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《 自然地理学》案例



 

吉林省地势由东南向西北降低,以中部大黑山的西麓为界,可分为东部山地和西部平原两大地貌单元。东部山地约占全省面积的60%,西部平原约占全省面积的40%。东部山地属东北东部长白山地的中段,主要由数列东北-西南走向的山脉组成,山脉之间常有宽谷盆地,构成盆一山地形。张广才岭和龙岗山及其以东以中山为主,以西多为低山丘陵。火山熔岩流地貌在山地中有较大比重,巨型复式火山长白山的白云峰海拔2691米,为中国东北的最高峰。位于珲春县东端的图们江沿岸,临近日本海,海拔4米左右,为吉林省境内最低处。西部平原属松嫩平原的南段并包括松辽分水岭和辽河平原的北缘,平原西部直抵大兴安岭山麓。平原的东部以波状起伏的冲积洪积台地和泛滥平原为主;西部以开阔平坦的冲积平原为主,并覆盖有大片低缓的沙丘,构成坨子与甸子相间分布的沙地景观。平原、台地海拔多在100-260米。

 

第一节 地貌营力

 

一、内营力

吉林省现代地势起伏的基本轮廓,是在中生代的燕山运动中开始形成的。经过燕山运动,开原-辉南-和龙一线以北的吉林华力西褶皱系,与该线以南的中朝准地台一起,形成华夏向(东北-西南向)构造,长白山地隆起带与干山山地隆起带连成一体,松嫩平原拗陷带与辽河平原拗陷带也连成一体。从此,位于中朝准地台与吉林华力西褶皱系之间的纬向构造,在地貌上不再有明显的表现。燕山运动中岩浆活动强烈,酸性岩浆岩分布甚广,并成为现代山体的主要岩性之一。这一时期的断裂活动,使松辽拗陷大幅度下沉,同时在长白山地形成厂一系列的断陷盆地与地堑,并接受厂不同厚度的陆相沉积。

燕山运动之后,地壳进入相对稳定时期。经过长期剥蚀,至早第三纪,许多地方的山地已呈准平原状态。个别山间盆地,如舒兰、桦甸、敦化、珲春盆地,接受有第三系陆相沉积并夹有煤层或油页岩层。

吉林省介于蒙新高原区和东亚弧形列岛激烈褶皱带之间,在喜马拉雅运动中主要表现为挠曲断裂运动,并大体上继承着巾生代的华夏向构造进行。大兴安岭及其以西明显挠升,大兴安岭山前地带明显挠降,松嫩平原东部继续处于剥蚀夷干状态,长白山地亦有挠隆上升,向东至日本海则突然下陷。与此同时,东部山地沿断裂带曾有多次玄武岩流溢出。

第四纪以来,新构造运动的升降运动、断裂活动和火山活动,在现代地貌上有更直接的表现。

新构造运动中的升降运动具有明显的间歇性和区域差异性。经过第三纪夷平作用的长白山地和西部大兴安岭,进入第四纪后沿断裂带呈翘起性隆升。山地中的断陷盆地在下降中间有轻微抬升。松嫩平原西部大面积下沉,东部在下沉中也间有抬升。由于山地的间歇性隆升,平原与盆地的间歇性沉降,使地势起伏不断加大。

由于新构造运动的间歇性升隆,在山地形成了二至三级夷平面。张广才岭南段的三级夷平面,高度分别为1400-1600米、800-1000米和500-600米;吉林哈达岭南段的三级夷平面,高度分别为700-800米、400-500米和200-300米。由于间歇性抬升,在山地河谷中普遍地发育了多级阶地。松花江流域的河流阶地有三至四级,一级阶地相对高度多在l0米左右,二级阶地相对高度多在20米左右,三级阶地和四级阶地高达数十米不等。鸭绿江流域和图们江流域的河流阶地可多达六级。西部平原发育有三级阶地,其中一、二级阶地较为普遍,分别形成于晚更新世和中更新世。早更新世末或中更新世初,松辽分水岭开始逐渐隆起,最后分隔了松嫩盆地与辽河断陷平原,结束了辽河水北流的历史。与此同时,伏龙泉高台地也明显隆起,并构成吉林省西部平原中最高的部位。松嫩平原在第四纪期间一直具有东高西低的翘起性质,第四系沉积西部厚达l40余米,东部则不过2030米。全新世以来,平原西部的白城、镇赉一带,继续保持下降趋势,地势低平,泡沼众多。

断裂活动是吉林省新构造运动的一个重要形式,特别是北北东向断裂和北东向断裂,其展布方向直接控制了山地、盆地和平原的格局。

北北东向断裂即新华夏系断裂,多为北东20-30度走向,主要包括嫩江断裂带和四平-长春断裂带。前者位于大兴安岭山前,构成松嫩盆地的西界;后者位于大黑山前,构成松嫩盆地的东界。北北东向断裂还包括集安一蛟河断裂带、春化断裂、图们-罗子沟断裂带、吉林一磐石断裂带等,它们直接控制着蛟河盆地、珲春河上游谷地和罗子沟盆地的发育。

北东向断裂多为北东50-60度走向,主要包括伊通-舒兰断裂带、敦化一辉发河断裂带、珲春断裂带和鸭绿江断裂等,它们直接控制着伊舒地堑、敦化盆地、辉发河谷地、安图盆地、珲春河谷地和鸭绿江谷地的发育。

北西向的断裂对吉林省的水文网格局也起重要作用,其中形成于新生代的洮儿河大断裂、霍林河大断裂,构成洮儿河和霍林河发育的基础。北西向的第二松花江谷地和松辽分水岭,也是在北西向断裂的控制下发育起来的。

在新构造运动中,吉林省境内的火山活动十分激烈,其次数之多和分布之广在全国均属罕见,并形成别具特色的火山与熔岩流地貌景观。其中以中新世、上新世和早更新世的几次喷发规模最大,既有裂隙式喷发,又有中心式喷发,形成广袤的长白熔岩台地和巨大的望天鹅火山锥体。在威虎岭南段,随着大规模的熔岩流溢出和地壳隆起,敦化一辉发河断裂带被从中阻隔分力南北两段。第四纪的火山活动以中心式喷发为主,形成众多的小火山锥,玄武岩流常充填河谷。早更新世的小椅子山期玄武岩,构成靖宇熔岩台地和龙岗火山群的主体。中更新世的白头山组碱性粗面岩构成巨大的长白山火山锥体。晚更新世的南坪玄武岩充填于图们江、牡丹江、第二松花江上游河谷,构成沿河谷伸展的熔岩台地。全新世白云峰期的粗面质火山喷发碎屑,铺覆于长白火山的顶部,并有大量火山灰渣向东飘落。金龙顶子玄武岩在龙岗山脉西北侧充填于河谷低地,在龙岗山脉东南侧构成孤立的火山锥。

二、外营力

吉林省第三纪典型的气候地貌遗迹保留甚少,这一期间的地貌外营力以流水作用为主,山地经受强烈剥蚀,地形已发展到老年期阶段。由于老第三纪气候比较湿热,地面普遍地发育了深厚的红色风化壳,在东部山地的一些夷平面上至今仍有保存。山间盆地接受有冲积洪积相和湖相沉积,松嫩盆地西部主要为湖相和河湖相沉积。在湿热的气候条件下,东部的石灰岩山地有明显的喀斯特作用。

吉林省地处温带和亚洲大陆的东岸,随着第四纪期间气候的周期性变化,这里冷暖与干湿的交替十分明显,地貌也相应地经受了不同外营力的作用,并不同程度地表现出气候地貌多代性的特征。

早更新世的白土山组沉积,以灰白色和灰黄色砂砾或泥砾为主,属冲积洪积相沉积,在局部地方构成狭窄的台地,由于温暖期湿热气候的影响,上部常发育有红色风化壳。中更新世在西部平原的下部堆积有湖相和沼泽相淤泥、亚粘土或亚砂土互层沉积;在平原的东部和东部山地中的宽谷盆地,沉积有冲积或冲积洪积相棕黄色黄土状亚粘土,构成今日宽阔的台地。晚更新世进入第四纪的最后一次冰期,这时除长白山顶有冰川作用外,吉林省的大部分地区发育了多年冻土,冻融作用、雪蚀作用、冰缘流水作用和冰缘风力作用等均较普遍,并对今日的地貌景观具有深刻的影响。

在末次冰期时,长白山顶位于雪线的高度以上。在长白山火山口内侧发育了多个冰斗,大致分布在同一高度。其中白云峰冰斗,前缘海拔2200米,略高出天池水面,冰斗底部纵长1100米,宽约1000米,后壁高约200米。在平原地区的北纬44度以北和东部山区的北纬42度以北,近地表的松散沉积物中普遍地发育有冰卷泥(冻融揉皱)和冰楔等冰缘构造,在中更新统和晚更新统的黄土状土剖面中尤为多见。在德惠县达家沟橘黄色黄土状土剖面中,见有大型冰楔发育,深达5.5,宽0.8,为黑色亚粘上和黄色粉细砂充填,在剖面旁侧的黄砂层中发现有冰缘动物群中猛犸象的化石。在敦化盆地中的高阶地上也有许多冰楔发育。冰卷泥的发育更为普遍,在长春、农安、吉林、敦化、延吉、磐石等地都有发现。在冰缘环境下,很多地方还发育了雪蚀洼地、不对称谷、冰缘沙地和冰缘黄土。在冰缘风力作用下,西部平原出现大片沙丘,并成为今日沙地的基础。薄层的风成黄土广泛地披覆在丘陵和台地的表面,并不同程度地经过流水作用的改造。由于海面大幅度下降,濒临日本海的图们江下游下切侵蚀明显,直到冰后期海面回升,这里才发育了较宽阔的冲积平原。

全新世以来,气候转暖,长白山顶的冰川消融殆尽,由于地势高寒转入冰后期的冰缘环境,山上背阴坡常有越年雪斑和雪蚀洼地出现。现代冰缘作用以寒冻风化最为强烈,寒冻风化岩屑堆在长白山顶普遍发育,此外石海、石川、山上阶地、多边形土与小草丘等亦有发现。

现代外营力,除长白山顶的冰缘作用外,在全省范围内以流水作用最为普遍。其中山地和台地以侵蚀作用为主,宽谷盆地和平原地区的泛滥平原以堆积作用为主。侵蚀作用在自然植被遭到破坏的山坡和台地斜坡尤为明显,特别是在近居民地处常有冲沟发育。全省侵蚀比较严重的地方在东辽河上游和沐石河中上游。东辽河年均含沙量为3公斤/立方米,其支流二道河平均含沙量达11.5公斤/立方米,汛期可达80公斤/立方米。二龙山水库土游的东辽河流域年侵蚀模数为500-1000吨/平方公果,居全省之冠。第二松花江的支流沐石河,年均含沙量为7.5公斤/立方米,年侵蚀模数为570吨/平方公里。小辽河、北大河、伊通河和辉发河上游的大沙河流域年侵蚀模数在200-500吨/平方公里,年均含沙量在2.05.0公斤/立方米。图们江流域的延吉、图们一带,年侵蚀模数也比较大,达400吨/平方公里,年均含沙量1.0公斤/立方米。辉发河和招苏太河上游、浑江和图们江、嘎呀河的中下游-带,年均含沙量为0.2-1.0公斤/立方米,年侵蚀模数在l00-200吨/平方公里。长白山区侵蚀轻微,年侵蚀模数一般小于50吨/平方公里,年均含沙量一般小于0.2公斤/立方米1。堆积作用在西部平原的洮儿河下游和嫩江下游一带最力明显,这里泛滥平原宽阔,自冰后期以来一直处于加积状憨。

风力作用在西部干原地区十分明显,尤以春季的45月份最甚。这个季节,风力大,降水少,地面干燥,植被十枯,耕地处于光裸状态,风力作用显著。在45两个月中,扬沙和沙尘暴天气可达30天左右。平原西部的沙地,自全新世的最适气候期以来,几乎全部固定,由于近代的过垦过牧,许多固定沙丘重新复活。不过在现代生物气候条件下,多数沙丘具有易动和易固的特点,只要减少对自然植被的破坏,小片的十流动沙丘很容易得到固定。在平原东部亚粘土质的台地,风力作用表现为不同程度的风蚀,使土壤肥力降低。西部平原的防护林带对风蚀和风沙活动均有明显的抑制作用。

在东部山地中的碳酸盐岩山地,现代的喀斯待作用仍有不同程度的表现,其中尤以浑江流域较为集中。受气候条件的影响,很少形成特殊的地表形态,地下喀斯特如溶隙、溶孔和小型溶洞等则较发育,大型溶洞大多是继承了古喀斯特的形态。

在吉林省的西部平原,有众多的湖泊,主要分布在嫩江下游、洮儿河下游、霍林河下游和松花江泛滥平原。湖泊规模大多较小,一般深仅1-2米,面积为几十平方公里或百余平方公里,其成因类型包括河迹湖、风蚀洼地积水湖和少量的断陷湖等。沿湖发育有宽窄不一的湖积平原或冲积湖积平原,湖蚀作用多不明显。

由于吉林省季节分明,春季多风,夏季多雨,冬季地面结冻,外力作用具有在四季之内复合交替的特点。西部平原地区以流水作用与风力作用为主;东部山区,特别是高寒部位,冬季有明显的寒冻作用和雪蚀作用,暖季则以流水作用为主。

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