长白山地质遗迹价值
地质遗迹点的价值、意义概述
长白山世界地质公园主要的地质遗迹点有 20 个。具有重要科学意义可用于科学研究的点 19 个,用于科普教育的点 15 个,用于地学旅游的点 16 个;按照科学价值,具有世界级意义的地质遗迹类型有 4 处,具有国家级意义的有 3 个,其它为区域级和地方级。
长白山地质公园地质遗迹价值评价表
编号 |
遗迹点名称 |
具有重要的科 学意义 |
具有科普教育 意义 |
用于地学旅游 |
价值 |
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1 |
巨型复式火山锥 |
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世界级 |
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火山口群 |
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3 |
倾斜熔岩高原 |
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国家级 |
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4 |
熔岩台地 |
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5 |
熔岩塌陷(谷底森林) |
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区域级 |
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6 |
赤峰空落堆积物 |
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世界级 |
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7 |
火山碎屑流层 |
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8 |
二道白河火山泥流层 |
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9 |
园池空落浮岩火山层 |
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10 |
冰场火山碎屑流层 |
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11 |
韵律旋回 |
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地方级 |
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12 |
锦江峡谷 |
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世界级 |
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13 |
鸭绿江峡谷 |
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14 |
梯子河 |
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地方级 |
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15 |
炭化木遗迹 |
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区域级 |
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16 |
长白瀑布 |
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国家级 |
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17 |
天池 |
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世界级 |
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18 |
王池 |
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区域级 |
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19 |
小天池 |
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区域级 |
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20 |
温泉群 |
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地方级 |
世界级地质遗迹
长白山世界地质公园具有世界价值的地质遗迹共有 4 种类型,即巨型复式火山锥与火山29 口群组成的火山地貌,千年火山大喷发及其堆积物,火山碎屑峡谷,巨型火山口湖。
巨型复式火山锥与火山口群组成的火山地貌
长白山天池火山是目前世界上保存最完整的新生代复合巨型火山锥之一。长白山天池巨型复式火山锥的形成经历了三个火山喷发活动阶段,分别为造盾喷发阶段,造锥喷发阶段和爆炸式喷发阶段。这三个阶段在时间上经历了数百万年,主要由粗面质与碱流质熔岩以及碎屑岩交替叠加而成的复式巨型火山锥。在中新世-上新世和上新世末-更新世,火山岩岩石组合系列分别对应为橄榄拉斑玄武岩-碱性玄武岩-粗安岩-碱流岩和拉斑玄武岩-碱性玄武岩-碱性粗面岩-碱流岩,这种岩石组合及演化系列在世界范围内罕见。长白山天池火山作为中国东北部新生代内陆成因火山,反映了火山发育的完整过程,规模巨大,在复式火山中极具代表性,对研究中国东北部火山成因机制、时空分布具有十分重要的科学价值和国际对比意义,其保存的完整性及火山地貌的独特性、典型性对于研究西太平洋板块俯冲、弧后盆地的伸展、不同历史阶段岩浆的来源及其地幔和地壳岩浆活动的强度具有重要的科学意义(马晗瑞,2016)。
长白山世界地质公园范围内有 380 余个火山口,在东亚地区是火山数目最多、密度最大和火山岩分布最广的地区。200 多座斯通博里式喷发形成的小型玄武质火山锥和夏威夷式喷发形成的碱流质小型火山盾(刘祥,2005)。它们对揭示中国东部新生代火山形成的动力机制有重要的科学意义,同时对于火山灾害监测与预防也具有重要的现实意义。
长白山世界地质公园与中国和其他国家世界地质公园相比,火山地貌类型、喷发时代和期次、喷发岩类型及其火山口湖泊等方面都具有特殊性和唯一性。这种类型的火山在世界范围内非常少见。
拟建地质公园与中国世界地质公园火山地质遗迹对比表
指标 |
长白山世界地质公园 |
阿尔山地质公园 |
五大连池地质公园 |
镜泊湖地质公园 |
火山喷发 类型与火 山数量 |
长白山天池火山锥是亚洲保存最完整的巨型复式火山锥,保存有380多座各类小型火山渣锥、火山盾代表的小火山。 |
斯通博利式、夏威夷式、亚布里尼式、玛珥式火山,共有46座火山。 |
夏威夷式、斯通博利式火山喷发,有26座火山。 |
威夷式、斯通博利式喷发,有16座火山。 |
喷发年代 |
主要为自中新丗以来的第四纪。 最近的大喷发距今仅约1000年,爆发规模之大属世界罕见。 |
主要为第四纪。最 近的喷发距今约 2000年。 |
主要在更新世到全 新世。最近喷发距 今290年 |
主要在晚更新世到全新世 |
喷发岩岩石类型 |
大面积分布的玄武岩类,粗面岩类,碱流岩。 |
碱性橄榄玄武岩, 橄榄玄武岩和橄榄 拉斑玄武岩。 |
富钾质的碱基性火山岩。 |
碧玄岩、碱性玄武岩、粗面玄武岩 |
构造背景 |
西太平洋板块向欧亚大陆板块 的持续俯冲 |
大陆裂谷环境 |
大陆裂谷环境 |
大陆裂谷环境 |
火山地貌 |
长白山天池火山锥高耸入云,周 |
有翻花石、石海、 |
大面积分布的熔岩 |
熔岩流、熔岩隧道 |
与熔岩景观 |
围分布有数万平方千米的玄武岩熔岩台地、倾斜熔岩高原,以 及多类型的火山碎屑堆积物。 |
绳状熔岩、熔岩台 地、熔岩冢、熔岩 洞、喷气碟等 |
流保存完好,包括 绳状、块状及各种 形状的熔岩。 |
及熔岩峡谷。 |
火山口湖 |
长白山天池是亚洲海拔最高和面积最大的火山口湖。其他火山 口成因的湖泊也保存完整。 |
火山口湖,火山堰 塞湖,以及熔岩塌 陷湖 |
典型的火山堰塞湖 |
典型的火山堰塞湖,无火山口湖 |
与现有国外火山类世界地质公园,包括日本洞爷火山口和有珠火山地质公园、印度尼西亚巴图尔地质公园和法国阿德榭山地质公园进行对比,在火山喷发形式的多样性、火山地貌的复杂性、以及喷出岩类型的丰富程度等方面,长白山火山均具有重要的价值。
拟建地质公园与已有世界地质公园火山地质遗迹对比表
对比指标 长白山世界地质公园 |
日本洞爷火山口和有珠火山地质公园 |
印度尼西亚巴图尔地质公园 |
法国阿德榭山地质公园 |
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火山喷发 与火山类 型 |
普林尼式爆发,斯通博 里式喷发。形成双峰式 岩浆喷出物组成的多成 因巨型复式火山锥 |
普林尼式和蒸汽式喷 发(有珠山)、斯通 博里式喷发(Donkoro 山),复式火山 |
温和喷发型(Mildlyexplosive),复 式火山 |
斯通博里式喷发 |
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火山锥体高度 |
2749m |
737m(有珠山) |
1717m |
1753m |
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喷发时代 |
始于新近纪末,至现代 |
第四纪,始于10,000年前 |
第四纪,23,670和28,500年前 |
新近纪中新世 10-6Ma前,第 四纪166,000和 45,400年前 |
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喷发期次 |
多期次 |
多期次 |
多期次 |
多期次 |
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喷出岩类型 |
玄武岩、碱性粗面岩、碱流岩 |
熔结凝灰岩、玄武岩、安山岩 |
玄武岩、安山岩 |
玄武岩、响岩 |
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大地构造环境 |
西太平洋板块深俯冲,弧后伸展 |
西太平洋板块俯冲,岛弧 |
俯冲带,大陆壳(>25km) |
非洲板块和欧亚板块碰撞带, Mézenc地块 |
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火山地貌 |
巨型复式火山锥、熔岩 高原、熔岩台地、柱状 节理玄武岩,众多火山 口 |
火山锥、熔岩群中岛、火山灰台地 |
火山锥、熔岩流、火山灰 |
低平火山口、火 山锥、玄武岩、熔岩流 |
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火山成因湖泊 |
长白山天池,水面海拔2194m |
洞爷湖,湖面海拔84m |
巴图尔湖,海拔1,031m |
Saint-Front湖, 海拔1236m; Ferrand湖,海拔约358m |
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大峡谷 |
流水侵蚀火山喷发物形成的深切大峡谷 |
未见 |
未见 |
嵌有熔岩流的V字型河谷 |
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碱流岩岩流 |
碱流岩岩流形成4.5km舌状岩垅 |
未见 |
未见 |
未见 |
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炭化木 |
大量炭化木,胸径可达 80cm |
未见 |
未见 |
未见 |
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温泉群 |
60-70℃温泉群 |
温度45-50℃ |
温度45-50°C |
温度53°C |
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地质环境 造就的生 物多样性 和垂直分 带 |
火山锥表面形成垂直植 被分带,生物多样性十分丰富。 |
橡木为主的落叶阔叶林 |
热带植被 |
生物多样性丰富,顶部为亚高山灌木林,无植 被分带。 |
千年火山大喷发及其堆积物
爆炸式的千年大喷发(公元 946 年左右)是天池火山最新一次的大规模喷发活动,也是天池火山最著名、最被广泛关注的喷发事件,喷发分为两个阶段,包括赤峰期的空落浮岩、火山碎屑流及火山泥石流,和园池期的空落浮岩层、粗面质碎屑流。广泛分布于天池火山四周且出露较好,且存在两个阶段之间岩浆混合的现象(潘波,2016)。
长白山火山是我国唯一保存火山碎屑流堆积和火山泥流堆积的火山,千年大爆发形成的火山碎屑流堆积和火山泥流堆积以及火山空落物,无论其类型、规模和分布范围具有世界级规模,在国际上具有重要科学对比意义。这里是研究火山喷发物理过程极好场所,是研究火山爆发强度、扩散能力、火山爆发规模以及火山碎屑流、火山泥流的侵位机制等良好基地(王禹钦,2019)。
长白天池火山是近 2000 年在地球上发生过大规模爆炸式喷发的火山之一,作为中国已知最大的具有潜在喷发危险的活火山,是中国火山监测的重点对象。
火山碎屑峡谷
锦江峡谷、鸭绿江峡谷是拟建长白山世界地质公园中独有的高原火山碎屑峡谷地貌,形成于千年前的普林尼式火山大爆发,是赤峰期所喷发的火山碎屑流层(浮岩流层)经流水侵蚀、切割形成的峡谷地貌。峡谷中保存了长白天池千年火山大喷发过程中形成的各类堆积物,是喷发过程的详细记录,它对天池火山爆炸式喷发序列的建立有重要的科学意义。峡谷中形成的石林、石柱、象形石等独特微地貌景观,在世界范围内绝无仅有。不仅具有重要的科学价值,而且具有很高的美学和观赏价值。
巨型火山口湖——天池
天池是长白山世界地质公园必看的景观,不仅在中国,也是世界著名的景点。火山口湖周围由 16 座山峰环绕,是是亚洲海拔最高和面积最大的火山口湖。天池湖水始形成于天文峰期喷发后的数十年间(50.6ka),后在千年大喷发中重新注入。天池作为典型的破火山口湖,是天池火山喷发和演化的历史遗迹,具有重要的地质科学研究考察意义。同时,还具有很高的美学欣赏价值。
国家级地质遗迹
国家级地质遗迹包括火山地貌中的倾斜熔岩高原、熔岩台地、长白瀑布。这些地质遗迹在中国具有一定的代表性和典型性。长白山世界地质公园内的熔岩台地及熔岩高原是中国东北地区新生代火山熔岩分布面积最广的地区。熔岩台地上还有许多小火山锥体组成的数个小火山群。倾斜熔岩高原作为熔岩台地与巨型火山锥的过渡地貌类型,发育有高密度的河流。同时分布有岛状中山、玄武岩桌状山、残丘和季节性沼泽,以及寄生小火山锥体和未被熔岩淹没的侵蚀残丘,具有火山地貌的典型特征(郎秋玲,2014)和完整的火山地质遗迹。
长白瀑布是长白山世界地质公园内著名的景观,是天池水经 1250m 长的乘槎河后,在断裂处飞流直下而形成的源自火山口湖的瀑布。瀑布落差 68m,是世界上落差最大的火山口湖瀑布,瀑布巍巍壮观,具有极高的观赏价值。
区域及地方级地质遗迹
除了上述以外的其余地质遗迹均为区域级或地方级地质遗迹,主要用于地质科普教育和地学旅游。如:熔岩塌陷(谷底森林)为区内的著名景点,其成因可以用于科普知识教育,深谷内的“树包石”景观可以进行生物风化等地质科普知识的宣传。地质公园内保存出露良好的炭化木遗迹,记录了火山喷发的历史事件,对于火山地质灾害的研究有现实意义,这些地质遗迹对地质公园也具有重要意义。