黄仁俊神奇地质之美,知其所以美!-测绘吧

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黄仁俊
本文图片均摘自《地质之美——经典地貌》,苏德辰、孙爱萍编著,石油工业出版社出版。
经典地貌分类
山岳冰川地貌
河流与湖泊地貌
喀斯特地貌
海岸地貌
风成地貌
红层及丹霞地貌
火山地貌1山岳冰川地貌
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根据目前的地质学理论,地球表面是由若干个巨大的岩石圈板块构成的,板块之间的相互碰撞和俯冲、板块内部的深大断裂以及与板块运动相关的地球内部的岩浆活动是山岳地貌形成的最根本原因。青藏高原和喜马拉雅山脉就是印度板块向欧亚板块俯冲碰撞形成的。
珠穆朗玛峰

▲吴树成摄 珠穆朗玛峰:简称珠峰,珠峰整体呈巨型金字塔状,四周地形极为险峻,气象瞬息万变。在山脊和峭壁之间,分布着500 多条大小不等的冰川,冰川上有许多美丽而神奇的冰塔林,犹如广寒仙境。
梅里雪山

波密县米堆冰川
▲ 吴树成摄
唐古拉山口—吴树成摄

河西走廊上的古长城

▲得益于祁连山雪山融水的滋润,数百公里长的河西走廊自古便是中国的富足之地,也是中华文明以及中外交往的重要通道。图中为沿河西走廊修建的古长城遗迹。
贡嘎山冰川


角峰、冰斗冰川和刃脊

雅鲁藏布江阶地上的冰川漂砾


▲ 青藏高原许多阶地上散落着一些体积巨大的岩块,是早期冰川携带而来的漂砾。
贡嘎山下的红石滩

露易斯湖(Louise Lake) —张红旗摄

▲ 露易斯湖(Louise Lake), 位于班夫镇西侧56km 处,因湖水溶有冰川侵蚀而来的岩粉而呈绿色。该湖由冰川侵蚀形成的洼地潴水而成,水源主要为湖后的维多利亚冰川融水。因湖水中溶解岩粉浓度随季节而变化,加之光线、视角和距离的不同,湖水的颜色变化万千。
美国约塞米蒂(Yosemite)国家公园中的冰川遗迹

约塞米蒂的花岗岩棋盘状节理——冰川漂砾

峡湾地貌(Fjord Landform)
第四纪大冰期,现在的北欧基本被冰川覆盖,冰盖范围巨大,一直延伸到海洋。地球气温回升,冰川退却后,数百米甚至上千米深的阶梯状槽谷被海水涌入,而形成现在的峡湾地貌。
挪威的现代冰川与冰川河

被海水充填的冰川槽谷(挪威)

北极圈内的冰川地貌
朗伊尔宾附近的夏季风景

2河流与湖泊地貌
台湾太鲁阁大峡谷

▲ 台湾太鲁阁大峡谷是研究观察河流地貌的最好场所之一,河流的下切作用最主要控制因素是断裂和裂隙构造。此图显示的河谷整体走向呈直线状,明显受断层控制,两岸近直立。

▲ 受断裂构造、岩性和产状控制,下蚀与侧蚀同时进行中,产生了狭窄而倾斜的峡谷。
北京永定河

▲ 北京境内的永定河中游地貌景观。在珍珠湖水库修建前,这里为“V”形深切峡谷。由于人工景观的干预,现在此段河流的侵蚀作用急剧减弱。
冬季的五大连池瀑布

▲ 照片来源:五大连池世界地质公园管理委员会
尼亚加拉瀑布群

壶口瀑布

四川阿坝藏族羌族自治州红原县唐克镇九曲黄河第一湾—吴树成摄

河流的侧向侵蚀
景泰县黄河石林

湖泊地貌
抚仙湖
位于云南省中部,为一南北走向的山间盆地型湖泊。湖的东、西两岸均为断层控制,属于典型的深水断陷型高原湖泊。

长白山天池
位于一大型复合式火山的顶部,由多期火山活动形成。

察尔汗盐湖
极干旱环境下,内陆湖泊的蒸发量远大于补给量,当湖水的含盐量(矿化度)大于35g/L 时,即变成盐湖。

博斯腾湖中的波痕

▲河水携带的泥砂注入到湖中或海中后,会受水流和地形的影响而形成不同形态的沉积构造,上图为新疆博斯腾湖中松散的泥砂形成的波痕。
3喀斯特地貌
岩石遇水发生溶解称为岩溶。通常由碳酸盐、硫酸盐和氯化物构成的岩石溶解程度较高,称为可溶性岩石。可溶性岩石以石灰岩分布面积最大,约占全球陆地总面积的15%。中国的石灰岩资源也极为广泛,全国绝大部分省区都有分布。
桂林永福金鸡河水库峰林—方丽莹摄

桂林会仙峰林—方丽莹摄

河水的冲蚀和溶蚀

节理促进了石灰岩的溶蚀

云南石林
石林是喀斯特地貌的另一重要类型,是由林立的锥柱状、椎状和塔状石灰岩岩体密集组合在一起构成的景观。

天坑、地缝、天生桥
通常把形似漏斗的石灰岩洼地称为喀斯特漏斗,主要由溶洞顶板塌陷形成,亦有因地表水沿着节理裂隙溶蚀而成。当地下河与溶洞的顶板崩塌后,横跨沟谷的残留顶板称为天生桥。
重庆武隆天坑、地缝、天生桥

河北野三坡:喀斯特峡谷

奇异的钙华景观

▲气泡是湖水受下边尚未冷却的岩浆加热而逸出的二氧化碳气体,钙华就是这样形成的
梦纳湖底生长的钙华

北京房山石花洞


4海岸地貌
墨尔本“十二使徒石 (Twelve Apostles)”
澳大利亚坎贝尔港国家公园(Port Campbell National Park) 的核心景点,海岸带的石灰岩被两组垂直节理切割。海浪的持续侵蚀,在海蚀平台上遗留下一系列高50m 左右的巨型海蚀柱或石灰岩墙,称为十二门徒石。

澳大利亚“十二门徒石”海蚀柱

▲黄智勇摄(2007.9)
台湾野柳公园

▲海蚀平台上维妙维肖的女王头像,为海蚀与风化作用的共同产物—苏祺摄

▲野柳海蚀平台上的奇岩怪石—苏祺摄
肯丁公园海岸地貌
大海螺

大牛头

企鹅群

大鱼头

差异风化和溶蚀作用共同产生的洞穴—彭华摄

红海滩

▲中国盘锦的红海滩,红色物质为当地特有的碱蓬草聚集生长所形成—李学宽摄
山东灵山岛的海蚀崖以及海蚀平台
岛上出露的岩石主要为中生代沉积岩和火山岩:下部及海域中主要为早白垩世海相复理石,上部不整合覆盖的主要为白垩纪青山期火山岩。

▲海蚀崖以及海蚀平台上的各种岩石和构造

▲海蚀平台上出露的特殊褶皱
青岛金沙滩上的波痕

青岛银沙滩

沙滩上的砂子主要来自周边片麻岩的风化,主要成分是石英和白云母,因此颜色较浅
5风成地貌
主要由风力作用形成的各种地貌称为风成地貌。由风砂吹蚀形成的地貌称为风蚀地貌,例如风蚀柱、风蚀蘑菇、风蚀穴等。其中,由风力吹蚀形成的大面积分布的垄岗状地貌称为“雅丹地貌”。风力搬运的砂粒在适当条件下堆积形成的地貌称为风积地貌,风成沙丘、沙垄是最典型的风积地貌。
风蚀地貌

▲甘肃玉门石油沟口的风蚀地貌,砾岩因风蚀作用和差异风化作用形成各种怪异的地貌景观,强风吹过时,会出现各种怪异的声响,因此被称为魔鬼城。西北地区许多魔鬼城都是类似成因
甘肃酒泉屈家口子和磁窑(祁连山)

甘肃酒泉屈家口子和磁窑(祁连山)青稞地风化地貌

新疆和静县开都河附近的花岗岩(天山)

雅丹地貌
甘肃敦煌雅丹地貌

卫星照片上的雅丹地貌(甘肃敦煌)

青海冷湖附近的雅丹地貌
形态及排布规律极为明显

巴丹吉林沙漠卫星照片
可以看到沙丘的分布形态
6红层及丹霞地貌
丹霞地貌是红层地貌中的特殊类型,主要指产状平缓、节理发育的陆相红层在差异风化、重力崩塌、侵蚀、溶蚀等综合作用下形成的城堡状、宝塔状、针状、柱状、棒状、方山状或峰林状的地形。可以简述为“以陡崖坡为特征的陆相红层地貌”。
柱状—城堡状丹霞地貌(广东丹霞山)

柱状、城墙状丹霞地貌(张掖冰沟丹霞)

青海李家峡水库附近的坎布拉地质公园内的丹霞峰丛

▲主要由距今大约3800 万年(始新世)的砂砾岩组成。这里的丹霞地貌大约开始形成于十几万年前,以奇峰、方山、洞穴、峭壁为主要特征
河北承德的磬锤峰(棒槌山)
由侏罗纪末期—白垩纪早期形成的红色砂砾岩构成。磬锤峰大约形成于300 万年前

张掖彩色丘陵地貌


▲在甘肃省张掖市,有一套由1 亿年前白垩纪早期的河湖相砂砾岩和泥岩组成的岩石。通常情况下,干旱环境下形成的岩石呈红色,潮湿环境下呈绿色,由于气候频繁变化,岩石的成分和颜色也相应地产生了规律性的交替变化。
7火山地貌
由火山活动及与之相关的沉积作用、风化作用等形成的各种地貌称为火山地貌,包括各种类型的火山锥以及熔岩流形成的熔岩垄岗、熔岩台地、熔岩高原、熔岩瀑布、熔岩流、熔岩洞穴等。广义的火山地貌还包括熔岩型堰塞湖、湿地和火山口湖等。
1980 年4 月10 日,美国圣海伦火山小规模喷发

▲照片来源:美国地质调查局Donald A. Swanson
1980 年5 月18 日,美国圣海伦火山大爆发

▲照片来源:美国地质调查局
美国夏威夷Kīlauea 火山喷发的熔浆

▲照片来源:美国地质调查局
1984 年3 月25 日,美国夏威夷Mauna Loa 火山喷发

▲照片来源:美国地质调查局
火山岩六角柱状节理
侵入到地表或近地表环境的岩浆有数百度高温,在逐渐冷却到正常温度的过程中会发生渐变收缩,最终形成柱状节理。一般多见于玄武岩和黑曜岩。

▲香港世界地质公园吴善斌供图
美国魔鬼峰(Devils Tower)六角柱状节理—Colin Faulkingham 摄

英国巨人石道岬(Giant"s Causeway)六角柱状节理—Man vyi 摄

圣萨尔瓦多境内的 Santa Ana 火山口及火山口湖

▲José Fernández 摄 该火山口也是多期喷发的产物,从图中可以清楚看到多期喷发的证据,中间的凹陷为火山湖。
雁荡山世界地质公园
公园内有世界罕见的早白垩世复活型破火山,流纹质火山岩在外动力作用下形成叠嶂、锐峰、柱峰、方山、石门、岩洞等组合地貌景观,有人称之为雁荡山地貌。

▲雁荡山剪刀峰—叶金涛摄
雷琼世界地质公园
公园内有101 座火山,全部为第四纪火山,包含了玄武质岩浆爆发与蒸汽岩浆爆发的所有产物:熔岩锥、碎屑锥、混合锥、玛珥火山(低平火山口)等,被称为第四纪火山天然博物园。
雷虎岭火山

▲雷琼世界地质公园管理委员会供图
罗京盘玛珥火山
▲罗京盘位于海南省海口市秀英区永兴以南约6km 处,为一浅底锅形洼地,实际为形态不完整的扁平状火山口,称为破火山口。火山底座直径900~1000m。火山口中心为一7~8m 高的熔岩丘。火山口底部平坦,被开发为放射状农田,边坡为环形梯田。
镜泊湖世界地质公园
镜泊湖是由火山喷发的熔岩流阻塞牡丹江河道而形成的堰塞湖镜泊湖火山岩湿地—朱益民摄


五大连池世界地质公园
五大连池火山地质公园拥有世界上保存最完整、分布最集中、品类最齐全、状貌最典型的火山地质地貌,如石龙、石海、熔岩瀑布、熔岩暗道、熔岩钟乳、象鼻熔岩、翻花熔岩、喷气锥碟、火山砾和火山弹等微地貌景观,被科学家称之为“天然火山博物馆”和“打开的火山教科书”。
秋天的老黑山火山口

霜塔

▲冬天来自地下熔岩隧道中的热气遇到地面的冷空气后凝结而成
特殊形态的火山熔岩




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