吉林省重要地質遺跡資源及其分區

王 科,牛岑岑

(1.吉林省地質環境監測總站,吉林 長春 130021; 2.吉林大學 建設工程學院,吉林 長春 130026)

0 引 言

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

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

1 地質遺跡資源狀況

1.1 地質遺跡特征

調查發現的三大類10類22亞類83處地質遺跡主要特征如下:① 珍貴重要地質遺跡較多,世界級地質遺跡6處,占地質遺跡總數的7.2%,其中地層剖面類1處、重要巖礦石產地類1處、水體地貌類1處、火山地貌類2處、黃土地貌類1處;國家級地質遺跡8處,占地質遺跡總數的9.6%,其中重要化石產地類1處、水體地貌類3處、巖土體地貌類2處、火山地貌類2處;省級地質遺跡69處,占地質遺跡總數的83.1%[5-6]。② 具有科學價值的基礎地質大類地質遺跡占已查明的吉林省重要地質遺跡數量的主導地位,其中基礎地質類地質遺跡44處,占53%;地貌景觀類地質遺跡37處,占44.6%;地質災害類地質遺跡2處,占2.4%。各等級和各類地質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 地質遺跡分布規律

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

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

(3) 構造剖面類地質遺跡1處,為吉林市三道嶺子村西北采石場構造剖面。

(4) 重要化石產地類地質遺跡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地、榆樹市周家油坊古動物化石產地。

(5) 重要巖礦石產地類地質遺跡12處,其中礦業遺址2處,分別為白山市板石鎮露采場鐵礦、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,遼源市西安區[8],延邊州敦化市等地區;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。碳酸鹽巖地貌地質遺跡為撫松縣松江河鎮仙人洞和花園口鎮峰林,通化市云霞洞、集安市榆林鎮溶洞,長春市雙陽區吊水壺溶洞,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;黃土地貌地質遺跡為乾安縣泥林[10]。

(7) 構造地貌類1處,為白山市板石鎮鷹咀砬子。

(8) 火山地貌類9處,其中,火山巖地貌4處、火山機構5處。火山巖地貌地質遺跡主要是撫松縣松江河鎮玄武巖柱狀節理、長白縣十四道溝鎮玄武巖柱狀節理、長白縣小農場村柱狀節理及四平市山門鎮早白堊系流紋巖火山巖地貌;火山機構地質遺跡主要是長白山主峰、輝南縣金川鎮金龍頂子、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) 吉林省地質災害類2處,分別為白山市板石鎮塌陷坑和松原市哈拉毛都鎮滑坡遺跡。

2 地質遺跡評價

根據DZT 0303-2017《地質遺跡調查規范》的地質遺跡類型劃分方案劃分的地質遺跡類型,以《地質遺跡保護管理規定》的地質遺跡分級標準為準則依據,編制了相應地質遺跡類型(世界級、國家級、省區級)的不同等級評價(鑒評)標準,如表1所示。

表1 地質遺跡評價標準區劃

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

3 地質遺跡區劃

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

3.1 區劃原則

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

(2) 空間連續性原則。地質遺跡大區、分區、小區的劃分,應當保證地質遺跡分布的空間區域連續性和完整性,以便于統籌保護規劃與管理、合理利用。

3.2 區劃方法

地質遺跡區劃依據在不同地質背景和地貌類型條件下形成不同地質遺跡的實際情況,按照地質遺跡的自然屬性、特征,以及所在的大地構造單元、地貌單元的地質背景和地貌類型的不同,進行地質遺跡區劃,為地質遺跡保護規劃管理和利用提供分區、分類、分級指導的科學依據。

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

表2 吉林省重要地質遺跡區劃

圖4 吉林省重要地質遺跡資源區劃Fig.4 Zoning of important geological heritage resource in Jilin Province

長白山地質遺跡區內所包含地質遺跡類型最齊全,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相向運動,構造活動較頻繁,形成諸多中生代斷陷盆地,盆地內中生代地層發育,同時保留了豐富的古動植物化石;② 巖漿活動頻繁,侵入巖地貌發育;③ 區內亦出露元古界及古生界地層。新生界以來,火山活動頻繁,巖漿多次噴發及溢流形成眾多的火山機構及火山巖地貌,經后期漫長的地質歷史時期的改造,形成具有觀賞價值的水體地貌、構造地貌等。

龍崗山-威虎嶺地質遺跡區內大面積出露吉林省古老的基底變質巖及龍崗火山群火山機構、火山巖地貌;同時,該區多期的構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,在區域火山活動的地質背景條件下,該區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。

吉林哈達嶺地質遺跡區內地質遺跡類型以地層類為主,其次為火山地貌類,其地質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。

松嫩平原地質遺跡區內主要地貌類型為平原,地質遺跡分布較少,相應類型以水體地貌為主,如莫莫格濕地、向海濕地等。

4 結 論

吉林省重要地質遺跡調查發現了83處地質遺跡,包括:對吉林省地質歷史具有重大科學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;對地質演化和生物進化具有重要科學文化價值的古動物化石產地;具有重要科學研究和觀賞價值的碳酸鹽巖、侵入巖、火山等奇特的地質景觀;具有特殊學科研究和觀賞價值的巖礦石產地;具有獨特醫療、保健作用和科學研究價值的溫泉、礦泉以及有特殊地質意義的瀑布、湖泊、奇泉;具有科學研究意義的典型地質災害遺跡。

通過查明吉林省重要地質遺跡的類型、分布、規模、形態、數量、物質組成、成因、演化、組合關系、保存現狀和保護利用條件等,全面摸清了吉林省地質遺跡資源情況,進一步評價了其科學價值、觀賞價值,編制了吉林省重要地質遺跡資源分布圖、區劃圖。研究成果可為各級國土資源部門對地質遺跡保護的管理和利用提供基礎資料和科學依據。