冻融地貌:西伯利亚惊喜“超级蝌蚪”

2017年初,当一颗遥感卫星在俄罗斯西伯利亚上空飞行时,人们发现一只“超大蝌蚪”静静地蜷缩在亚那河流域附近,长度超过1000米。这到底是怎么回事?

西伯利亚的“大蝌蚪”(照片来源:搜狐)

原来这是一个最大深度约为86米的大坑,名为“巴塔嘎卡坑”。早在20世纪60年代,当地人就发现了它,但后来它变得越来越大,越来越深。今天,它已经“成长”成一个巨大的蝌蚪形状,有着巨大的头和长长的尾巴,这是令人惊讶的。从成因上分析,巴塔嘎卡坑实际上是一种冻融地貌。由于大面积森林被砍伐,树木的遮荫减少,植物的蒸腾作用减弱,地表温度逐渐升高,冻土融化,土壤侵蚀发生,从而形成一个超大的坑。

西伯利亚的“大蝌蚪”(照片来源:搜狐)

所谓冻土是指温度保持在摄氏零度以下的冻土或岩层。一般来说,冻土的内部结构可以分为上层和下层。上层是季节性冻土,夏天融化,冬天再次冻结,所以也叫冻融层。下层是长期冻土层。多年冻土主要分布在高纬度地区或高海拔地区,如俄罗斯的西伯利亚、中国东北的大兴安岭、青藏高原、天山、阿尔泰山等地。当冻土分布区的岩石受到冻融作用的破坏时,松散沉积物被扰动和分选,冻土层变形,形成冻融地貌,如岩石海、构造土、冻融碎屑锥、冰丘等。

冻土的冻融变化与全球气候变化密切相关,是气候变暖的信号。2016年,科学家在俄罗斯远东西伯利亚冻土带的贝利岛下发现了15个气泡。然而,到2017年,这些泡沫的数量已经迅速扩大到7000个。它们到底是什么?测试结果表明,这些气泡实际上是从地下释放的天然气水合物,即甲烷和二氧化碳气体。如今,地下天然气向外排放的现象不断发生,这表明这里的冻土开始部分融化,这在一定程度上证明了全球气候仍在变暖。

火山地貌:福建漳州海上兵马俑

在福建省漳州市漳浦县,离海岸约6.5公里处,有一个面积只有0.07平方公里的岛屿,叫做“南丁岛”。从远处看,这个海拔仅50多米的小岛就像嵌在碧绿大海中的一块黑玉。然而,当你乘船靠近时,你会发现这个岛实际上是由一个接一个的石柱堆积起来的。此外,这些石柱的形状非常规则。大多数是六角形,直径15 ~ 30厘米,直径约20 ~ 50米。它们像发丝一样紧密排列。因此,有人称之为"毛形石林",有人喜欢秦俑的盔甲,有人称赞它为"兵马俑"。有人计算出有140万根石柱,但是奇怪的石柱是怎么形成的呢?

福建漳州南定岛(照片来源:搜狐)

事实上,这些宏伟的石柱都是大自然的杰作。它们的岩性是玄武岩,是火山岩浆喷发后凝结形成的。由于玄武岩岩浆的低粘度和高流动性,溢流面可以长距离流动,覆盖范围大,在凝结过程中容易形成柱状节理,从而将岩石分为规则的六角柱状。南丁岛最初是大陆火山爆发的结果。在700万到2600万年前,火山爆发过很多次。后来,随着海平面上升,它与大陆分离,形成了一个孤岛。

福建漳州的“海上兵马俑”(照片来源:搜狐)

火山地貌包括多种类型,如各种形状的火山锥、熔岩脊、熔岩平台、熔岩高原、熔岩瀑布、熔岩流、熔岩脊、熔岩洞穴等。其中,火山锥是最常见的。由火山碎屑构成的火山锥通常又高又陡,而由熔岩流构成的火山锥通常又低又慢。火山口遗迹在火山锥顶部也很常见,而且沿着山坡径向向下分布的冲沟也经常被保留下来。美国夏威夷群岛、印度尼西亚爪哇岛、印度德甘高原、中国黑龙江五大连池火山群、山西大同火山群、云南腾冲火山群、台湾大屯火山群、河北张北熔岩高原等都是典型的火山地貌。

丹霞地貌:青海省贵德市阿公峡

说到丹霞地貌,你首先想到的是广东的丹霞山,它是丹霞地貌名称的来源,也是世界上最著名的丹霞地貌景观。虽然这是中国地质学家创造的一个地貌学术语,但它并不是中国独有的。丹霞地貌广泛分布于美国西部、中欧和澳大利亚,其中中国分布最为广泛。到目前为止,世界上已经发现了1200多处丹霞地貌。

导游国家地质公园丹霞地貌(照片:马德龙)

所谓丹霞地貌,是指各种奇形怪状的地貌,如城堡状、宝塔状、针状、柱状、棒状、方山状或峰林状等,是在差异风化、重力崩塌、侵蚀和溶解的综合作用下形成的,形成的原因是节理发育、铁和钙的不均匀混合和胶结。

导游国家地质公园丹霞地貌(照片:马德龙)

青海省海南州贵德县阿市村周围,坐落着这样一个奇特的景观。它位于黄河北岸,距西宁仅80公里,距贵德县34公里。西(南京)九芝公路穿过它。当我们在寂静的道路上行驶时,我们看到道路两侧的山被群山覆盖,高耸入云,绵延数十英里的山脉呈红色,就像一团火,悬崖像刀子和斧头,悬崖上的沉积层清晰可见,略显壮观。这些山有不同的高度。从远处看,有些像古代宫殿,有些像强大的巨人。从近距离观察它们,有些看起来像各种形状奇特、自然美的动物。地质学家发现这里的岩石是白垩纪到第三纪的红色砂砾岩,大约在1.2亿年前沉积。后来,由于黄河水的底蚀和沙尘暴的侵蚀,形成了丹霞地貌,并建立了国家地质公园进行保护。

黄土地貌:陕西省洛川县黑木沟

对于黄土地貌,大家不会感到陌生。广阔的高原和响彻云霄的新天游似乎是黄土地貌的同义词。描述这一景观最恰当的形容词是“成千上万的沟渠,成千上万的山谷和碎片”。

黄土是干旱半干旱地区形成的一种特殊的黄色沉积物。它内部通常有许多气孔和柱状节理。在地表水的作用下,经常形成各种地貌形态,如黄土塬、黄土岭、黄土丘等。还有许多其他各种形式及其组合,如沟壑、洼地、漏斗等。中国是世界上黄土分布最广、厚度最大的国家,面积63万平方公里,占世界黄土覆盖面积的49%,中国国土的6.6%。黄土地区分布在甘肃、青海、宁夏、内蒙古、陕西、山西等地。特别是中国西北和黄河中游的黄土高原,面积连续44万平方公里,厚度超过100米,最大厚度超过400米。

洛川黄土国家地质公园(照片来源:陕西旅游网)

在各种黄土地貌中,黄土塬最为壮观。它通常面积大,但相对平坦。地面坡度低于10度。外围被河谷环绕。河谷从中间切开,分成几个小块。最典型的是陕西省延安市洛川县南部地区。这里的黄土已经连续沉积了近250万年,形成了一个非常完整和相连的黄土序列。它不仅真实地记录了第四纪以来的古气候和古环境信息,而且保存了一些重要的化石,为我们提供了重要的古生物信息。一条名叫“黑水沟”的河谷蜿蜒穿过黄土高原。它长7公里,中间宽1.1公里,深约100~150米。它一年四季都有流水,两边都是陡坡。沉积的黄土坡面清晰可见,层理清晰,层位稳定。值得驻足观看的是,在这个山谷中还有许多黄土滑坡、崩塌、黄土悬沟、黄土落水洞、黄土桥、黄土柱、黄土墙和其他微地貌,默默地告诉人们他们经历了几百万年的风、霜、雨和雪。今天,洛川黄土国家地质公园已经建成,成为世界上唯一的黄土地质公园。