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黄龙地质成因



黄龙地质成因
    黄龙钙化景观总体介绍

  黄龙沟主要钙华景观分布在长3.6km,宽30—170m的黄龙沟内,钙化堆积体根据微地貌特征分为:钙化滩流、钙化池、钙化瀑布和钙化洞穴。
  1、 钙化滩流
  是岩溶水在斜坡上呈片状水流所形成的一种具有流态的钙化体。发育有波纹状、层状、板状的细小形态组合而成,且具有水平方向延伸和垂直方向增长的发育特征。黄龙钙化滩流南起黄龙寺,经金沙铺地到洗身洞瀑布,全长2500m,宽30--170m,是目前世界上已发现的同类形态中最壮观、最长、色彩最丰富的景观。
  2、钙化池
  钙化池是岩溶水在一定的水力坡度下呈扇状,放射状运动沉积而成。
黄龙的钙化池以群体出露。自下游至上游计八群;迎宾池,飞瀑流辉,盆景池,明镜倒映,娑萝映彩,争艳彩池,流芳池,石塔镇海池(五彩池)。
  3、钙化瀑布
是垂直流线型的钙华体,如“洗身洞”等钙化瀑布。 “洗身洞”钙化瀑布宽33米,高6.7--7.3米。
  4、钙化洞穴
钙化体被地下水溶蚀陷落所致。黄龙沟的钙化洞穴有三处:黄龙洞,簸箕洞和马蹄洞。
黄龙洞发育在后寺右侧的钙化流中,洞口呈竖井状,直径5.5--8.5米,深约25米,洞底为小厅堂,面积约400平方米。入口西南侧有一台坎,发育有肾状质结核和微型钙化池。洞内发育石笋、石钟乳、石幔、石瀑布等洞穴沉积。

  黄龙钙华景观的成因与演化

  钙化即石灰化,是本区高寒岩溶作用的产物.属于泉水堆积类型的碳酸盐建造。主要成分为碳酸钙。土状性质,易风华,具环状,片状纹理或块状,角烁状,海绵状结构。含碎屑物和生物残骸,呈乳白,浅灰,白色。黄龙钙化因含大量藻类生物而显淡黄色调。
钙化的沉积过程,主要是水中含量极其相对变化和平衡的过程,是碳酸钙溶解的可逆反应。碳酸钙的溶解和沉淀属于多相平衡的复相反应,其主要化学平衡反应式为;
  CaCo3(固)+H2O+CO2====Ca(HCO3),
  CaCO3(固)的溶解或从岩溶水中形成CaCO3(固)沉淀,要受到一系列平衡关系的控制,可用饱和指数和CO2分压的负对数值表征其动态。影响Co2分压平衡的有温度,压力,生物,水流流速等主要因素。
  黄龙钙化有两种基本的成因类型:既建造或原生沉积的和改造或再生 (侵蚀,前蚀,溶蚀与重力作用)的。
属于沉积的主要有边石坝与彩池,它是饱和岩溶在一定水力坡度下,主流线发生偏移或横向环流的影响,导致携带的植物逸骸,悬浮物的停积阻梗,并以此为骨架,经过碳酸钙沉淀充填和固结流(如金沙铺地);水流纵坡突变引起跌水而形成钙化瀑布(如飞瀑流辉):在悬瀑下由于钙化超前沉积,常在裙状瀑布华之间留下空间形成原生钙化洞穴(如洗身洞)。
  属于再生的有塌陷洞穴,潜蚀泉和钙化圈等。当地表水或泉水通过钙化体渗入和渗漏,促进了侵蚀,溶蚀和潜蚀作用。塌陷洞穴主要有“黄龙洞”, “簸箕海”与“马蹄海”:而潜蚀泉对钙化景观的重新塑造有特殊意义。钙化泉的形成源于彩池内漏水或涌水与沉积的同步进行,如石塔镇海彩池,莎萝映彩池等。
黄龙风景名胜区内的钙化景观是发育在由志留纪——三叠纪的碳酸岩建造和碎屑岩建造构成的雪山断裂两侧褶皱推覆岩片上的,经过印支期,燕山期以及喜玛拉雅期的复合造山作用的影响下,在第四纪冰川作用下组成的特定冰川地貌的基础上,叠加高寒岩溶作用以及新构造运动的联合作用而铸成的世界奇观,形成的自然景观将继续不断地受到地壳差异性抬升和溶蚀二种主要的地质作用的制约,使侵蚀基面不断下降,而地壳的抬升,又伴随着强烈的地震活动,以及崩塌,滑坡,倒石堆,泥石流等重力灾害的发育,导致原有自然景观的消亡与新景观的形成,如大湾张家沟古钙华景观的退化和黄龙沟钙化台地的形成,生长。
  由于黄龙该华因其富含铬合离子,表层富含藻类生物,呈现五彩魔澜的色块。如果钙化失水,所含藻类生物炭化,就会变黑退化。因此,必须加强对区内钙华泉的保护。

  黄龙喀斯特形成的有利条件

  黄龙沟切入岷山主峰雪宝顶腹背斜北冀,原为一冰川谷,做南北延伸,沟上游岩层变形强烈,裂隙发育,以灰岩、白云岩居多,板岩次之,即碳酸盐构成高寒含水层,为钙华堆积提供大量的物源。终底有终碛、侧碛底碛广泛堆积,形成石滩、石海,有利于降水大面积下渗、为下游钙华沉积提供有利的含水介质迁移条件。加之黄龙沟上游只有一条沟水流入沟内,且沟内有十多个泉水为补给水源。因此流动的水体及碳酸盐岩含水层是冷水型钙华形成基本条件,加上一系列的化学、物理作用,为喀斯特地貌堆积。

漫长的地质年代,沧海桑田,距今约200万年前,地球的造山运动使岷山山脉伴随着青藏高原一同快速隆起,黄龙沟也在这期间形成典型的冰川U形谷地。该区属古生界和三叠系以碳酸盐为主的地层,地质结构复杂。黄龙古寺南侧的望乡台断裂带是重要的地下水通道,富含碳酸氢钙的地下水通过深部循环,在此出露形成转花泉群,并成为黄龙钙华堆积的源泉。这些水流经黄龙沟凸凹不平的河床,造成水流变化,加上树根、落叶局部阻塞以及“生物喀斯特”作用,在温度、压力、水动力等因素变化的影响下,水中的碳酸钙沉积下来,形成钙华塌陷、钙华滩流、钙华瀑布等独特的露天喀斯特堆积地貌景观。这种高山、高寒环境下形成的大规模钙华堆积地貌,是世界上绝无仅有的景观。

  名词解释

  [喀斯特地貌]

  喀斯特(Karst),原为欧洲巴尔干半岛的一个地名,那里是石灰岩分布区,因石灰岩的溶蚀和浸蚀形成各种奇特的地形。后来,科学家们便借用“喀斯特”一词来称呼因岩石的化学溶解而引起的一系列地质作用和地貌现象。因石灰岩被溶蚀和再沉积而形成的各种地貌,被称为喀斯特地貌。

  [边石坝彩池]

  边石坝彩池是黄龙露天钙华堆积的一种主要形式。它是钙华体表面波痕状或鱼鳞状凹坑,经扩大、合并、生长而形成的。钙华池层层叠叠逶迤而下,状若梯田,池水如碧如玉。五彩斑斓。黄龙是迄今为止世界上发现数量最多、规模最大的边石坝彩池景观。

  [生物喀斯特]

  黄龙钙华堆积地貌的形成和水生植物有密切关系,科学家们称之为“生物喀斯特作用”。其原理主要由两方面组成:一是“光合作用”,白天,水生植物吸入水中的二氧化碳,产生氧气,使钙华沉积;二是“呼吸作用”,夜晚,水生植物吸入水中的氧气,产生二氧化碳,使钙华溶解。是否出现钙华沉积,则要看净光合作用(总光合作用—总呼吸作用)的大小。据实验,只有在一定低温(低于20c)范围内。净光合作用才会达到最大值。由于黄龙地处高寒山区,在具备充足的钙华沉积物源的基础上。低温的环境和良好的植被,便成为促进地表大量钙华堆积的主因。在黄龙沟的彩池、滩流和瀑布中。常常可以看到围绕和依附植物茎干和枝叶形成的钙华,这是生物喀斯特作用促进钙华沉积的典型例证。

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