新疆乌恰托云山间盆地地质遗迹景观体系、成因及评价研究

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托云盆地(或研究区)位于中国西北边陲乌恰县北部托云乡境内,属于天山褶皱系天山南脉褶皱带托云山间坳陷小区。北与近东西向展布的吐尔尕特山与吉尔吉斯斯坦毗邻,南侧以乌恰断裂与柯坪块隆划界,塔拉斯一费尔干纳断裂作为小区西界与东阿赖复向斜小区相隔,东北与阔克沙勒岭小区相接。泉华、碎屑岩地貌、火山熔岩地貌等地质遗迹景观为托云山间盆地的核心景观,地质遗迹类型多样,数目众多,极具典型性和独特性,具有极高的美学和科研科普价值,在天山山间盆地中具有代表性。论文在对托云盆地地质遗迹景观进行全面、系统调查和分析、研究基础上,以“学科——成因——其他属性”分类方法,并结合盆地演化的“盆前、盆地和盆后”三个时期,确立了地质遗迹景观分类体系,并根据地质遗迹的不同类型,对地质遗迹特征进行了分析,再根据第四纪前后托云盆地地质遗迹所在的大地构造环境、地质构造过程、盆地演化历史以及内外营力相互作用过程,对不同地质遗迹的形成和演化过程进行了研究,并构建了各类地质遗迹景观形成演化模式,通过与国内同类地质遗迹的比较优势分析,定性评价、单因素与多因素相结合的半定量评价等多种评价方法,对盆地地质遗迹景观进行了综合评价。通过以上的分析和研究,取得主要成果和结论如下:1.以一个典型的天山山间盆地为对象,按照本文确立的地质遗迹景观分类的思路和方法,识别出地质剖面、地质构造、地貌景观、水体景观、矿物与矿床、环境地质遗迹等6大类地质遗迹景观;进一步可分为11类,15亚类,17个类型,并列举有代表型的地质遗迹景观130多个。2.从构造性质、规模等方面阐述了构造地质遗迹特征;从物理特性、化学特性、地貌特征等方面对泉华景观特征进行了分析;从类型、分布、展布、规模、形态、色彩、成因推断等方面对碎屑岩地貌景观特征进行了概括;从类型、分布、地貌形态、化学特征对火山熔岩地貌景观特征进行了系统研究。3.托云盆地的形成和演化是盆地内地质遗迹景观形成的基础,其真正的形成是从海西运动末期、印支运动初期开始的,其形成过程总是与板块动力机制、构造运动过程、西天山造山带演化过程相联系。其演化过程包括托云盆地雏形形成期(P2—T3)、托云断陷盆地形成期(J1—J2)、托云断陷盆地萎缩期(J3—K2)、托云再生断陷盆地形成期(E1)、托云断陷—压陷叠加盆地形成期(E2—N2)、托云盆地第四纪地貌形成期(Q)等六个阶段。提出了托云盆地演化的“反复性挤压——拉张”模式,盆地演化的“起伏交替”模式。4.泉华景观在高角度逆冲的吐尔尕特断裂构造背景、志留系碳酸岩地层基础、岩溶作用、温带大陆性气候以及泉华沉积的适宜的地貌条件下,经历“冰雪融水或大气降水阶段——破碎带地下水的储存和运移——破碎带岩溶水的形成——泉华景观的形成”四个阶段,最终形成泉华景观。伴随造山带的隆起,和盆地的多次坳陷或断陷沉降,托云盆地不断接受沉积形成沉积地层,后期由于板块的挤压,形成断裂、褶皱等构造以及在此基础上形成多组节理构造,这些要素影响水系的发育,从而决定碎屑岩地貌形成和演化中流水侵蚀的方向和程度;托云盆地主要为偏东和偏西两个风向的风力侵蚀,为石柱、石蘑菇、石窝、岩腔、象形山石等碎屑岩景观和微地貌景观的塑造创造了条件。托云火山岩发源于板内造山带地质环境中的交代富集地幔,由于塔拉斯——费尔干纳断裂以东岩石圈的拆沉作用,形成以对流为特征的岩浆活动,在拆沉作用引起岩石圈的薄化过程中,由于板块挤压形成以塔拉斯——费尔干纳为代表的一系列走滑断裂,走滑断裂的局部拉张导致岩浆喷发,经过长期的地质作用特别是第四纪以来的风化作用、风力、流水等外力作用,形成了现代托云盆地以火山颈、破火山口、熔岩台地、熔岩垄脊和熔岩席为主要类型的地质遗迹景观。5.和国内著名钙华景观——黄龙相比,苏约克泉华发育背景为断裂带前,具有泉华滩数量多,面积小,分布相对集中,色彩类型多样,泉点逸气现象典型等特点;与新疆境内的其他雅丹地貌相比,研究区垄脊、沟谷地貌典型,次级微地貌类型齐全,色彩丰富,雅丹景观与火山熔岩景观形成奇特的景观组合;同我国著名的丹霞地貌相比,研究区丹霞地貌具有位于破火山口内奇特现象和地处边陲的特殊区位;与我国其他5大火山群相比,托云盆地火山地貌是新疆乃至国内有代表性的新生代火山熔岩地貌,火山颈、熔岩台地、垄脊、破火山口等火山熔岩地貌与碎屑岩景观形成的景观组合尤为典型。6.托云盆地地质遗迹定性评价结果表明:研究区地质遗迹景观典型性强、独特性高、规模宏大、品位高、组合妙,具较高的科学价值和和美学价值;通过定量评价,12个地质遗迹景观被评为A级(国家级),82个被评为B级(省、自治区级),41个被评为C级(市地、州级)。
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