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“华中屋脊”——神农架
发布时间:2020-12-16     作者:   来源:i自然   分享到:

神农架位于湖北省西北部,因华夏始祖炎帝神农氏在此架木为梯、尝遍百草、救民济世、教民稼穑而得名。神农架是中国首个获得联合国教科文组织人和生物圈保护区、世界地质公园、世界遗产三大保护制度共同录入的“三冠王”名录遗产地,还是国家5A级旅游景区。其境内的神农顶海拔3106.2米,是华中第一峰,因此神农架也被誉为“华中屋脊”。

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神农祭坛

特殊的地质背景、复杂的地质构造运动、漫长的地壳变迁历史,在这里留下了类型多样的地质遗迹,不仅有壮丽的喀斯特石林、气势恢宏的飞瀑,还保存有数十种珍稀的前寒武纪动植物化石,可谓一座天然地质博物馆。

“华中第一峰”——神农顶

神农顶是神农架地区的最高峰,经喜马拉雅运动(约0.66亿年前至今)抬升改造后形成并保留下来的地貌形态。山体的上部地层为玄质凝灰角砾岩,下部出露沉积白云岩,山脊上零星出露有风化崩塌后残存的呈岛状分布的凝灰角砾岩石柱群,这些类型丰富的构造和岩石地质遗迹,记录了神农架地区以及上扬子地区的现代地貌发展及其演化历史。

神农顶的美,体现在时空和季节的起承转合:春天,姹紫嫣红,争奇斗艳,万亩高山杜鹃绘就了一幅美丽的画卷;夏日,蝉鸣鸟语,一片清凉,蓝天白云下青山绿水更显幽澹;秋季,万山红遍,层林尽染,五彩斑斓勾勒出一幅世外桃源;冬寒,银装素裹,玉洁冰清,置身其中感受千里冰封的清寒。

登高神农顶,极目小天下,远方厚实的高山草甸之间,蓬勃地生长着成片冷杉林、高山杜鹃、箭竹,层次分明,赏心悦目,具有极高的观赏价值。

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神农顶风光

“神农第一景”——神农谷

神农谷位于神农顶风景区,海拔2820米,总体呈近南北向,峡谷四周为脊状山体围绕,顶部陡峻,山体下部逐渐变缓,呈“V”形谷状。新构造运动以来,神农顶风景区表现为间歇性抬升,地表的河流也随之抬高,加大了水流对岩层的侵蚀作用。

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峡谷的形成

由于白云岩广泛分布,降雨沿裂隙淋滤、溶蚀,再经过千万年来的风刀霜剑,岩溶作用不断加强,最终下切形成深达千米的峡谷。在此过程中,峡谷核心地带的硅质泥质条带白云岩受近东西向和近南北向的两组垂直节理控制,在地表水的溶蚀作用下,岩层失稳发生崩塌,形成如今的石林。

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神农谷

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神农谷塔状石林

中元古代完整的层序地层——神农架群

神农架群剖面位于神农架林区风景垭凉风垭一线,时间跨越了距今16亿~8亿年的中新元古代,至少经历了4次大的海平面升降运动,沉积厚度达4000余米。

神农架群是一套以白云岩为主的岩石组合,此外还有砂岩、粉砂岩、砾岩、火山岩、铁矿层等,其中可见有多次基性—中性火山岩活动。该地层系统的岩性变化反映了10亿年的地质记录,可与我国著名的长江三峡峡东地层剖面和天津蓟州区的中上元古界剖面对比。

神农架群中发育有丰富的叠层石,为研究扬子北缘中元古时期(16亿~10亿年前)的古海洋、古地理、古环境与古气候提供了良好的标志与依据。

代表着地球上古老生命活动证据——叠层石

叠层石是前寒武纪未变质的碳酸盐岩沉积中最常见的一种“准化石”,是由蓝藻等低等微生物的生命活动所引起的周期性矿物沉淀、沉积物的捕获和胶结作用所形成的叠层状有机沉积构造。它既受生物因素的影响,又受环境因素的控制,水体的深浅和存在与否对叠层石的生长与形态有着重要影响。

中元古代(16亿~10亿年前)神农架地区处于水动力较强的潮下带至潮间带环境,这为具有趋光性生长特征的叠层石提供了适宜的条件。蓝藻通过光合作用进行繁殖,其主要生长部位是顶部凸起的半球面,当阳光通过空气与水界面照射在半球面上,垂直光线的顶部辐射强度最大,边缘光线最弱,导致顶部因蓝藻快速生长成岩成层,边缘则较为缓慢,最终纹层不断上拱叠置,形成柱体。随着柱体不断生长,柱体间因受遮挡导致光照强度较弱,形成的碳酸盐沉积物胶结程度也较差,被强动力水流冲走,在相邻柱体间留下了足够的发育空间,有利于柱体持续向上生长。

神农架叠层石类型丰富多样,形态各异,保留有较多地质历史时期生物、沉积、古生态等方面的信息,时间跨度达4亿年,是中国南方元古代叠层石的典型地区,为研究前寒武纪地球生命演化与环境提供了良好的科学素材。

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地球上古老生命活动的“证据”——叠层石

华中地区面积最大、海拔最高的湿地——大九湖

大九湖高山湿地位于湖北省神农架林区大九湖镇,海拔约1700米,核心湿地面积13.84平方公里,由9个从南东至北西不相连、大小不等、形态各异的小湖组成,是华中地区面积最大、海拔最高的湿地。

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大九湖高山湿地

湿地内有丰富的高山草甸和湿地蕨类植物,湿地蕨类植物包括泥炭藓、菖蒲和睡菜。其中,泥炭藓有很好的保湿作用,常用作植物的长途运输包装材料。泥炭藓最深处达3.5米,丰富的泥炭沼泽记录了神农架地区1万余年以来的气候变化状况,被誉为“华中气候的自然档案馆”,是古气候和环境方面研究的重要基地,对于研究自然气候变化特征具有指标性意义,大九湖也因此被《中国生物多样性保护行动计划》列为中国生物多样性关键地区,是具有国际重要意义的保护区之一。

大九湖水资源在汉江流域中也扮演着重要角色,它是地表水及地下水的主要排泄通道,水通过大九湖流入竹山县境内,注入汉江支流堵河,最终经南水北调中线工程调往北京、天津。

新元古代晚期“雪球事件”的“见证者”——南沱冰碛岩

南沱组冰碛岩是世界上稀有的石种之一,在神农顶景区东门口、神农顶景区三省台与相思岭、官门山景区入口处均有分布。

南沱组冰碛岩是冰川作用的产物,形成于距今约7亿~6亿年前的全球性冰盖气候的“雪球地球”时期。当时,地球表面从两极到赤道全部结成冰,地球变成了一个大雪球。可是,这些冰川早已消融,怎么才能找到冰川曾经存在的证据呢?

冰川在重力作用下可由雪源区向外长期缓慢运动,一路上冰会将基岩压碎为砾石并挖掘带走。通常河流中的砾石会相互碰撞磨圆成卵石,并且会在流水作用下发生分选,大的和大的在一起,小的和小的在一堆。而这些被冰川压碎的基岩所形成的砾石没有经过流水分选,磨圆度差、排列杂乱、大小不一的砾石在冰川融化后沉积在一起,形成独具特色的冰碛岩。这些砾石往往表面具有擦痕或丁字形凹坑,是其随冰川移动时与基岩磨蚀所留下的。南沱组冰碛岩作为古老的冰川遗迹,岩石的结构特征及物质组成具有以上非冰川沉积物所不具有的特点,有力证明了新元古代雪球事件时期神农架地区存在大规模冰川,反映了数亿年来沧海桑田的变迁,对于研究神农架地区当时的古地理环境具有重要的意义。

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南沱组冰碛岩

世界中纬度地带生态保护完好的唯一“宝地”

神农架气候类型复杂多样,顶峰终年雾霭茫茫,动植物资源十分丰富。

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神农架原始森林

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大龙潭金丝猴保护基地的金丝猴。

山腰上分布着箭竹林带、冷杉林带和高山杜鹃林带,植物垂直分布特征明显。动物则有金丝猴、白熊、苏门羚羊出没,目前已发现物种5000余种,其中:国家重点保护物种106种,是名副其实的“物种基因库”。其完好的森林自然生态系统,不仅具有重要的物种生态学研究意义,也使之成为中国最迷人、最具代表性的自然景观区,被联合国专家称之为“不可替代的世界级垄断性生态旅游资源”。

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俯视神农顶

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神农顶作为华中第一高峰,它是如何形成的呢?

其实,这是复杂地质构造运动的结果。在距今16亿~10亿年间,神农架还是一片汪洋,漫长持续的海洋环境,沉积了一套以白云岩为主的碳酸盐岩,后来发生了强烈的地壳抬升运动,形成了神农顶的雏形。距今8亿年左右,又发生了一次大规模造山运动,神农架也随之抬升,最终脱离海洋形成陆地。

距今2亿年~1.2亿年的中生代时期,是神农架地区构造格架定型的关键时期。这一时期发生了规模较大的造山运动,地质上称作“燕山造山运动”,强大的构造应力使得地层发生了大规模的褶皱和断裂,最终形成了以神农顶为最高中心点,形似穹隆的构造格局,神农架地区就成为华中地区海拔最高的山地。

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