崇明島國(guó)家地質(zhì)公園地質(zhì)獨(dú)特性及與世界典型地質(zhì)公園的對(duì)比

趙寶成

（1. 上海市地質(zhì)調(diào)查研究院，上海 200072；2. 上海地面沉降控制工程技術(shù)研究中心，上海 200072）

從地質(zhì)遺跡保護(hù)到世界地質(zhì)公園的建設(shè)，人類從自發(fā)到自覺地對(duì)地質(zhì)遺跡研究和保護(hù)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)過程[1]。自2002年聯(lián)合國(guó)教科文組織在全球范圍內(nèi)創(chuàng)建世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)（GGN）以來，地質(zhì)公園作為資源和環(huán)境保護(hù)與開發(fā)的有效方式，得到了全球范圍的認(rèn)可[1,2]。截至2012年5月，全球27個(gè)國(guó)家相繼有90個(gè)地質(zhì)公園加入世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)。中國(guó)作為地質(zhì)遺產(chǎn)的大國(guó)，地質(zhì)公園發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛[3]，目前國(guó)家地質(zhì)公園的數(shù)量已增至218個(gè)，其中包括26家世界地質(zhì)公園。如何突出地質(zhì)特色、做好地質(zhì)遺產(chǎn)保護(hù)與開發(fā)并舉，是地質(zhì)公園可持續(xù)發(fā)展的需要[3]，也是在激烈競(jìng)爭(zhēng)中申報(bào)世界地質(zhì)公園的前提條件[4]。

崇明島國(guó)家地質(zhì)公園于2005年9月19日獲批成立，位于長(zhǎng)江口崇明島，是世界最大的河口沙島，依托世界大河三角洲（長(zhǎng)江三角洲）地學(xué)背景，以精美的河口淤泥質(zhì)潮灘地貌景觀和獨(dú)特的潮灘植被、珍稀鳥類、魚類生態(tài)景觀以及地方特色非物質(zhì)文化遺產(chǎn)而享譽(yù)國(guó)內(nèi)[5]。崇明島國(guó)家地質(zhì)公園具有十分獨(dú)特的沉積地貌和沉積地層，公園內(nèi)廣泛分布著2大類17種地質(zhì)遺跡類型，完整地記錄了長(zhǎng)江口泥沙的沖淤過程和千百萬年來地殼升降、海陸環(huán)境交替變遷的地質(zhì)演化過程[6]，在國(guó)內(nèi)外大河口地質(zhì)遺跡中具有典型性，在當(dāng)前世界地質(zhì)公園行列中具有全球代表性。公園成立7年來，公園規(guī)模、設(shè)施水平、管理法規(guī)等方面的建設(shè)都取得了顯著進(jìn)展，具備了申報(bào)世界地質(zhì)公園的條件[7]。本文基于公園已有的地質(zhì)遺跡調(diào)查和研究成果，深入挖掘公園地學(xué)內(nèi)涵、解析地質(zhì)遺跡的獨(dú)特性和全球代表性，為公園地質(zhì)遺跡保護(hù)與展示及地學(xué)科普提供依據(jù)。

1 地質(zhì)背景和地質(zhì)遺跡類型

崇明島國(guó)家地質(zhì)公園位于世界第三大河長(zhǎng)江的入海口，是世界最大的河口沙島，島嶼面積約1200km2，屬長(zhǎng)江三角洲地貌體的一部分，公園及周邊陸域?yàn)榈貏?shì)低平的三角洲沖積平原，向東海延伸方向則依次分布著三角洲前緣砂體和水下前三角洲[8]。公園及周邊區(qū)域構(gòu)造單元屬東亞大陸構(gòu)造域的揚(yáng)子京畿地塊，東南隔以江紹深斷裂和華南嶺南地塊，地表以下堆積厚度達(dá)200～400m的晚新生代松散沉積物[9]，松散層以下基巖多發(fā)育侏羅系火山碎屑巖，基巖及松散地層內(nèi)隱伏著一系列以北東向?yàn)橹鞯幕讛嗔?、蓋層斷裂和活動(dòng)性斷裂[10]。

以往調(diào)查指出，公園內(nèi)主要分布著17種地質(zhì)遺跡類型和3種珍稀生態(tài)景觀[6]，根據(jù)實(shí)地調(diào)查，本文新增1類地質(zhì)遺跡-潟湖地貌，位于崇明島北部北湖。按照地質(zhì)體角度，公園內(nèi)地質(zhì)遺跡可歸納為埋藏地層系統(tǒng)、三角洲地質(zhì)體、河口動(dòng)力地貌和潮灘生態(tài)系統(tǒng)四大方面(表1)。

2 地質(zhì)遺跡獨(dú)特性解釋

2.1 厚覆蓋松散堆積地層代表了晚新生代以來區(qū)域構(gòu)造沉降和海水進(jìn)退地質(zhì)演化

崇明島國(guó)家地質(zhì)公園地表以下埋藏的厚約400m的松散堆積物，其時(shí)代屬上新世和第四紀(jì)，可劃分為13個(gè)組/段，地層多由約6套由下而上的沉積旋回組成[9,11]。其中，新近紀(jì)上新世至第四紀(jì)早更新世地層下部多見粒徑較粗的礫石為主的砂礫層（礫石最大見7cm，例如文獻(xiàn)12、13）、向上則多變?yōu)楹[石的砂層和以粘土、粉砂為主的泥層，沉積物中生物化石揭示以陸相環(huán)境為主，中更新世和晚更新世以及全新世地層沉積物粒徑明顯變細(xì)，多見海陸過渡相生物化石[9,11]。大量研究證實(shí)上新世至早更新世沉積環(huán)境經(jīng)歷了沖積扇、辮狀河至湖泊的交替變化，而中更新世以來則以河湖相與海陸過渡相交替變化為主[9,14]，尤其是全新世經(jīng)歷了河口灣和三角洲體系的轉(zhuǎn)換[15]。這些研究表明崇明島國(guó)家地質(zhì)公園內(nèi)厚覆蓋松散地層記錄了區(qū)域上新世以來地質(zhì)環(huán)境受到了構(gòu)造沉降和海平面波動(dòng)的耦合控制[16,17]，沉積地貌由較為封閉、崎嶇的山地丘陵逐步變?yōu)榱碎_放、和緩的準(zhǔn)平原、河口地貌[18]，沉積物物源區(qū)也不斷擴(kuò)大，長(zhǎng)江上游物質(zhì)逐步輸入堆積[12,19]。

2.2 三角洲地質(zhì)體代表了距今8000年前以來全球大河三角洲發(fā)育和演化重大地質(zhì)事件

大河三角洲河口是記錄全球環(huán)境變化天然的載體[20]。同全球許多大河口一樣，長(zhǎng)江三角洲于距均8千年前開始發(fā)育[15,21]，揭示了全球性特殊氣候、海平面事件對(duì)河口地質(zhì)環(huán)境的控制過程和歷史時(shí)期人類文明興衰的影響[22,23]，以及大規(guī)模人類活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的反作用[24～27]。崇明島國(guó)家地質(zhì)公園正是長(zhǎng)江三角洲形成的一個(gè)“片斷”，崇明島大約于1400年前開始發(fā)育，由數(shù)個(gè)小的沙洲合并而成[24,28]。已有研究表明長(zhǎng)江三角洲自發(fā)育以來已經(jīng)歷四次類似崇明島的沙島形成和并陸消亡，目前新的沙洲正在橫沙一帶建造[15]。因此，崇明島國(guó)家地質(zhì)公園蘊(yùn)含的三角洲地質(zhì)體代表了全球大河三角洲的發(fā)育和演化的神奇地質(zhì)過程。

2.3 河口動(dòng)力地貌和生態(tài)系統(tǒng)代表了潮控三角洲河口動(dòng)力體系對(duì)地質(zhì)和生態(tài)環(huán)境的塑造

表1 崇明島國(guó)家地質(zhì)公園地質(zhì)遺跡類型和地學(xué)內(nèi)涵Table 1 The categories of geological heritages and the corresponding geological scientif i c connotation in the Chongming island geopark

全球典型河口可以分為河流控制類型、潮汐控制類型和波浪控制類型，長(zhǎng)江三角洲屬于潮汐控制類型，潮汐類型屬不規(guī)則半日潮，最大潮差可達(dá)4m[29]。正是潮汐周而復(fù)始的往復(fù)塑造了崇明島國(guó)家地質(zhì)公園島嶼四周精美而狀觀的潮灘地貌[29]，而大片灘涂孕育了獨(dú)特的潮灘植被，并為全球遷徙珍稀候鳥和珍稀魚類提供了理想的棲息地，生物多樣性十分豐富[30]。因此，崇明島國(guó)家地質(zhì)公園內(nèi)精美的地貌和生態(tài)代表了潮控河口復(fù)雜動(dòng)力作用下的地質(zhì)和生態(tài)環(huán)境特征。

3 與全球世界地質(zhì)公園的對(duì)比

根據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織支持的世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的90個(gè)GNN成員簡(jiǎn)介，當(dāng)前的世界地質(zhì)公園均有著十分獨(dú)特、稀缺且具全球地質(zhì)意義的地質(zhì)遺跡資源。本文據(jù)各世界地質(zhì)公園代表性的地質(zhì)遺跡類型將世界地質(zhì)公園歸納為9種類型，分別為火山地貌類（16個(gè)）、喀斯特地貌類（9個(gè)）、丹霞地貌類（3個(gè)）、第四紀(jì)冰川地貌類（4個(gè)）、沙漠地貌類（1個(gè)）、海岸地貌類（4個(gè)）、板塊碰撞或造山帶類（40個(gè)）、古生物化石類（5個(gè)）、典型地層剖面類（8個(gè)）。本文選取不同類型典型地質(zhì)公園，對(duì)其地質(zhì)背景、地質(zhì)景觀特色及公園規(guī)模進(jìn)行概括，參見表2。

表2 世界地質(zhì)公園地質(zhì)遺跡主要類型及典型地質(zhì)公園相關(guān)特征Table 2 Main categories of geological heritages modif i ed after GNN and relevant information of some typical global geoparks

根據(jù)表2統(tǒng)計(jì)，從地質(zhì)遺跡獨(dú)特性角度，目前世界地質(zhì)公園成員中還沒有類似崇明這種河口三角洲地質(zhì)地貌類型的地質(zhì)公園。從地學(xué)內(nèi)涵角度，崇明島國(guó)家地質(zhì)公園獨(dú)特性在于其地表以下覆蓋的松散沉積地層體代表了西太平洋大陸邊緣晚新生代地殼沉降區(qū)的地質(zhì)變遷過程和全新世大河三角洲的發(fā)育和演化。然而，崇明島國(guó)家地質(zhì)公園具有全球地質(zhì)意義的地質(zhì)科學(xué)景觀多深埋地下，可視性差[6]，這與大多數(shù)世界地質(zhì)公園展現(xiàn)的雄偉山脈、典型巖體、奇特的洞穴、廣袤的沙漠、優(yōu)美的海岸等地質(zhì)地貌遺跡相比，有很大的劣勢(shì)。因此，如何將弱可視的地質(zhì)景觀以“搬家”的方式集中呈現(xiàn)是公園今后建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，一些學(xué)者已提出以地質(zhì)博物館的方式實(shí)現(xiàn)地質(zhì)科學(xué)景觀的集中展示[31]。此外，崇明島國(guó)家地質(zhì)公園覆蓋范圍已足夠大，顯然具備了一般世界地質(zhì)公園的規(guī)模。如何在公園總覆蓋范圍內(nèi)選取適當(dāng)面積做好地質(zhì)遺跡保護(hù)和地質(zhì)旅游開發(fā)是今后公園建設(shè)要明確和落實(shí)的方面。

4 結(jié)論

崇明島國(guó)家地質(zhì)公園分布的2大類17種地質(zhì)遺跡可歸結(jié)為埋藏地層系統(tǒng)、三角洲地質(zhì)體、河口動(dòng)力地貌和河口生態(tài)四個(gè)方面，其地學(xué)內(nèi)涵和全球代表性體現(xiàn)在晚新生代厚覆蓋松散堆積和大河三角洲地質(zhì)體記錄的晚新生代以來全球性大地構(gòu)造演化、第四紀(jì)海面頻繁波動(dòng)以及大河三角洲發(fā)育等重要地質(zhì)事件，而河口動(dòng)力地貌和生態(tài)則代表了潮控三角洲動(dòng)力體系對(duì)地質(zhì)和生態(tài)環(huán)境的塑造。與全球世界地質(zhì)公園相對(duì)比，崇明島國(guó)家地質(zhì)公園蘊(yùn)含的大河三角洲地質(zhì)地貌遺跡類型具備鮮明的獨(dú)特性，但地質(zhì)景觀的可視性較差。弱可視地質(zhì)景觀的展示是公園今后建設(shè)的一個(gè)重點(diǎn)，選取適當(dāng)面積做好地質(zhì)遺跡保護(hù)和地質(zhì)旅游開發(fā)是公園今后建設(shè)另一個(gè)重點(diǎn)。

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