德奈利国家公园和自然保护区自然地理特征

大卫·卡尔·施耐德 著；戴长雷,杨朝晖 译

(1.阿拉斯加大学安克雷奇分校，阿拉斯加州 安克雷奇 99508;2.黑龙江大学寒区地下水研究所，黑龙江 哈尔滨 150080；3.黑龙江大学水利电力学院，黑龙江 哈尔滨 150080)

德奈利国家公园和自然保护区自然地理特征

大卫·卡尔·施耐德1著；戴长雷2,3,杨朝晖1译

(1.阿拉斯加大学安克雷奇分校，阿拉斯加州 安克雷奇 99508;2.黑龙江大学寒区地下水研究所，黑龙江 哈尔滨 150080；3.黑龙江大学水利电力学院，黑龙江 哈尔滨 150080)

国家公园与自然保护区生态系统是地貌研究的重要组成部分，通过研究公园和自然保护区的地理特征有助于进一步了解中南阿拉斯加的地貌特征。在梳理公园所受地质作用以及冰川作用等相关知识的前提下，对德奈利国家公园和自然保护区自然地理特征进行了分析。指出：①当地特色景观是长满泰加针叶林的宽阔河谷、苔原布满山坡的陡峻山崖以及北美洲最高峰等；②德奈利国家公园延展着几条较小的断层，将中南阿拉斯加较年轻的地层与北面较老的地层分开。公园里还存在很多地质特征差别很大的地质体；③在末次冰期时，整个德奈利国家公园都为冰川所覆盖。在整个公园宽阔的谷底可见到釜状湖；④主导德奈利国家公园气象条件的因素有：海拔高度、与海洋的距离、阿拉斯加山脉。公园的北部由大陆性气候所主导，冬天漫长寒冷，夏天短促凉爽。

地质作用；冰川作用；自然地理；德奈利国家公园

德奈利国家公园是阿拉斯加最受欢迎的旅行目的地之一，因为这是一个接近原始荒野的地方，人们可以在这个不大的地区里看到自然的美丽和残酷。当地特色景观是长满泰加针叶林的宽阔河谷、苔原布满山坡的陡峻山崖以及北美洲最高峰等。大量的冰川流经这些山脉，刮擦着这下面的土地。

1 地质作用

本公园主要的地形为山脉。公园里的山体是阿拉斯加山脉的一部分，阿拉斯加山脉是由漂浮的地体与原始的阿拉斯加地块相碰撞后隆升形成的。阿拉斯加山脉被呈弧状的穿过德奈利国家公园的德奈利断层分开，由于研磨和隆举位于断层带上的山体，所以在断层带经过的地方留下一道凹凸不同的擦痕。2002年世界上最大的地震就曾沿着该断层发生在公园的东面。德奈利国家公园还延展着几条较小的断层(图1)。海因斯克瑞克断层就是一条特别重要的断层。公园的道路沿着这条断层的北边远抵泰克兰尼卡河。海因斯克瑞克断层北部拥有5亿岁年龄的古生代页岩就是育空-特纳纳地体的一部分。这些古老的页岩已经折叠和结晶。在玛格丽特火山或者希利火山远足时易于发现这些页岩。最近到达的地体位于海因斯克瑞克断层的南部。

在公园路的沿途可以看到其他有意思的地质现象。在泰克兰尼卡河之前，道路南侧的绝大部分地质体是由从周边体上冲蚀下来的晚白垩纪到第三纪的砂岩、页岩和砾岩组成。公园路在泰克兰尼卡折向南，然后在波利克罗姆山口(Polychrome Pass，多彩山口)又折向西，使公园路置身于海因思小溪和德奈利断层中间。这一地区因自身多彩的火山石而闻名，黄色的流纹岩、紫色的安山岩，以及带红色的玄武岩。它们由4000万～6000万年前喷到地表的岩浆和火山灰形成。沿着公园路继续走，在托克拉特河的西边，道路是沿着一个由枕状玄武岩组成的悬崖开凿而成，这些枕状玄武岩是由流入水中的岩浆固化形成的。仅是沿着托克拉特河散步，就会对公园里的多种多样的岩石留下极其深刻的印象。在此处和旺德湖(奇迹湖，Wonder Lake)之间看到的绝大多数其他的岩石都是已经积累了几千年的沉积岩的混合物[1]。

几条重要的断层自公园穿过，将中南阿拉斯加较年轻的地层与北面较老的地层分开。由轻质花岗岩组成的麦金利峰受力后沿德奈利断层向上隆起为整个公园里的最高峰。公园的绝大部分地区一度为冰川所覆盖，公园里因此处处都有冰川地貌的特征。图1 德纳利国家公园的冰川地貌和断层分布

观赏麦金利峰最好的地点是旺德湖(奇迹湖，Wonder Lake)。诸如麦金利峰、福勒克(福克拉)峰、享特峰等德奈利国家公园的最高峰之所以能够耸立在周围的群山中，是有多个原因的。尽管公园里的绝大多数山体是由隆升起来的海相沉积物组成，但是，这几座高峰却是由轻质的花岗岩组成的。这些花岗岩是中生代的火山岩体侵入海相沉积物中并在地表之下慢慢冷却而形成的。作为本地区正在进行的地质碰撞的后果之一，阿拉斯加山脉下方的地壳较厚，从而增加了它相对于地幔的浮力。阿拉斯加山脉下方较厚的地壳与具有弯曲特性的德奈利断层联合作用，对花岗岩侵入的地方施加了一个巨大的压力，并促使它急剧隆升。由于花岗岩体较周边的岩体更轻，而且更难于侵蚀，所以，这些花岗岩体一旦隆升，就会耸立起来(图2)。

帕克斯公路在公园入口的北面进入到尼纳纳河峡谷。这些峡谷形成于500万～600万年前当地的山峰开始隆升之时。尽管隆升很慢，河流并没有因其而阻断，但是河流的势能显著增加，以致于河流能够下切所经过的岩体并保持了原来的源头。

近期的证据表明为德奈利国家公园所在地区带来许多小地块的精确位置和顺序出现了疑问。西部的一些地体表现出与西伯利亚地区的地体共同的特点，楚利特纳地体可能实际上形成于北极地区，而不是与其相邻的地块一样起源于南部[2]。

由于公园里的地质体太多，所以各处的地质特征差别很大。组成麦金利峰的花岗岩侵入到形成于中生代的卡希尔特纳地质体海相沉积岩中，现在已受入露出地表。德奈利帕克路北面是古生代由沉积物变质形成的育空-塔纳纳片岩。图2 德奈利国家公园的基岩和地质体

2 冰川作用

冰川是中南阿拉斯加地形的另一个重要的塑造者。实际上在末次冰期时，整个德奈利国家公园都为冰川所覆盖。房子大小的巨石因为太大不能被当地的河流搬运走，从而点缀在当地景观间。这些巨石是在几十万年前出现的某次冰进时形成的，在冰川融化时就地沉积。在整个公园宽阔的谷底也可见到釜状湖。尽管旺德湖本身是一个釜状湖，但是它位于因冰川侵蚀稳固岩石包围着的较松软的岩石而形成的低点上。有趣的是在旺德湖中部有个水下冰碛横过。马尔德劳冰川在谷底留下了许多冰碛。在到达旺德湖之前，道路骑上了其中一条侧冰碛，穿过麦金利河，可在路的南边看到另一条侧冰碛[3]。

德奈利公园北边较小的阿吾特山脉(外山脉)设法避开了在15万年前出现的最近一次冰进过程。阿拉斯加山脉最高的山峰能够收集到来自南面的水分，所以绝大多数冰川发源于那里。阿吾特山脉(外山脉)位于阿拉斯加山脉较干的一面，而且高于谷底许多，致使能够避开下滑的冰川。因此向北流淌的小河(比如赛维治河)有数千年的时间在U形冰川谷之外刻蚀出V形谷。

3 气象与天气

主导德奈利国家公园气象条件的因素有：海拔高度、与海洋的距离、阿拉斯加山脉。阿拉斯加山脉南面比北面湿润得多。阿拉斯加山脉南面能够收集到自库克湾北来的水汽并且形成地形雨。正是由于这一原因，绝大多数德奈利冰川向南流淌而不是向北流淌。阿拉斯加山脉阻住了水汽，使之不能到达道路所在的北面。公园的北部由阿拉斯加内陆地区其他地方较为极端的大陆性气候所主导(图3)。它位于偶有阿留申低压经过的极地高压气团之下。加之海拔较高，这里出现了漫长寒冷的冬天和短促凉爽的夏天[4]。

阿拉斯加山脉最高的山峰海拔很高，以致于它们所在之地出现了局部小气候。它们将来自于西面和南面的水汽抬升到一个较阿拉斯加山脉其他部分高得多的地方。麦金利峰本身很高，它偶尔能受到经常出现在地表3.5万英尺以上的气流的下曲部分的袭击。由于这些原因，即便天气尽可能好时，麦金利峰也会隐藏在云团之后。山体本身在夏天仅有25%的时间是可见的，在冬天大约有一半时间可见。幸运的是观赏壮观的野生动物远比观赏到山体要可靠得多(图4)。

阿拉斯加山脉就像一道屏障，阻住了库克湾湿汽向北面的阿拉斯加内陆地区输送的通道。空气中的水分以雨或者雪的形式降落到山上，并促成了冰川在当地的发育。空气中的水汽也促成了当地温和的气温。公园北部及阿拉斯加山脉西部较为干燥的空气使得当地易于形成极冷的天气，这也降低了当地的年均气温。图3 德奈利国家公园的降水和气温

表1列出了德奈利公园一些气象统计数据。这些数据只适用于游客中心地区，海拔较高的地方的气象条件则与之有很大的不同。

表1 德奈利国家公园游客中心地区气象统计数据

续表1

由于大部分地区海拔较高，所以苔原主导了德奈利国家公园的景观。为数极少的森林生长在海拔较低、较为湿润的河谷地区，即便是这些森林，也只有最为顽强的物种生活在其间[5]。图4 德奈利国家公园的生态系统

4 结 论

(1)当地特色景观是长满泰加针叶林的宽阔河谷、苔原布满山坡的陡峻山崖以及北美洲最高峰等。

(2)德奈利国家公园延展着几条较小的断层，将中南阿拉斯加较年轻的地层与北面较老的地层分开。公园里还存在很多地质特征差别很大的地质体。

(3)在末次冰期时，整个德奈利国家公园都为冰川所覆盖。在整个公园宽阔的谷底可见到釜状湖。

(4)主导德奈利国家公园气象条件的因素有：海拔高度、与海洋的距离、阿拉斯加山脉。公园的北部由大陆性气候所主导，冬天漫长寒冷，夏天短促凉爽。

[1] Wilson, Frederic H,Weber, et al. Prehistoric Alaska: The Land[J]. Alaska Geographic,1994,21(4):13.

[2] Viereck, Leslie A,Little, et al. Alaska Trees and Shrubs[M]. Fairbanks : University of Alaska Press, 2000.

[3] Pielou, E. C. After the Ice Age: The Return of Life to Glaciated North America[M]. Chicago: The University of Chicago Press, 1992.

[4] Mann, Daniel H, Crowell, et al. Holocene Geologic and Climatic History around the Gulf of Alaska[J]. Arctic Anthropology,1998,35(1):112-131.

[5] Sigafoos, Robert S. Vegetation of Northwestern North America, as an Aid in Interpretation of Geologic Data[R]. Washington: U.S. Geological Survey, 1958.

Physical geographic characteristics of Denali National Park and PreserveWritten by David K.Snyder1; Translated by

DAI Changlei2,3, YANG Zhaohui1

(1.UniversityofAlaska-Anchorage,Anchorage99508,USA; 2.InstituteofGroundwaterinColdRegion,HeilongjiangUniversity,Harbin150080,China; 3.SchoolofHydraulic&Electric-power,HeilongjiangUniversity,Harbin150080,China)

The ecological system of National Park and preserve are the important part of landscape research. Studying the geographic characteristics of park and preserve can help further understand its landscape views. The paper analyzes the physical geographic characteristics of Denali National Park and Preserve on the basis of combing the geologic forces and glacial forces which affect the park under the premise of knowledge. It points out: ①The landscape is characterized by broad river valleys populated with taiga forest, steep mountains with tundradraped slopes and some of the highest peaks in North America; ②Several subfaults run through Denali National Park. Several major faults separate the more recently arrived terranes of Southcentral Alaska from the older ones to the north. There are so many terranes whose geology is very diverse; ③Virtually the entire park was covered with them during the last glaciation. Kettle lakes are seen in the broad valley bottom throughout the park; ④The climate of Denali National Park is dominated by several factors: its elevation, its distance from the sea, and the presence of the Alaska Range. The north side of the park is dominated by the continental climate. The result is long, cold winters and short, cool summers.

geologic forces; glacial forces; physical geography; Denali National Park

中科院寒旱所冻土工程国家重点实验室开放基金项目(NO.SKLFSE201310)；国家自然科学基金项目(NO.1202171)

大卫·卡尔·施耐德(1969-)，男，美国阿拉斯加州安克雷奇市人，助理教授，主要从事自然地理及地理信息系统方向的科研和教学工作。

译者简介：戴长雷(1978-)，男，山东郓城人，教授，主要从事寒区地下水及国际河流方向的教学及科研工作。E-mail:daichanglei@126.com。

P901

A

2096-0506(2017)01-0026-06