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五大连池火山群:活火山及完好火山遗迹

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:两座新期火山黑龙山和火烧山,喷发于1719—1721年,是五大连池火山群中最年轻的两座火山,拥有我国目前保存最完好的火山口和火山微地貌遗迹。五大连池火山群是活火山,被列入了史密森学会的世界活火山数据库,它展现了进行中的地质演化过程。在五大连池地区广泛流传着神鹿示水的传说。1935年至1980年间,人们开始对五大连池的矿泉环境进行经验利用。

五大连池火山群:活火山及完好火山遗迹

1.简介

五大连池风景区是国家5A 级旅游景区、世界地质公园、世界人与生物圈保护区、国际绿色名录、国家重点风景名胜区、国家级自然保护区、国家森林公园、国家自然遗产、中国矿泉水之乡、中国著名火山之乡、圣水节(药泉会)国家非物质文化遗产。

五大连池风景区位于黑龙江省黑河市五大连池市,距五大连池市区18千米,地处小兴安岭山地向松嫩平原的过渡地带,总面积为1 060平方千米,其中,林地214平方千米,草原38.2平方千米,湿地100平方千米。1719—1721年间,火山喷发,熔岩阻塞白河河道,形成五个相互连接的湖泊,因而得名。

2.地质特征

五大连池黑龙山和火烧山的岩石成分非常特殊,是一种富钾的碱性基-中基性火山熔岩。由于其色率(40%~55%)高于粗面岩和响岩类色率(35%~20%),又不含有玄武岩应有的基性斜长石,所以其既不属于粗面岩和响岩类,也不属于碱性玄武岩。因而日本地质学家小仓勉根据黑龙山、火烧山熔岩的形貌特征——状似“龙形”,将其命名为“石龙岩”。

另外,形成钾质火山岩的岩浆一般都来自地幔,这种岩浆的上涌和喷发与一定的地质构造环境相关联。五大连池火山区位于东亚大陆裂谷系的轴部,很可能是在裂谷作用下地幔柱上隆而形成的。

3.地学旅游资源特征

从史前200 多万年到近代290 多年,五大连池持续不断的火山地质活动,给人类留下了品类齐全、保存完好、类型多样的新老期火山地质地貌。

五大连池火山群共有14 座火山锥体,在广袤的平原上有规律地呈“井”字形排列。以5 个南北向串珠状湖泊为界,东西各7 座。东面的7 座是东龙门山、西龙门山、东焦得布山、西焦得布山、小孤山、莫拉布山、尾山;西面的7 座是药泉山、卧虎山、笔架山、南格拉球山、北格拉球山、黑龙山、火烧山。两座新期火山黑龙山和火烧山,喷发于1719—1721年,是五大连池火山群中最年轻的两座火山,拥有我国目前保存最完好的火山口和火山微地貌遗迹。在这两座火山周围,形成了波澜壮阔的大面积裸露熔岩,其中结壳熔岩和翻花熔岩交替出现,各种熔岩流动的原始痕迹新鲜如初。其余的老期火山12 座,火山锥体及块状熔岩流至今保存完好,生态环境优良。五大连池火山岩石的成分十分特殊,是世界上钾质玄武岩的典型代表,被喻为“研究地球深部结构的天然探针”,在地球演化史上占有重要的一席之地。

五大连池火山是反映地球演变历史主要阶段的杰出范例,包括生命记录、明显的正在进行的地貌演化地质作用,重要的地貌形态或自然地理特征。五大连池远离板块构造的边界,是世界上陆内单成因火山的最佳范例之一。它的出现与东北亚大陆地壳的隆起与延伸、大陆裂谷形成的初期有关。五大连池火山群是活火山,被列入了史密森学会的世界活火山数据库,它展现了进行中的地质演化过程。五大连池的火山活动开始于210 万年前,经过至少7次大喷发旋回并一直持续到现在。由于最近一次老黑山与火烧山的喷发出现在1719—1721年,因此留存有许多完好的火山沉积物和地貌构造,生动地展示了地球地壳的形成进程。

五大连池火山群堪称中国北部陆内火山群的最佳代表,是提供陆内火山活动起源证据的主要地区之一。其证据主要表现为地质构造背景、地震剖面和特殊的富钾玄武质熔岩,地球物理学家和地质化学家可以据此研究东北亚太平洋板块的深部俯冲和板块停滞的新模型。这种模型是首创的,它首次解释了远离板块边缘且不位于地幔柱上的陆内火山的起源。此外,火山活动可能与区域性断裂和大陆板块延伸有直接联系,还可能与大陆裂谷形成的初期有关,因此是深入研究陆内火山活动的重要案例。

五大连池有一系列奇特的、保存完好的火山地貌,其中最为著名的是盾状火山结构、火山岩渣锥体,以及形式丰富并且保存完好的熔岩流。部分火山的形态表明其喷发不止一次,目前为止,地质学家已发现25 个不同的火山口,未来的地质研究将会进一步揭示其火山活动的形态。

五大连池堪称陆内单成因火山的教科书式的范例,除了独特的地质构造位置和起源之外,它还展现了绝佳的地貌特征,而且也便于科学家和普通大众观赏。其主要的火山锥由不同类型的火山喷出物组成,呈现出不同的形态;结壳熔岩、翻花熔岩和块状熔岩堆一同形成奇特的景观,熔岩洞穴和喷气锥也揭示了熔岩流动的形迹。因此,五大连池展示了一应俱全的火山产物及形态。

全球大陆上很少有其他地方能像五大连池这样清晰地展现熔岩与水体的相互作用。这种相互作用造就了众多火山堰塞湖和数千个喷气锥(碟)。此外,火山岩中的地下水运动形成了几百处含有丰富化学成分的矿泉,成为当地重要的自然资源和旅游经济资源。

4.极品矿泉(www.xing528.com)

五大连池矿泉水出露地表的达110 处380 多个泉眼,类型多样,资源丰富,品质优良,其中,重碳酸矿泉水名列“世界三大冷矿泉”之一,对多种疾病具有显著疗效,享有“神泉”“圣水”“药泉”的美誉,是世界珍稀的天然医用矿泉。水温常年保持在2~4 摄氏度,水中天然含有大量二氧化碳气体和锌、镍、钴、硒、锗、锂、钼、钒、铜等30 多种有益于人体健康的微量元素和宏量元素,这些元素的天然配比与人体所需比例基本一致,可被人体直接吸收,具有强心、利尿、消炎、镇痛、镇静、助消化、改善新陈代谢等功能,对于消化系统疾病、心血管病、肾病、皮肤病、风湿病都有良好的医疗效果。世界著名物理学家钱学森到五大连池考察后提出:“要把五大连池建设成为国际性矿泉研究中心。”日本地质学家伊藤加夫认为:“五大连池矿泉水的发现,是对人类起死回生一大贡献。”世界著名电视节目主持人靳羽西女士赞叹说:“五大连池矿泉水带给我的是神奇般无法比喻的惊奇。”

五大连池矿泉环境在千百年前就被北方先民发现和利用。在五大连池地区广泛流传着神鹿示水的传说。20 世纪初的«黑龙江志» 记载:“二泉在阿尔丁火山(黑龙山)冷结之熔岩及五德连河(五大连池)右侧支流间之平地内,二水之味截然不同。水面泡沫翻腾,常如煮沸,土人称为阿尔香即沸水之意。达斡尔人知此水可以治病,每年病人来饮于此。……归而饮之,即不验云。”

1935年至1980年间,人们开始对五大连池的矿泉环境进行经验利用。1961年,第一家疗养院建立,1965年成立了黑龙江省五大连池矿泉水治疗研究所,对五大连池矿泉水治病机理进行探讨,其后相继成立了38 家疗养院。1978年,黑龙江省科学院在五大连池建立了黑龙江省五大连池火山矿泉资源研究所,重点攻克五大连池矿泉水灌装工艺。五大连池矿泉水在古人的眼中是“带不走的神水”,因为水中天然含气,并富含多种微量元素,露天存放很快就会氧化变质。因此,灌装工艺是五大连池矿泉水保质的难关。1980年,矿泉资源研究所解决了这个难题,使五大连池矿泉水开始销往全国。

5.生态王国

五大连池火山区生态系统类型完整,分布集中多样,保护区内植物有143 科428 属1 044 种,野生动物61 科144 种,国家珍稀和濒危动植物几十种。植物演化的各个阶段都很清晰,从低等地衣类到高等乔木类,都形成了完整的植物群落,使人能目睹大自然百万年的精彩演绎。五大连池是各种生物的乐园,生境多样性和生物多样性表现之充分,在我国北方以至北温带同纬度地区也屈指可数。各种生物互助互生,为生态环境的繁荣做出了贡献。更珍贵、更有价值的是它体现了火山地区生命由低等到高等演变的全部过程,是一部内容丰富的天然史书。

五大连池堪称研究物种适应和生物群落演化的绝佳地区,与处于相同气候和生态区域内的其他地方相比,因其位于小兴安岭长白山植物区和大兴安岭植物区之间的过渡地区,即两个生态区域的物种交汇处,生物多样性十分明显。还因为受到蒙古大草原和西伯利亚泰加林区的影响,一些物种源自这些生态区域,对物种的交汇、生物群落的构成和演化产生了直接的影响。

五大连池受到新期火山沉积物的影响,植物必须改变自身形态和相互关系才能在这种临界地貌环境中生存下去。高山矮曲林是形态变化的突出范例,包括香杨、山杨、白桦和黄檗等,这些新期熔岩台地上的树木由于生长受阻,形成了奇形怪状的分枝。

五大连池受到多次火山喷发的影响,其中最近一次大规模喷发发生在1721年,植被群落在不毛之地的群集过程中,必须以新的形式重组或重演。在过去的210 万年里经历了七个火山喷发旋回,在每个喷发旋回中,覆盖在喷发物质下的生态系统都会被破坏,如果出现了熔岩,则通常会被全部毁灭,然后再逐渐恢复。目前,五大连池有早期火山喷发后形成的次生生态系统六种,以及老黑山和火烧山最近一次火山喷发后在熔岩和火山岩渣沉积物上正在形成的生态系统四种。新期熔岩和火山岩渣沉积物上的植被演进,在火山活动停止后就已开始,时间大约为290年前。对群落在新老期沉积物上演进的比较研究表明,在每个喷发旋回之后,生物群落的组合或再次组合不得不重新开始,导致了新群落的产生,包括了一些意想不到的成员或组合。

虽然针对大规模火山喷发后植物占领不毛之地的现象全球已经开展了多项研究,但所有的研究都是关注火山喷发后最初的群集过程,只有五大连池才有可能对多次火山喷发形成的群落演替进行比较。这一比较之所以更有意义,是因为五大连池位于一个生态过渡区。因此,五大连池作为未来的天然实验室,是世界上研究生态群落演进和演化最重要的地点之一。

6.养生天堂

五大连池具有得天独厚的地质环境资源,有重碳酸矿饮泉、碳酸矿洗泉、火山矿泥泉、火山全磁环境、太阳热能熔岩台地、高负氧离子纯净空气,是世界上综合条件最完美、最高质量的六大天然理疗环境。这种环境使人体细胞随时都在接受多样的信号,并对这些信号进行汇集、分析、整理、归纳,及时做出最有利于细胞生存和发展的反应,从而使各个细胞或者多细胞生物能够与周围环境之间保持高度的协调与统一,对生命过程进行有效的调控,起到维护人体内环境稳定、实现体内环保、改善人体酸性体质的作用。

生物圈中的生命物质都是相互依存、相互制约的,它们之间不断进行物质能量和信息的交换,共同构成生物与环境的综合体,即生态系统。人类依靠生物构成稳定的食物链,从而获得生存所必需的营养元素,并利用生物制成药物防治疾病、绿化美化环境、陶冶情操等。

21 世纪以来,人们对生活环境越来越重视。因为科学的发展,技术的进步,让人们认识到人类的健康、疾病,乃至生活质量与所生活的环境是息息相关的。近年来出现很多新的医学术语,如生活习惯病、亚健康人群等,都和环境有关。五大连池风景区是我国特有的一个空气、水质、土壤、阳光辐射、光照都非常特殊的地区,综合环境因素对亚健康人群具有恢复体能、健体强身的作用。

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