大同火山(中)

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  大同火山群科学研究概况
  大同火山群的发现和研究始于1929年,大同火山群的研究分为三个阶段:
  一、1929——1956年期间
  1929年,德日进与杨钟健首次发现“大同火山群”并使用此名表示西区和东区的火山和熔岩,并指出:火山年代早于“黄土期”,晚于“泥河湾期”。
  1931年,巴尔博与卞美年对大同火山进行考察后,在论文中概略叙述火山分布区的地质特征并描述火山喷发物,认为火山喷发晚于“三门系淡水沉积物”,而早于“黄土堆积”。
  1932年,颜惠敏测制了1:10000的火山区地形图,尹赞勋以新测地形图为基础,四天遍历大同西区的数个火山锥,描述了10个火山形态及地层、地文期划分,采集70枚火山弹标本,以黄土与火山岩的覆盖关系确定火山喷发起自“三门期”终于“黄土期”之时,喷发类型属斯通博利型喷发。
  抗战时期,日本地理学家大冢弥之助对金山进行过较为详细的调查,填汇了金山及周边地质图,查明金山的基底在北部为片麻岩,在西部和西南部为黄土。
  在20世纪30——40年代;杨杰、尹赞勋、赵宗溥等人先后发表文章,总结中国东部近期火山活动的规律性,其中包括有“大同火山群”部分。1937年北京大学地质系首次到大同火山群进行地质实习。
  二、1956——1980年期间
  1956年,乌·依·列别金斯基和北京地质学院游振东曾到大同火山群地区,进行了八天野外考察、采样。经两年的研究、分析、鉴定,其成果是署名乌·依·列别金斯基的《大同火山群》一书,该书是当时对大同火山群的形态学、岩石学、地球化学特征的最为全面和深刻的认识。但“休眠火山”的结论在经科普杂志“地理知识”的有关文章引用后,1975年曾在大同县引起公众对火山的恐慌。为平息公众的恐慌,贾兰坡、尹赞勋、蔡忠信、丁梦林等分别撰文,从考古学、地质学角度论述大同火山群的活动时代,一致结论为:形成于Q1-Q2是死火山。
  王乃梁、曹家欣、杨景春等对火山喷发时期和次序、与新构造运动关系、大同火山地质公园之地貌、第四系地层等均有扼要论述。认为东区火山锥形成于Q1-2,喷发于湖底水下;西北部火山锥形成于Q2-3,是休眠火山。
  1959年,北京地质学院、清华大学、北京建设研究院曾先后派人到大同火山群调查金山等地的“浮石”,并采样做过有关物理性能测试和化学分析。
  1960年,原山西省晋北专署地质局普查队曾在大同火山群进行短期踏勘性质地质调查。山西省地质局217队在火山分布区开展玄武岩浮石矿调查,写有文字报告,描述玄武岩的外观特征、产状、物理化学特征,计算浮石储量。
  1965年10月,山西省地质局217队对晋北玄武岩分布区开展矿产调查,认为火山喷发于Q1-Q2。
  1967年,山西省地质局217队、水文队分别对地质公园进行综合勘探。认为火山活动于Q1-Q2。
  1966年山西省区调队进行1:20万浑源幅和大同幅区域地质测量,新发现数个火山口,认为火山与NW向及NE向两组断裂有关。1969年,正式出版1:20万地质图,把东区的火山锥、熔岩流划为Q1-2西区的火山锥及熔岩流划归Q3。
  1977年,山西省地质局区测队、科研队、测绘队联合编制1:50万《山西省地质图》。
  1976——1977年,山西省地质局区测队先后两次来大同火山群进行火山研究、实测地层剖面及晚新生代地层划分对比,系统采集玄武岩样品,并进行元素分析。1978年完成《山西近期玄武岩》,该文总结中所附的大同火山群地质图上标出20个火山口、推测16个火山口。认为火山喷发的时代为许家窑组形成之后,马兰组形成之前。
  三、20世纪80年代以后
  “K-Ar法”大同火山群的测年研究结果:23万~80万年,此年龄值相对于用地质学方法和热释光方法的结果偏老,陈文寄等认为年龄值偏老的原因是由于样品中存在过剩氩。
  热释光测年结果:9.8~30万年。
  其他还有火山活动特征研究;磁性地质学研究;捕虏体和包体研究计算和推算的岩浆来源深度是40~60千米。包体为尖晶石二辉橄榄岩;实验岩石学研究认为大同火山群岩浆演化的主要控制因素是高压下的结晶作用,这一作用发生的深度可能是8~26千米。
  又由玄武岩的地球化学研究,并用微量元素的变化特征解释岩浆演化以及地壳变薄的机制。
  大同一阳原盆地构造及地貌学研究:李锦荣将大同火山断陷盆地与贝加尔裂谷系进行了对比研究。
  大同市国土资源局于2003年12月立项,委托太原理工大学进行了拟申报大同火山群国家地质公园遗迹调查,编制综合考察报告。项目组全面、细致地考察了公园区内及其周边地区的地质内容,确定了公园的范围,查明了公园内的地质遗迹。基本查清白1918年以来在公园区内及其周边进行的地质勘查、地质研究的各类报告和科研文献。对大同火山群的认识在前人的基础上编制了综合考察报告,对大同火山群国家地质公园的申报和日后的建设起到重要作用。
  2004年,大同市217地质队进行大同火山群地质遗迹保护项目的可行性研究报告;同年,徐义刚进行了火山群元素地球化学分析,初始岩浆来自软流圈源区;赵大鹏、雷建设等研究地震层析。2004年至今,徐平、郭敏泰通过多过程耦合地质学方法研究火山群,有多项重要的最新发现。
  前寒武系研究
  恒山杂岩的研究:地质特征及成因研究、混合岩化作用特征研究、变质序列研究、年代和钕同位素演化研究、灰色片麻岩和麻粒岩包体研究、早前寒武纪地壳演化研究。
  济宁群的研究:大同一兴和孔兹岩系原始构造环境的研究。
  其他还有演化动力学及其构造环境研究、构造变形特征的研究。
  旧石器遗址研究
  許家堡遗址的研究:从许家堡遗址的发现开始至20世纪初,研究内容涉及发掘报告、石器研究、人类化石研究、古脊椎动物研究、孢粉研究。   其他还有地层学研究、沉积环境研究、铀铅法测年。
  21世纪以来,研究的重点集中在磁性特征及侧年方面,同时对地层的划分和对比研究也日趋深入。
  地震研究
  大同火山群区域的地震研究始于1973年;20世纪90年代,吴开统、张开健、苏忠正等人研究地堑系的理学机制及地震的可能性;自1989年大同一阳高地震以来,大同火山群范围内的地震研究升温,重点主要是发震断层、控震机理、不同方法的地震记录特征、地震预报等方面。2001年,宋治平、徐平、张洪魁在《地震学报》上发表了《地震前兆的象限特征性及其理论分析》报告;2006年武敏捷、兰从欣、徐平在《华北地震科学》期刊上发表了《大同地区3次地震序列构造应力张量变化特征的研究》报告。
  大同火山群科普旅游前景广阔
  大同火山群经过多年科研成果的积淀,使其蜚声中外,成为不可多得的天然课堂。作为旅游资源,大同火山的地貌景观稀缺、独特,具有一定的观赏价值;作为科研资源,它历经几代中外科学家的艰苦研究,具有不可替代的学术价值;作为环境资源,它将与大同的未来发展密不可分。大同火山群的文化积淀和科研内涵十分丰厚,走进大同火山群,就会步入知识宝库的台阶、门口或殿堂,身临其境,会目不暇接,感触万千。兴奋、神奇、惊喜、超越……各式各样的感悟,会让人实实在在地感受和了解到一些相关的科学知识。开发大同火山群科普旅游大有可为,它所具备的鲜明特点是:
  火山地貌,特点突出。大同火山群形态完整,结构简单,即便是普通百姓,只要稍加讲解、分析,便可形象地了解火山喷发、发展的基本点和规律,很适合开展“看图识字”式的科普教育。它的独特之处还在于历经多年研究,具有良好的科研底蕴,是一个浅显易懂、一目了然的科普理想教育基地。
  区位优势明显,可进入性强。大同火山群分布紧邻大同市,交通十分方便。往西走,有云冈石窟;往南走,有北岳恒山;往东走,有泥河湾古人类遗迹發掘点;往北走,有广阔的内蒙古大草原;距北京首都也只有两个时辰的车程。大同地区位处内蒙古高原边缘,夏季气温明显比北京偏低,是消暑度假的好去处。大同火山群点缀在桑干河两岸,坡度和缓,进出安全。各种地质现象看得见,摸得着,零距离接触,具有野外现场观察极为重要的基本条件。
  绿色环保,有益身心健康。大同火山群在大同地区有着显著的地域特色,科研铺垫提升了旅游的品味和层次,旅游发展,成本低廉,没有污染。既适合周末亲朋好友郊游小聚,也适合度假培训等散客组团,尤其适合学校、部队、机关团体等组织大规模野外拓展培训。畅游火山群,可以得到知识的积累,科学的熏陶,才智的培养,素质的提高。可以“看透”山体的五脏六腑,“听到”天地的无声述说,“读懂”大自然留下的无字天书,切身体验和感受人类活动与自然界和谐发展的重要。
  大同火山群的开发与建设
  山西大同火山群国家地质公园的命名
  自从1929年法国人得日进与我国地质学家杨钟健发现大同火山群以后,大同火山群就备受各界关注。特别是大同县委、县政府高度重视,把火山群的保护、开发、建设作为县域文化、经济、旅游发展的重中之重,本着“保护优先、科学规划、合理利用、可持续发展、统筹兼顾”的发展战略,对大同火山群进行系列性的保护、开发和建设。为了保护大同火山群丰富的地质遗迹,2002年,大同县国土资源局下发了《关于严格整顿矿产资源开采秩序的通知》,坚决取缔了大同火山群浮石矿的开采。同年,县人民政府委托大同市217地质队进行大同火山群地质遗迹保护项目的可行性研究。2003年由大同市国土资源局启动大同火山群省级地质公园的申报,并委托太原理工大学进行大同火山群地质遗迹野外调查、考察和地质公园总体规划,编写了《综合考察报告》和《总体规划》。2004年6月,大同市国土资源局向山西省国土资源厅申报了大同火山群地质遗迹保护项目,2006年12月,大同火山群被山西省地质遗迹保护区评审委员会批准为省级地质公园。2009年,大同市、县政府再次成立大同火山群申报国家级地质公园领导组和相关机构,经过进一步周密细致的考察、规划、设计、评审,2009年8月,大同火山群地质公园被批准为国家级地质公园建设,2012年12月,通过了国家国土资源部的正式命名验收,命名为“山西大同火山群国家地质公园”。
  大同火山群国家地质公园景区
  2012年,山西省人民政府公布,大同火山群国家地质公园为省级风景名胜区。景区总面积129.8平方公里,涉及大同县、阳高县两个行政区域,分大同火山群景区、桑干湖峡谷景区、秋林峪景区三个景区。
  1、大同火山群景区
  景区位于大同县管辖境内,总面积77.1平方公里。在黄土覆盖的盆地上,集中分布有17座火山渣锥,其中著名的有昊天山、金山、黑山、狼窝山、阁老山、双山、老虎山、牌楼山等。还有玄武岩岩舌、岩垄及多个寄生火山。景区内还有大同火山断陷盆地次级构造一砂板梁地垒、丰稔山变质岩断块山、黄土地貌等地质景观,其他地质遗迹还有断层构造、地层剖面等丰富的火山景观。是野外地质科普活动和科学研究、火山观赏旅游胜地。
  景区功能:生态旅游观光、自驾车旅游考察、休闲娱乐、野外实习营地、地学研究、博物馆展示。
  2、桑干湖峡谷景区
  面积23.6平方公里,景区大部分属大同县辖区,其中阳高县辖区3.4平方公里。(册田大坝以西、960米高程以下的水域和滩地、大坝以东的桑干河河道及河道两岸50米以内的河滩,为册田水库管理局的管理范围)。主要地质遗迹资源自西向东为玄武岩岩舌、岩垄及其表面构造、玄武岩平原;河流冲积平原、断层地貌、山前倾斜平原;第四系地层剖面;桑干河玄武岩峡谷地貌景观、玄武岩离堆山;枕状玄武岩河道填充体;河流相火山碎屑剖面等。主要景点有册田湖、乌龙峡、乌石滩、二龙戏珠、观渔矶、钓鱼岛、情人湾等。
  景区功能:生态旅游观光、水上游乐、度假疗养、摄影写生、野外露营、滑冰滑雪、地学研究。   3、秋林峪景区
  秋林峪景区,总面积29.1平方公里,该景区位于阳高县辖区内。主要地质遗迹资源为山麓混合半锥火山、沿裂隙喷溢的熔岩锥、山前断裂及太古宇、元古宇、古生界地层、六棱山黑云母花岗岩、盆缘断块山地、断层崖和断层三角面、大王村断层岩、地震遗址东团堡废墟、玄武岩洞穴群、千年冰洞群、蜂窝状火山隧道、风华崩塌地貌等。
  景区功能:生态旅游观光、休闲娱乐、摄影写生、野外实习营地、拓展训练、地学研究。
  大同火山群国家地质公园博物馆建设
  大同火山群国家地质公园博物馆,坐落于大同县城县文化大楼,背靠大同火山群、面向大同县城区,建筑造型简洁,是典型的现代简约建筑风格。博物馆内设大厅、3D多媒体厅、科普展览厅等。馆内大厅设有大同火山群国家地质公园园区模型,既展示大同火山群丰富的地质地貌风光,又凸显大同县特色鲜明的民俗文化风情。科普展厅有火山模型、火山石、火山熔岩、玄武岩标本石等景观。还有大同火山群科普知识和大同县人文展牌标示,介绍火山群多媒体图片播放器,以及合影、签名留念的多媒体设备。博物馆已经成为大众科学了解大同火山群、穿越大同火山、火山地学科普、观光休闲于一体的理想场所。
  博物馆的主馆由科普体验厅、大同火山厅、火山标本厅三个综合展厅组成,其余分散展馆包括世界火山馆、中国火山馆、火山与人类馆、火山喷发模拟演示馆,主要展出内容包括公园的位置、自然地理和社會经济发展状况;公园内主要地质遗迹和地质景观及其成因的科学解释、区域地质演化史、科学研究史、地学发现史及其主要研究成果;公园的动植物资源与人文历史景观资源;公园内地质遗迹保护工程、保护技术;公园科研成果、规划设计、游览路线设置、基础设施等;公园内的矿物、岩石标本、古生物化石标本、观赏石。
  大同火山群国家地质公园的四大特点
  山西大同火山群是第四纪中更新世中后期间板内喷发形成的火山,世界唯一的出现在黄土高原的火山群。聚地质遗迹、自然风光、人文古迹于一园,不同期次喷发形成的火山锥及熔岩流,经历了漫长的风化剥蚀,至今仍保存基本完好。丰富的地质遗迹因其历史性、典型性、稀有性和独特性而具有很高的历史文化价值、科学考察价值和观光旅游价值,呈现出四大特点:
  1、是华北地区保存最好、出露最完整、规模最大的第四纪火山群。
  2、世界上唯一的发育在黄土高原上、板内裂谷系火山盆地内的火山群。
  3、一般的呈中心式喷发形成的火山锥,分为盾形、穹窿状、岩渣状、层状等四种基本类型,而大同火山群全部包括了这四种基本类型。
  4、火山地貌、前火山地貌及后期风化、剥蚀遗迹保存完好,是认识火山从形成前——火山形成过程——火山形成后的地貌变化这一完整过程的天然模型。
  总之,大同火山群国家地质公园不愧为东亚大陆地区火山地质的珍稀标本,具有可系统地反映华北地台形成、发展、变化的一系列地质遗迹,在地质学的多领域(火山学、地壳、岩浆演化、地质构造、盆地沉积学、地貌学等)具有重要研究价值。
  大同火山群国家地质公园开发建设前景广阔
  山西大同火山群国家地质公园命名以来,大同县委、县政府高度重视大同火山群国家地质公园的保护和建设,在积极招商引资的同时,进行了大量的资金投入。投入上亿资金进行了30万亩火山群地域绿化,投资2900多万元建设了18公里火山群旅游“天路”,投资3000多万元建设了火山地质广场、火山观景台、火山地质公园临时博物馆,设置了地质公园标志牌、界桩、防护网、旅游路标和景点解说牌,开通了火山群国家地质公园网站,建立了数据库等。投资3000多万元专门聘请国际知名规划设计公司,对大同火山群进行概念性旅游规划设计,并邀请全国知名旅游规划专家,对大同火山群进行项目评审。2015年,与大同火山群国家地质公园相邻的“大同西坪国家沙漠公园”、“大同桑干河国家湿地公园”也正式通过了国家林业局组织的专家评审,三大国家级公园开发建设将齐头并进,相得益彰。
  根据大同市委提出的转型发展和创新发展的新理念,按照文化旅游大发展的要求,大同火山群国家地质公园将紧紧围绕世界唯一这个主题中心,全力打好保护和开发两张牌,树立生态旅游、地质旅游、文化旅游三张名片,建设户外运动基地、养生休闲基地、特色农业基地、科普教育基地四大基地,对大同火山群国家地质公园进行开发和建设。
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