北京延庆地质公园主要地质遗迹评价

王铠铭, 武法东, 张建平

1)中国地质大学(北京)地球科学与资源学院, 北京 100083;2)黑龙江省水文地质工程地质勘察院, 黑龙江哈尔滨 150030

北京延庆地质公园主要地质遗迹评价

王铠铭1,2), 武法东1)*, 张建平1)

1)中国地质大学(北京)地球科学与资源学院, 北京 100083;2)黑龙江省水文地质工程地质勘察院, 黑龙江哈尔滨 150030

本文由国家财政部、国土资源部地质遗迹保护基金项目(编号: 1041STC0081)资助。

地质遗迹是地质公园的核心, 是旅游资源的重要类型。本文对北京延庆地质公园的地质遗迹类型进行了划分, 对地质遗迹的价值进行了定性评价和定量评价。定性评价从地质遗迹的科学价值、美学价值和旅游开发价值进行分析。定量评价选取综合评价方法, 将层次分析法(AHP)和专家打分法等评价算法相结合,最后进行加权处理, 计算出北京延庆地质公园主要地质遗迹的综合得分。通过对北京延庆地质公园内地质遗迹的评价, 为地质公园内地质遗迹的开发与规划提供了理论保证, 使北京延庆地质公园得到永续的发展。

地质公园; 地质遗迹; 定性评价; 定量评价; 北京延庆

北京延庆地质公园位于北京市延庆县西北部。地理坐标为东经 115°49′—116°29', 北纬 40°28'—40°45'。1996年经延庆县政府批准, 建立县级木化石群地质遗迹自然保护区。2002年被评为全国唯一以木化石群为主体的国家地质公园。2011年8月, 启动中国延庆世界地质公园的申报工作, 拟申报的世界地质公园是以硅化木国家地质公园为基础, 根据地质遗迹的科学意义和完整性扩大面积建立的, 包括千家店园区和龙庆峡园区(图1)。北京延庆地质公园内包含了燕山运动相关的地质遗迹、硅化木化石群、恐龙足迹遗迹、北方岩溶地貌和峡谷等丰富的地质遗迹。

图1 北京延庆地质公园主要地质遗迹分布图Fig. 1 Distribution of major geoheritages in the Yanqing Geopark of Beijing

延庆县地处延怀盆地东部, 燕山沉降带西端,地势东高西低, 县域形态为东北—西南延伸的椭圆形板块(延庆县志编纂委员会, 2006)。

延庆县境内出露的地层有: 太古界变质岩, 中、上元古界长城系、蓟县系和青白口系, 中生界中侏罗统窑坡组、上侏罗统髫髻山组、土城子组和下白垩统东岭台组, 新生界中更新统和上更新统(北京市地质矿产局, 1991)。

延庆地区区域构造演化主要经历了稳定的盖层沉积——准地台发展阶段和强烈构造活动阶段。第一阶段时限为前寒武纪时期, 该阶段延庆地区没有发生强烈的构造变形, 只在局部地区发生断裂活动继而形成裂陷槽接受沉积。第二阶段时限为晚三叠世晚期到新生代, 包括燕山期和喜山期。燕山期发生的燕山构造运动奠定了延庆地区地质构造的基础骨架, 该期以断裂构造和岩浆活动非常活跃为特点,广泛分布酸性深成侵入岩体和中性喷出岩体, 仅见少量的基性岩脉。喜山期在延庆地区表现为差异性升降运动, 形成新生代断陷盆地, 龙庆峡独特的岩溶地貌景观就是在该期形成的。

1 地质遗迹类型

地质公园是以地质遗产为基础, 并以保护地学遗产向公众展示地质遗迹的科学意义为目的建立的(赵汀等, 2009)。地质遗迹的划分是地质遗迹保护和开发的重要环节, 但地质遗迹的分类方案较多, 且存在分类方案标准不统一, 方案中多有重叠现象(丁季华, 1999; 陈安泽等, 1991; 陈安泽, 2003; 齐岩辛等, 2004)。因此, 本文以前人的划分为基础, 借鉴《国家地质公园规划编制技术要求》(国土资源部,2010)中的地质遗迹类型划分标准, 结合野外地质遗迹调查实际情况, 将北京延庆地质公园内的地质遗迹分为6个大类、12类、18亚类和26个小类(表1)。

2 地质遗迹定性评价

常用的定性评价体系有卢云亭采用的“三三六”评价法、黄辉实的“六字七标准”“旅游资源评价法和“吸引力”、“开发条件”、“效益”三项评价方案等(庞桂珍等, 2006), 但这些方法大多是针对旅游资源进行评价。而地质公园是由具有特殊科学意义、一定规模和分布范围的地质遗迹景观构成的(赵逊等, 2009), 因此对于地质遗迹的定性评价, 应根据地质公园地质遗迹的特殊性, 借鉴以上定性评价体系中地质遗迹资源的评价方法, 进行地质公园地质遗迹评价。

表1 北京延庆地质公园主要地质遗迹分类Table 1 The classification of major geoheritages in the Yanqing Geopark of Beijing

2.1 科学价值

北京延庆地质公园内存在大量的古生物化石遗迹资源。在本次野外调查中, 首次发现的恐龙足迹化石(图版 I-A), 极大地丰富了土城子组时期恐龙的种类, 其中Deltapodus类型的恐龙足迹为中国首次发现(张建平等, 2012)。这些稀有的足迹化石为分析晚侏罗世—早白垩世华北地区恐龙动物群的构成和习性有重要的科学价值, 为承接热河动物群提供了绝好的演化样本。

燕山运动对中国大地构造的发展和地貌轮廓的奠定有着重要的意义, 并以北京附近的燕山为标准地区而得名(图版 I-B)。在北京延庆地质公园内, 保存有大量燕山运动时期形成的侵入岩和火山岩, 并完好地展示了因燕山运动而使得中上元古界地层发生强烈褶皱、变形和断裂形成的相关地质遗迹, 包括单斜构造(图版I-C)、褶皱构造、沉积构造、断层构造等构造遗迹, 这些地质遗迹为研究延庆地区以至北京地区的地质构造有着重要的科学研究价值。

千家店园区的硅化木, 属于燕山运动中晚期侏罗系土城子组的木化石, 是华北地区规模最大、保存完整的木化石林(图版 I-D), 与首次发现的恐龙足迹位于同一层位。其中以苏格兰木(Scotoxylon yanqingenseZhang et Zheng)为代表, 是苏格兰属(Scotoxylon)在中国的首次发现, 该种的发现对木化石的系统分类与命名具有很重要的意义(张武等,2000)。

龙庆峡为典型的北方碳酸岩岩溶地貌, 以独特的深切峡谷为主。龙庆峡原为一条狭长山谷, 由于燕山期形成的垂直节理十分发育, 经过侵蚀作用、溶蚀作用和崩塌作用共同形成了秀美的喀斯特(岩溶)地貌(图版I-E)。为北方岩溶地貌遗迹景观的研究提供了极好的场所。

延庆县境内的古崖居(图版 I-F)、莲花山(图版I-G)、松山、玉渡山等地区, 都有大量的花岗岩体出露。花岗岩由于石质坚硬、节理发育和具有球形风化等特点, 易形成造型雄伟的奇峰峭壁和各种形态的怪石, 是了解地表构造抬升、剥蚀过程的一把钥匙。

2.2 美学价值

北京延庆地质公园内, 山、泉、溪流、峡谷等自然景观资源丰富多样。有“燕山之魂”美誉的北京延庆地质公园, 是燕山运动的典型代表; 有北京首次发现的恐龙足迹, 为古老的北京城又增加了一层神秘的“面纱”; 有华北地区规模最大的原生硅化木群, 兼具奇石之秀、玉石之润、化石之美; 有蜿蜒曲折的乌龙峡谷; 有蔚为壮观的沉积波痕以及形态秀丽的白河峡谷和燕山天池; 有“塞外小漓江”美称的龙庆峡, 犹如一幅优美的山水画卷, 既有南国山水的柔媚与婉约, 又不失北方山水的雄健与阳刚。北京延庆地质公园向我们展示着大自然的秀丽景色, 有着极高的美学价值。

2.3 旅游开发价值

园区内的旅游资源得天独厚, 地质遗迹典型独特, 是北京郊区重要的旅游目的地。北京延庆地质公园所保存的主要地质遗迹, 具有独特性和稀有性,具有国际对比意义。燕山运动造就延庆地区多样的褶皱断裂山和大量小型断陷盆地, 以及各种构造遗迹, 吸引了众多探险好奇的游客。园区内首次发现的恐龙足迹和风光秀美的龙庆峡也将吸引众多的观光游客。同时, 延庆县地处北京的西北部, 有着区别于其它地质公园的独特地理位置, 北京有着悠久的历史, 荟萃了元、明、清以来的中华文化, 有着众多的名胜古迹和人文景观, 驰名中外的八达岭长城(图版 I-H), 就修建于燕山运动晚期形成的八达岭杂岩体之上, 使地质遗迹与历史文化完美地结合在一起。延庆地区也是京郊有名的避暑山庄, 具有良好的生态环境和种类繁多的动植物资源。

北京延庆集美学、文化、历史价值于一体, 并具有较高的地质科学研究价值, 使北京延庆地质公园具有极高的旅游开发价值。

3 地质遗迹定量评价

3.1 评价指标体系

定量评价分为单项评价和综合评价两种(陈安泽等, 1991)。因资源评价系统中存在复杂性、交互性以及不确定性等因素, 本文选用综合评价方法,将层次分析法(AHP)和专家打分法等评价算法相结合, 采用数据挖掘技术中的“维规约”方法, 去掉地质遗迹中的不相关或弱相关或冗余属性, 通过对数据的检测和清理, 选取能体现地质遗迹特征的较高层次的评价因子, 进行定量评价(许涛等, 2011; 张国庆等, 2009; 方世明等, 2008; 周孝华等, 1999)。根据北京延庆地质公园地质遗迹特点, 将公园内地质遗迹划分为地质遗迹价值、地质遗迹规模与组合和地质遗迹外部因素 3个评价综合层, 观赏价值、科学价值、文化价值、景点价值、地质遗迹地域组合、资源影响力和环境状况 7个评价项目层, 各评价项目层再按其表现特征不同, 细分了16个因子(表2)。

3.2 评价方法及评价模型

本文采用层次分析法进行评价指标体系中各评价因子权重系数的确定(彭和求, 2011; 龚明权等,2009)。层次分析法(AHP)是通过每位参加评价的人员对从属于上一个层每个因素的同一层诸因素, 采用成对比较法进行评价, 给出相对重要性的定量指标, 构造判断矩阵, 直至最下层; 然后, 将每个判断矩阵计算权向量并做一致性检验; 最后计算组合权向量并做组合一致性检验(程道品等, 2001)。运用AHP法, 得出北京延庆地质公园地质遗迹评价指标的权重如表2所示。

表2 北京延庆地质公园地质遗迹评价指标、权重及因子含义Table 2 The evaluation indexes, weights, and factor meanings of geoheritages in the Yanqing Geopark of Beijing

从表2中的评价项目层中可以看出科学价值所占的权重最高, 为 0.294, 是评价中最重要的因素。由于地质遗迹的价值不仅仅是遗迹本身的价值, 所以表2中的观赏价值和文化价值也占了很大的权重;之后为遗迹规模、遗迹地域组合、资源影响力和环境状况。

在确定指标体系中各因子权重后, 邀请专家对延庆地质公园内的主要地质遗迹进行打分。评分标准采用模糊数学百分制计分法(满分 100分),每 15分为一个极差, 划分为Ⅰ极好(100—85)、Ⅱ很好(85—70)、Ⅲ较好(70—55)、Ⅳ一般(55—40)、Ⅴ低(＜40)共5个档次, 每位评分专家依据评价因子相关的评价内容, 进行打分, 所得的每项分值通过比较之后, 选取一个集中程度较高的分值来确定每个因子的模糊得分。将各因子得分乘以各自的权重,得出各因子的最终得分, 把各因子的最终得分相加,计算出不同地质遗迹的总分。总分越高, 地质遗迹价值越大, 其公式为(武红梅等, 2011; 楼锦花,2008):

式中,F为地质遗迹单体或类型综合评价结果值;Si为第i个评价因子的模糊得分值;Wi为第i个评价因子的权重值; n为评价因子的数目。

3.3 评价结果

通过上述方法, 依据表 3对主要地质遗迹的综合评价结果值进行等级划分, 得出北京延庆地质公园主要地质遗迹综合评价一览表(表4)。

从表4中可看出, 在北京延庆地质公园的21个主要地质遗迹中, 世界级地质遗迹共2处, 占9.52%,为恐龙足迹化石层面遗迹和燕山构造运动地貌遗迹,这两处地质遗迹的稀有性和奇特性是今后该地质公园发展的重点, 也是打造北京延庆地质公园旅游品牌的出发点。国家级地质遗迹共2处, 占9.52%, 为硅化木遗迹和龙庆峡地貌遗迹, 说明这两处地质遗迹在园区内也是具有较高的品位的。世界级和国家级的地质遗迹对国际、国内都有极高吸引力, 具备极好的发展国际和国内的旅游资源基础; 又因北京延庆地质公园位于中华人民共和国的首都, 其地质遗迹级别和地理位置在全国绝无仅有, 必将带动延庆地质公园跨入世界级的巨型景点, 形成一个超级旅游区。

省级地质遗迹共有15处, 占主要地质遗迹景观的 71.44%, 从各评价综合层的得分上看, 省级地质遗迹有着很好的资源质量, 其不足之处在于地质遗迹价值和规模相对较小, 可以通过小规模的投资提高其级别, 同时随着延庆地区旅游业的兴起, 这些方面也会得到改善。地方级地质遗迹占9.52%, 共2处, 为褶皱构造和燕山天池。这两处遗迹都有着很好的观赏价值, 但因遗迹规模不大，而使其综合得分偏低，可相应地改善配套设施, 进一步做出科学的开发计划。

表3 地质遗迹等级划分Table 3 The classification of geoheritages

表4 北京延庆地质公园主要地质遗迹综合评价结果一览表Table 4 The list of comprehensive evaluation results of major geoheritages in the Yanqing Geopark of Beijing

4 结论

本文针对北京延庆地质公园主要地质遗迹进行分类研究, 选用定性评价和定量评价, 进行北京延庆地质公园主要地质遗迹的评价。从定性评价分析中可看出, 公园内的地质遗迹, 具有极高的科学价值、美学价值和旅游开发价值。从定量评价的结果得出, 北京延庆地质公园的主要地质遗迹大部分都在省级水平以上, 地质遗迹价值较高, 具有较大的旅游开发潜力。

通过两种评价方法的结合, 可正确认识北京延庆地质公园地质遗迹的状况, 确定地质遗迹规划的发展方向, 对进一步提高地质遗迹的综合水平, 认识地质遗迹中存在的问题具有一定的参考价值, 使当地的地质遗迹能持续地发展。

致谢:本文参考了拟建中国延庆世界地质公园前期的工作成果。在野外综合地质考察和资料收集的过程中, 得到了北京延庆国家地质公园管理处的大力支持, 他们提供了大量资料并在工作上给予了诸多方便。中国地质大学(北京)聂泽同教授和北京市地质研究所杨鸿连研究员给予了野外指导。中国地质大学(北京)博士研究生何情, 硕士研究生黄一帆、杜鹏、罗镇、冯以彪、王彦洁、胡建、李超也一起参加了野外考察和资料整理工作, 并给予了指导和帮助。在此向他们表示衷心的感谢。

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图版说明

图版I Plate I

A-覆盾甲龙类、鸟脚类和兽脚类足迹;

B-燕山构造地貌;

C-单斜;

D-硅化木化石;

E-典型的北方岩溶地貌——龙庆峡;

F-修建于燕山期花岗岩体中的古崖居;

G-莲花山花岗岩峰丛;

H-修建于燕山期八达岭杂岩体上雄伟的八达岭长城

A-thyreophoran, omithopod and theropod footprints;

B-structural landform of Yanshan Mountains;

C-monocline;

D-silicified woods;

E-typical North China type karst landform—Longqing Ravine;

F-Guyaju (ancient cliff-dwelling site) excavated in Yanshanian granite;

G-granite peak cluster of Mount Lotus;

H-magnificent Badaling Great Wall built on the waved surface of Yanshanian Badaling complex

Assessment of Major Geoheritages in the Yanqing Geopark of Beijing

WANG Kai-ming1,2), WU Fa-dong1)*, ZHANG Jian-ping1)
1)School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences(Beijing), Beijing100083;2)Hydrogeology and Engineering Geology Prospecting Institute of Heilongjiang Province, Harbin, Heilongjiang150030

Geoheritages are not only the core of the geopark but also an important type of tourism resources.In this paper, the authors have classified the geoheritages in the Yanqing Geopark of Beijing into different types,and carried out qualitative and quantitative evaluation of the geoheritage value. Qualitative evaluation included the scientific value, aesthetic value and tourism development value of the geopark. For quantitative evaluation, the comprehensive evaluation method was chosen, which combined the evaluation algorithm of Analytic Hierarch Process (AHP) with Expert Scoring Method. Finally the authors weighted and calculated the average score of the major geoheritages in the Yanqing Geopark of Beijing. The evaluation of geoheritages in the Yanqing Geopark of Beijing has provided a theoretical guarantee for the development and planning of the value of geoheritages,especially for sustainable development.

geopark; geoheritages; qualitative evaluation; quantitative evaluation; Yanqing, Beijing

2012-06-11; 改回日期: 2012-11-10。责任编辑: 张改侠。

王铠铭, 男, 1988年生。硕士研究生。主要从事地质遗迹调查与评价、第四纪地质学与地理信息系统研究。通讯地址:100083, 北京市海淀区学院路29号。E-mail: kaiming_cugb@sina.com。

*通讯作者: 武法东, 男, 1953年生。教授, 博士生导师。主要从事第四纪地质学、地质遗迹保护与地质公园建设的教学与研究工作。通讯地址: 100083, 北京市海淀区学院路29号。电话: 010-82320225。E-mail: wufd@cugb.edu.cn。

K928.7; P901

A

10.3975/cagsb.2013.03.12

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