什么是河南? 从地质地理视角解读大美河南

文摘   2024-12-06 00:01   黑龙江  

   究竟该如何定义河南呢,作为华夏文明的发祥地之一,这个省份有着独特的地质地理区位、多样的自然生态环境、悠久的历史和璀璨的文化,它特有的自然风光,浓浓的民俗风情,经久不衰的内涵底蕴,不知“迷倒”了多少人,许多人不惜跨越千山,也要来这里看看,感受一下这个成为天地之中、被视为中国之处而天下之枢的省份(图1),感受一下它的气质,由此便足以证明河南的不平凡。事实上,河南从来也不需要定义,喜欢它的人,自然会去定义它,会赋予它独一无二的身份,我想,这应该就是河南的独特魅力吧。


图1 河南在全国的位置

   来河南旅游的话,可以选择的内容很多很多。地质方面有云台山、嵩山、王屋山-黛眉山和伏牛山四大世界地质公园;有郑州黄河、信阳金刚台、安阳林虑山等15家国家地质公园;自然方面有世界人与生物圈保护区,文化方面有六个世界文化遗产(包含1个非物质文化遗产);有开封、洛阳、郑州、安阳四大古都(图2),有老子庄子墨子韩非子商鞅张良张衡、杜甫、吴道子、程颐、程颢、岳飞等历史名人;有李家沟、裴李岗、仰韶、二里头、双槐树、商城、大河村星罗棋布的史前遗址;有指南针造纸火药三大技术发明......可以说,河南是“遍地是美景、俯仰皆文化、处处有惊喜”,每个单独放出来都能够在各自的领域发光发热,被无数人铭记,正是它们的出彩,赢得许多游客的青睐,造就了河南旅游业的繁荣,尤其是在文旅文创和旅游产业发展方面引领全国。

图2  河南省古都群

   归纳起来,河南省的旅游资源类型包括地文、水域、生物、天文与气候以及大量的建筑设施、历史遗迹、旅游购品河人文活动8大主类26个亚类116个基本类型,非常之齐全。本文我们计划先从地质地理视角来总体解读一下大美河南。然后是对世界地质公园、世界人与生物圈保护区,国家和省级地质公园、国家矿山公园、国家自然保护区等系统解读。

大山、大河、大平原—这里是中华文明的发祥地河南。

   巍巍太行山、莽莽伏牛山、千里大别山,滔滔东去的黄河,一望无际的黄淮平原。行走在这山水平原之间,仿佛它们从来如此,亘古未变。但事实上,这一山一水,乃至一石一木都别有来历。

图3  河南省地质公园分布图

   那么,河南的地质地貌究竟是怎样形成的呢?我们赖以生存的这块土地曾经经历了怎样的沧海桑田?这些问题的答案,就隐藏在一处处青山秀水之间。为了保护山水之间留存的地质遗迹,揭示地质变动的奥秘,普及地质知识,近年来,河南各地先后建设了4家世界地质公园,17家国家地质矿山公园,19家省级地质矿山公园(图3)和4家地质文化村(镇),还有1家世界人与生物圈保护,多家国家级和省级自然保护区。今天,就让我们走进河南各地的地质矿山公园,穿越地质历史的长河,去解析中原山水的沧桑演变。


图4  嵩山峻极峰



图5  王者之屋

   嵩山,因位居五岳之中,故名中岳,主峰峻极峰海拔高度1492米,犹如擎天地柱,巍然耸立在中原大地(图4);王屋山,因其山形若王者之屋而得名(图5)。它引领太行、俯瞰黄河,主峰天坛峰海拔高度1715米,四周有无数大小峰峦仆伏朝觐。这一山突起、群峰环绕、丘阜卑围的拔地通天之势,独具“王者风范”。

   嵩山和王屋山作为名满华夏的千古名山,既沧桑古老而又神秘莫测。这里最古老的地层是太古宇的登封岩群,其年龄已经超过25亿年,嵩阳运动、中条运动、王屋山运动和少林运动等四次大规模造陆造山运动(图6),提供了华北陆块早期演化的丰富信息。



图6-1   嵩阳运动

图6-2   少林运动不整合面



图6-3   王屋山运动

图6-4   中条运动

   地质专家认为,距今25—18.5亿年,是地球早期演化的关键时期,众多的古陆核首先增生聚合成微陆块,并逐渐形成了地球上最早的超级大陆—哥伦比亚超大陆,在此背景下,华北古陆块完成了东西部的拼合焊接,形成统一的结晶基底。嵩山世界地质公园和王屋山国家地质公园内新太古界登封岩群和林山岩群、古元古界嵩山群和银鱼沟岩群岩层的强烈褶皱和变形,记录了早期地球的演化历史。今天,这些看似普通的岩石,实际上却是海洋沉积、火山喷发、岩浆活动、板块运动等地质作用的产物。


图7  “人”字型三叉裂谷

   大约在距今18.5亿年后,在超大陆裂解的背景下,华北陆块南部形成了一条“人”字型的三叉裂谷(图7),裂谷由陆到海,又由海到陆,历经2亿多年,陆地时,裂谷内布满了不同规模的火山口,这些火山口时而喷出条条火龙,时而喷出滚滚浓烟,时而岩浆遍地流出,时而偃旗息鼓积水成湖;海洋时,火山活动与沉积作用交替进行。形成了厚度达3000-7000余米的西阳河群(熊耳群)火山岩夹碎屑岩。

   发生在距今14亿年前后的王屋山运动,使整个华北陆块抬升成陆,进入整体升降阶段,在之后的12亿年时间里,河南大地几度沉浮,上演着沧海桑田的地质传奇。

   早在10亿年前的中元古时期,现在的河南大部分地区是一片广阔的海洋。在一种气候干热的海滩环境下沉积形成红色石英砂岩夹泥页岩。在云台山世界地质公园(图8)和黛眉山世界地质公园的红石崖壁(图9)上,一层层红色岩石中保存有各色各样流水作用形成的波痕、波浪作用形成的交错层理和干旱气候留下的泥裂等,如同一页页可以翻看的远古海洋的史书。

图8   云台山红石崖壁

图9   黛眉山红石崖壁

   距今5.4到4.4亿年的寒武纪—奥陶纪时期,整个华北地区成为一片辽阔的陆表海。这是一种现已消失了的古海洋类型。温暖的海水浅而动荡,有利于生物生长和碳酸盐沉积。藻类在这一时期达到鼎盛,三叶虫、角石先后成为海洋中的霸主,在云台山世界地质公园、关山国家地质公园(图10)里,随处都可以看到陆表海留下的痕迹,海水动荡形成的鲕粒灰岩、潮涨潮落形成的交错层理等。距今3.6到2.5亿年的石炭—二叠纪,海洋大幅度萎缩直至成为陆地湖泊,生物已经全面登陆。海洋中珊瑚丛生,鱼类在珊瑚丛中优哉游哉,气候温暖潮湿,沿海地区乃是一片绿色林海(图11),煤矿是这一时期的主要矿产,成为今天人类赖以生存的主要能源。


图10-1   云台山大型交错层理

图10-2   鲕粒灰岩



图11   石炭—二叠纪


图12  西峡恐龙蛋化石

图13   超高压变质带

   中生代开始,随着陆地扩大,河南地区到处都是河流、湖泊,地层中保存的大量硅化木、铁化木、恐龙蛋化石,反映了那个时候的河南地区到处都是花的海洋、绿的世界,恐龙盛极一时,主宰了整个世界,伏牛山世界地质公园内的恐龙蛋(图12)化石数量多、种类全,记录了这一时期恐龙的盛况。与此同时,在河南的南部,由于华北板块和杨子板块的碰撞聚合,秦岭—大别山造山带成为一条横亘在中国大陆中部的巨大山系,在宝天曼、金刚台国家地质公园内,分布了板块碰撞留下的各种痕迹,花岗岩、火山岩以及高压、超高压变质带(图13)。

   260万年以来,在新构造运动背景下,太行山和秦岭强烈抬升,河南大地地貌的基本框架基本形成。太行山构造断块山内,长墙、长脊(图14)、方山、崖壁等构造地貌气势雄伟,而在红石峡谷谷底,清流涌动,飞瀑淌碧(图15)。这柔弱轻灵的溪水,其实却具有劈山切石的神力。


图14   龙脊长城

图15   峡谷飞瀑

     在这里,我们随处可以看到水蚀作用的痕迹,(旋涡掏蚀、流水冲蚀图16) 流水的力量竟是如此之神奇。伏牛山-大别山的花岗岩、火山岩地貌奇秀无比,嵖岈山素有天然盆景(图17)之美誉;石人山山似人、石似人,似人非人;金刚台将军石(图18)据守南天,神灵寨石瀑(19)群震撼人心,这里的水在流动,石也在流动,在高山之上,飞瀑从天而降却无声无息。

图16   七潭河溯源侵蚀形成的串珠状壶穴景观


图17   嵖岈山


图18   金刚台将军石


图19   神灵寨石瀑

   在流水与清风雕塑着河南地貌的同时,中华母亲河-黄河也在这一时期通过契而不舍的侵蚀,沿黄河谷地贯通八里峡-三门峡东流入海。位于黛眉山世界地质公园内的八里峡记录了黄河贯通的历史。黄河贯通之后,上游的古三门湖逐渐干涸。湖底的泥土随风而起,追随黄河东去的脚步,穿越数百公里的空间,沉积到了黄河的中下游地区,成就了黄土高原与华北平原过渡带上最东南源的黄土塬-邙山。黄土作为一种大陆积淀,与地球两极的冰盖及大洋沉积物一样,都是新近地球环境变化的“档案库”。地质研究认为,冰川扩大,冬季风盛行,这时就沉积黄土;如果气候温暖湿润,夏季风盛行,那么沉积物就以古土壤面貌出现。在构成邙山的黄土层中夹杂有一条条红色的条带,这是过去生长着植被的古土壤。黄土/红土/黄土/红土……交错堆叠的多层黄土和古土壤,是古代气候冷暖/干湿变化的完美记录(图20)。

图20   第四纪黄土与古土壤剖面

   通过研究邙山黄土,我们可以了解地球数百万年的气候变迁,这有助于推断未来地球气候的趋向。黄土土性肥沃,有利原始农耕。黄土垂直节理发育容易挖穴构屋,再加上黄河水的滋润灌溉,使得沿黄地区成为中华文明的发祥地。从仰韶时期,到夏商周,一直到今天,人们在这里繁衍生息着。

   就这样,地质上的运动和变迁,造就了河南的山山水水,这山山水水又养育了一代代的中原儿女。而勤劳、智慧的中原儿女也在这山山水水间打下了自己的烙印。清泉石上流,蜂蝶丛中舞。碧水润良田,高山带峡谷......

   这是一个生机昂然、繁荣锦绣的世界。地质公园用青山秀水构建着人与自然的和谐,用地质变迁的史实启迪着我们的思维。

   登太行居高瞰远,气象万千,广阔无垠,浩浩乎神州大地;临黄河抚今追昔,波涛澎湃,奔流不息,悠悠然华夏摇篮。


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