吉林省地質(zhì)歷史具有重大科學(xué)研究價值的全球界線層型剖面、層型典型剖面、巖性巖相建造剖面;對地質(zhì)演化和生物進化具有重要科學(xué)文化價值的古動物化石產(chǎn)地;具有重要科學(xué)研究和觀賞價值的碳酸鹽巖、侵入巖、火山等奇特的地質(zhì)景觀;具有特殊學(xué)科研究和觀賞價值的巖礦石產(chǎn)地;具有獨特醫(yī)療、保健作用和科學(xué)研究價值的溫泉、礦泉以及有特殊地質(zhì)意義的瀑布、湖泊、奇泉;具有科學(xué)研究意義的典型地質(zhì)災(zāi)害遺跡。

通過查明吉林省重要地質(zhì)遺跡的類型、分布、規(guī)模、形態(tài)、數(shù)量、物質(zhì)組成、成因、演化、組合關(guān)系、保存現(xiàn)狀和保護利用條件等,全面摸清了吉林省地質(zhì)遺跡資源情況,進一步評價了其科學(xué)價值、觀賞價值,編制了吉林省重要地質(zhì)遺跡資源分布圖、區(qū)劃圖。研究成果可為各級國土資源部門對地質(zhì)遺跡保護的管理和利用提供基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)。