吉林省重要地质遗迹资源及其分区

王 科,牛岑岑

(1.吉林省地质环境监测总站,吉林 长春 130021; 2.吉林大学 建设工程学院,吉林 长春 130026)

0 引 言

地质遗迹由内外力地质作用形成,反映地质历史演化过程和物理、化学或环境条件变化。地质遗迹是不可再生、不可移动的珍贵自然遗产和资源。吉林省地处中国东北中部,地质遗迹类型多样、资源丰富。

吴年冬等[1]通过对广西乐业县上岗村附近地质遗迹分析和综合评价,发现了4处地质遗迹资源,均为基础地质大类,分属层型(典型)剖面亚类、地质事件剖面亚类、古动物化石产地亚类等3个亚类。沙冬[2]调查发现盐湖区共有8处地质遗迹,其中基础地质大类4处,地貌景观大类2处、地质灾害大类2处;8处地质遗迹中世界级地质遗迹1处、省级3处、省级以下4处。索尔等[3]提出了一种运用经济学边际效用理论并考虑地质遗迹信息效用的地质遗迹保护模式。地质遗迹的信息效用范围涉及因地质作用的重要性而产生的地质意义和空间扩展。陈光庭等[4]在实地调查和综合研究的基础上,对石藏地区重要地质遗迹进行分类。本文通过野外调查与核查发现吉林省有重要地质遗迹点共83处,并系统收集已有地质遗迹相关成果与资料,查明了省内地质遗迹类型、分布等基本特征与保护现状,了解其成因、演化过程,开展对比分析,客观评述其价值,在统计吉林省地质遗迹的基础上,初步揭示吉林省重要地质遗迹的分布规律。

1 地质遗迹资源状况

1.1 地质遗迹特征

调查发现的三大类10类22亚类83处地质遗迹主要特征如下:① 珍贵重要地质遗迹较多,世界级地质遗迹6处,占地质遗迹总数的7.2%,其中地层剖面类1处、重要岩矿石产地类1处、水体地貌类1处、火山地貌类2处、黄土地貌类1处;国家级地质遗迹8处,占地质遗迹总数的9.6%,其中重要化石产地类1处、水体地貌类3处、岩土体地貌类2处、火山地貌类2处;省级地质遗迹69处,占地质遗迹总数的83.1%[5-6]。② 具有科学价值的基础地质大类地质遗迹占已查明的吉林省重要地质遗迹数量的主导地位,其中基础地质类地质遗迹44处,占53%;地貌景观类地质遗迹37处,占44.6%;地质灾害类地质遗迹2处,占2.4%。各等级和各类地质遗迹分布百分比组成分别如图1和图2所示。

图1 各等级地质遗迹分布百分比组成Fig.1 Constitution of various grades of geological heritage in Jilin Province

1.2 地质遗迹分布规律

(1) 地层剖面类地质遗迹19处,其中元古界地层剖面地质遗迹2处,位于安图县、白山市浑江区;古生界地层剖面地质遗迹10处,主要分布在白山市浑江区、吉林市船营区、桦甸市、永吉县、延边州和龙市、龙井市、长春市九台区、辽源市东丰县等地;中生界地层剖面地质遗迹4处,主要分布在延边州和龙市、龙井市、汪清县、长春市双阳区、辽源市东丰县等地;新生界地层剖面地质遗迹2处,位于舒兰市和白城市洮北区,全球层型剖面1处,位于白山市江源区[7]。吉林省重要地质遗迹资源分布见图3。

(2) 岩石剖面类地质遗迹8处,其中火山岩剖面地质遗迹2处,位于长春市朝阳区、白山市抚松县;变质岩剖面地质遗迹3处,主要分布在白山市浑江区、抚松县、通化市辉南县等地;侵入岩剖面地质遗迹3处,位于蛟河市、桦甸市、磐石市等地。

(3) 构造剖面类地质遗迹1处,为吉林市三道岭子村西北采石场构造剖面。

(4) 重要化石产地类地质遗迹4处,分别为通化大安溶洞猛犸象、披毛犀化石群,延吉市帽儿山恐龙化石群,四平市娇小长春龙化石产地、榆树市周家油坊古动物化石产地。

(5) 重要岩矿石产地类地质遗迹12处,其中矿业遗址2处,分别为白山市板石镇露采场铁矿、临江市大栗子铁矿;典型矿床类露头9处,分布于吉林市永吉县、蛟河市、桦甸市、舒兰市、磐石市,四平市铁东区,辽源市西安区[8],延边州敦化市等地区;陨石坑和陨石体1处,为吉林市金岗村陨石坑。

(6) 岩土体地貌类地质遗迹11处,其中碳酸盐岩地貌7处,侵入岩地貌3处,黄土地貌1处。碳酸盐岩地貌地质遗迹为抚松县松江河镇仙人洞和花园口镇峰林,通化市云霞洞、集安市榆林镇溶洞,长春市双阳区吊水壶溶洞,磐石市官马溶洞[9]及白水村溶洞;侵入岩地貌地质遗迹为集安市五女峰、和龙市仙景山、蛟河市拉法山;黄土地貌地质遗迹为乾安县泥林[10]。

(7) 构造地貌类1处,为白山市板石镇鹰咀砬子。

(8) 火山地貌类9处,其中,火山岩地貌4处、火山机构5处。火山岩地貌地质遗迹主要是抚松县松江河镇玄武岩柱状节理、长白县十四道沟镇玄武岩柱状节理、长白县小农场村柱状节理及四平市山门镇早白垩系流纹岩火山岩地貌;火山机构地质遗迹主要是长白山主峰、辉南县金川镇金龙顶子、辉南县大椅山、小椅山、伊通县火山群。

(9) 水体地貌类16处,其中瀑布3处,泉7处,湖泊、潭1处,湿地、沼泽5处。瀑布主要包括抚松县北岗镇圣水叠瀑、辉南县吊水壶瀑布、集安市五女峰峡谷瀑布、和龙市崇善瀑布;泉主要包括抚松县泉阳泉、抚松县仙人桥温泉群、靖宇县五龙泉、临江市润龙温泉、通化县水洞村水洞泉、吉林市圣德泉[11]、松原市两家子村龙坑泉群;湖泊、潭为辉南县火山口湖群;湿地、沼泽包括敦化市雁鸣湖湿地、农安县波罗湖湿地、松原市查干湖湿地、白城市莫莫格湿地、白城市向海湿地。

(10) 吉林省地质灾害类2处,分别为白山市板石镇塌陷坑和松原市哈拉毛都镇滑坡遗迹。

2 地质遗迹评价

根据DZT 0303-2017《地质遗迹调查规范》的地质遗迹类型划分方案划分的地质遗迹类型,以《地质遗迹保护管理规定》的地质遗迹分级标准为准则依据,编制了相应地质遗迹类型(世界级、国家级、省区级)的不同等级评价(鉴评)标准,如表1所示。

表1 地质遗迹评价标准区划

吉林省重要地质遗迹评价采用单因素评价和综合评价方法,评价结果如下:重要地质遗迹地层剖面类19处,其中世界级1处、省区级18处;岩石剖面类8处,全部为省区级;构造剖面类1处,为省区级;重要化石产地类4处[12],其中国家级1处、省区级3处;重要岩矿石产地类12处,其中世界级1处、省区级11处;岩土体地貌类11处,其中世界级1处、国家级2处、省区级8处;构造地貌类1处,为省区级;水体地貌类16处,其中世界级1处、国家级3处、省区级12处;火山地貌类9处,其中世界级2处、国家级2处、省区级5处;地质灾害类2处,皆为省区级。

3 地质遗迹区划

吉林省重要地质遗迹区划,主要依据调查核实的吉林省重要地质遗迹分布状况和规律。地质遗迹的分布状况受区域地质背景和地貌类型的影响,在不同的地质背景和地貌类型条件下,形成不同的地质遗迹,且地质遗迹的空间分布也不同,所以,有必要按照地质遗迹的自然属性和特征进行吉林省地质遗迹区划。

3.1 区划原则

(1) 层次原则。按地质遗迹出露分布所在的地貌单元、构造单元划分成地质遗迹大区、地质遗迹分区、地质遗迹小区等3个层次。

(2) 空间连续性原则。地质遗迹大区、分区、小区的划分,应当保证地质遗迹分布的空间区域连续性和完整性,以便于统筹保护规划与管理、合理利用。

3.2 区划方法

地质遗迹区划依据在不同地质背景和地貌类型条件下形成不同地质遗迹的实际情况,按照地质遗迹的自然属性、特征,以及所在的大地构造单元、地貌单元的地质背景和地貌类型的不同,进行地质遗迹区划,为地质遗迹保护规划管理和利用提供分区、分类、分级指导的科学依据。

根据上述地质遗迹区划原则和区划方法,将吉林省重要地质遗迹区划分为3个层次等级,如表2所示,具体包括:① 长白山大区(Ⅰ)、龙岗山-威虎岭大区(Ⅱ)、吉林哈达岭大区(Ⅲ)、松嫩平原大区(Ⅳ)等4个地质遗迹大区;② 4个地质遗迹大区共划分为9个地质遗迹分区;③ 9个不同的地质遗迹分区再进一步划分为10个地质遗迹小区。吉林省重要地质遗迹资源区划见图4。

表2 吉林省重要地质遗迹区划

图4 吉林省重要地质遗迹资源区划Fig.4 Zoning of important geological heritage resource in Jilin Province

长白山地质遗迹区内所包含地质遗迹类型最齐全,主要由于:① 中生代时期的印支运动以来,太平洋与亚洲大陆两大板块仍在继续相向运动,构造活动较频繁,形成诸多中生代断陷盆地,盆地内中生代地层发育,同时保留了丰富的古动植物化石;② 岩浆活动频繁,侵入岩地貌发育;③ 区内亦出露元古界及古生界地层。新生界以来,火山活动频繁,岩浆多次喷发及溢流形成众多的火山机构及火山岩地貌,经后期漫长的地质历史时期的改造,形成具有观赏价值的水体地貌、构造地貌等。

龙岗山-威虎岭地质遗迹区内大面积出露吉林省古老的基底变质岩及龙岗火山群火山机构、火山岩地貌;同时,该区多期的构造运动和热事件形成了诸如夹皮沟金矿[13]、二道甸子金矿等著名矿床;新生代以来,在区域火山活动的地质背景条件下,该区形成众多的水体地貌,如辉南县火山口湖群、吊水壶瀑布、五龙泉等。

吉林哈达岭地质遗迹区内地质遗迹类型以地层类为主,其次为火山地貌类,其地质遗迹的分布主要受伊舒断裂和松花江断裂的影响,如著名的伊通火山群。

松嫩平原地质遗迹区内主要地貌类型为平原,地质遗迹分布较少,相应类型以水体地貌为主,如莫莫格湿地、向海湿地等。

4 结 论

吉林省重要地质遗迹调查发现了83处地质遗迹,包括:对吉林省地质历史具有重大科学研究价值的全球界线层型剖面、层型典型剖面、岩性岩相建造剖面;对地质演化和生物进化具有重要科学文化价值的古动物化石产地;具有重要科学研究和观赏价值的碳酸盐岩、侵入岩、火山等奇特的地质景观;具有特殊学科研究和观赏价值的岩矿石产地;具有独特医疗、保健作用和科学研究价值的温泉、矿泉以及有特殊地质意义的瀑布、湖泊、奇泉;具有科学研究意义的典型地质灾害遗迹。

通过查明吉林省重要地质遗迹的类型、分布、规模、形态、数量、物质组成、成因、演化、组合关系、保存现状和保护利用条件等,全面摸清了吉林省地质遗迹资源情况,进一步评价了其科学价值、观赏价值,编制了吉林省重要地质遗迹资源分布图、区划图。研究成果可为各级国土资源部门对地质遗迹保护的管理和利用提供基础资料和科学依据。