天然火山博物馆——五大连池

2013-08-23 08:18严天阳
科学24小时 2013年3期
关键词:堰塞湖熔岩火山

严天阳

地球在长达46亿年的复杂演化过程中,为人类提供了优美的自然环境和丰富的物质资源。位于我国黑龙江省中北部的五大连池就是第四纪火山活动给人类留下的一份珍贵遗产,这里山秀、水幽、泉奇、石怪、洞异,是集生态旅游、休闲度假、保健康疗、科学考察为一体的多功能、综合型国际旅游胜地,被誉为镶嵌在欧亚大陆桥上一颗璀璨的明珠。

占地约1060平方千米的五大连池景区内矗立着十四座新老期火山,它们的喷发年代差距很大,有的在公元前200多万年就喷发过,有的直到280多年前才喷发。这里拥有世界上保存最完整、分布最集中、品类最齐全、状貌最典型的新老期火山地质地貌。14座拔地而起的火山锥,山川辉映,景色优美,被科学家称为“天然火山博物馆”和“打开的火山教科书”。五个汐水相连的如串珠般湖泊,是最新期火山岩浆填塞了浩瀚的远古凹陷盆地湖乌德林池而形成,五大连池也因此而得名。它是我国第二大火山堰塞湖,池岸曲线变化复杂,有收有放,景观效应极佳。这里的铁硅质重碳酸钙镁型的矿泉水,是蜚声中外的世界名泉,和法国的维希矿泉、俄罗斯北高加索矿泉并称为“世界三大冷泉”,对康复疗养和人类的健康长寿具有神奇的功效。

与五大连池火山具有可比性的世界著名火山还有位于太平洋的夏威夷火山、印度洋的留尼旺火山、法国的中央高地火山和非洲裂谷乌干达的托罗-安科尔火山。这几座火山与五大连池火山都属基性岩,其火山活动方式均属于夏威夷式喷发,火山喷发后形成的火山地貌景观也基本相似。不同的是,这几座火山的规模虽然比五大连池火山规模大,但是,五大连池火山地貌更齐全、更集中、更典型。在这几座世界著名的火山附近,除中央高地火山区外均未形成火山堰塞湖,均未发现矿泉出露,喷气锥、喷气碟更是少见。相比之下,五大连池火山形成的山川辉映、水火相容的火山地貌景观更具特色,而翻花熔岩中发育完整、保存完好、多姿多态、数以千计的喷气锥,在世界上更是绝无仅有,可谓地球奇观。

除了美妙的自然奇观外,五大连池风景区更为科学家提供了很好的了解地球、学习历史的机会。

五大连池黑龙山和火烧山的岩石成份非常特殊,它是一种富钾的碱性基-中基性火山熔岩。由于其色率高于粗面岩和响岩类,又不含有玄武岩应有的基性斜长石,所以它既不属于粗面岩和响岩类,也不属碱性玄武岩。因而科学家根据黑龙山、火烧山熔岩的形貌特征——状似“龙形”,将其命名为“石龙岩”。目前“石龙岩”这一地质名词已被国内外专家所认可,并已进入相关地质文献。

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,它的形成很可能是在裂谷作用下的地幔柱上隆产生的。因此,五大连池火山岩对探讨地球板块活动和岩浆演化都有重要科学意义,而且对监测当地火山地震活动也非常重要。

五大连池火山喷发时,浓烟滚滚,满天飞石,灼热的熔岩流经之处尽是一片火海,植被毁坏殆尽。然而随着时间的推移,在多种因素的作用下,岩石开始风化,植被开始生长。特殊的火山地貌格局铸就了五大连池独特完整的火山自然生态系统。在风景区内有植物143科、433属、1100余种,与同纬度地区相比,植物种类更为丰富。新期火山区的地衣苔藓群落、地衣蕨类群落、地衣草类群落、地衣灌丛、地衣疏林、苔藓落叶松林等奇妙地组合在一起;老期火山区形成了杂类草甸草原、灌丛杂类草甸、森林草甸、落叶阔叶林、针阔叶混交林;低谷处形成了沉水植物群落、浮水植物群落、挺水植物群落、小叶章苔草沼泽、小叶章杂类草甸。各种生态系统相互关联、相互依存、相互制约,构成了一个不可分割的和谐统一的整体。五大连池地质公园是研究植物从无到有,从低级到高级,逐渐发展演化的最理想的生态学教学、科研基地。

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堰塞湖:堰塞湖是由火山熔岩流,冰碛物或由地震活动使山体岩石崩塌下来等原因引起山崩滑坡体等堵截山谷、河谷或河床后贮水而形成的湖泊。由火山熔岩流堵截而形成的湖泊又称为熔岩堰塞湖。

基性岩:火成岩的一类。二氧化硅是岩浆岩中最重要的一种氧化物,其含量是岩石分类的一个主要参数。如二氧化硅含量大于65%的火成岩称酸性岩,含量52%~65%者为中性岩,45%~52%者为基性岩,小于45%者为超基性岩。

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