克什克腾世界地质公园达里诺尔园区重要地质遗迹特征及其对湖泊演化的指示

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.076

现代地质 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (03): 834-844.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.076

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克什克腾世界地质公园达里诺尔园区重要地质遗迹特征及其对湖泊演化的指示

张向格¹(), 张绪教¹(), 王一凡¹, 刘晓鸿², 田楠², 王聆月³, 何泽新⁴, 阿如罕⁵, 塔娜⁵

1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院, 北京 100083
2.中国地质大学(北京)自然文化研究院,北京 100083
3.北京大学地球与空间科学学院, 北京 100871
4.生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心, 北京 100012
5.内蒙古克什克腾世界地质公园管理局, 内蒙古克什克腾 025350

收稿日期:2022-12-10 修回日期:2023-06-10 出版日期:2023-06-10 发布日期:2023-07-20
通讯作者: 张绪教,男,教授,博士生导师,1964年出生,第四纪地质学专业,主要从事地貌与新构造运动、旅游地学研究。Email:zhangxj@cugb.edu.cn。
作者简介:张向格,女,博士研究生,1997年出生,第四纪地质学专业,主要从事湖泊和河流地貌演化研究。Email:1178732451@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(41972192);克什克腾世界地质公园管理局委托项目(3-4-2021-104);教育部中央高校基本科研业务费专项(2-9-2021-096)

Important Geoheritages of Dali Nor Area in Hexigten UNESCO Global Geopark and Implications for the Dali Lake Evolution

ZHANG Xiangge¹(), ZHANG Xujiao¹(), WANG Yifan¹, LIU Xiaohong², TIAN Nan², WANG Lingyue³, HE Zexin⁴, Aruhan ⁵, Tana ⁵

1. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083, China
2. Institute of Nature and Culture, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083, China
3. School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing 100871, China
4. Technical Centre for Soil, Agriculture and Rural Ecology and Environment, Ministry of Ecology and Environment, Beijing 100012,China
5. The Administration of Hexigten UNESCO Global Geopark, Hexigten, Inner Mongolia 025350, China

Received:2022-12-10 Revised:2023-06-10 Online:2023-06-10 Published:2023-07-20

摘要/Abstract

摘要：

湖岸地貌不仅可以与湖相沉积物共同指示湖泊演化过程,同时还是具有较高观赏价值的地貌景观,因此成为重要的地质遗迹。内蒙古克什克腾世界地质公园达里诺尔园区保存了大量的地质遗迹,对湖泊演化及气候变化具有很好的指示意义。本研究从地貌角度出发,对达里诺尔园区代表古湖面的湖蚀穴、湖蚀凹槽、湖蚀柱和湖蚀崖等湖蚀地貌,湖岸堤和湖成阶地等湖积地貌,以及河流地貌和冰缘地貌进行详细的野外地质调查,通过剖面实测并与湖岸沉积物和湖心钻孔岩心进行对比,判断达里湖全新世以来湖水面的变化,进而重建湖泊的演化过程。湖蚀地貌表明,达里湖曾存在4期明显的高湖面,海拔高度分别为1303 m、1296 m、1288 m和1277 m;而在1280 m以下主要发育湖成阶地和湖岸堤等湖积地貌。被称为世界最窄河流耗来河的不断发育代表了湖水位不断下降的过程,古冰楔及其上覆的硅藻土的发育指示了一次湖退和一次湖进事件。该研究对季风边缘区湖泊演化历史的重建可提供参考。

关键词: 地质遗迹, 湖岸地貌, 古冰楔, 湖泊演化, 达里湖, 克什克腾世界地质公园

Abstract:

Lakeshore landforms are not only indicators of the lake evolution in conjunction with sedimentation, but also serve as beautiful landscapes with high scenic value, making them important geoheritages. The Dali Nor area of the Hexigten UNESCO Global Geopark in Inner Mongolia preserves many geoheritages formed under the lacustrine influence, which are indicative of lake evolution and climate change. This study focuses on various lake erosion landforms, including lake caves, lake notches, lake pillars, and lake cliffs, which represent paleo-lake surfaces, as well as beach ridges, lake terraces, river landforms, and periglacial landforms. By measuring profiles in the field and comparing them with lakeshore sediments and sediment core DL04, we determined the lake-level changes and summarized the evolution process of Dali Lake since the Holocene. The lake erosion landforms indicate that the Dali Lake had four distinct high lake levels: 1,303 m, 1,296 m, 1,288 m, and 1,277 m, while the lake deposit landforms imply that they were mainly developed at the height below 1,280 m. In addition, the continuous development of the Hao Lai River, known as the “world’s narrowest river”, represents the lake water decline. Diatomaceous sediments and ice-wedge pseudomorphs imply lake expansion and recession events. This research provides a valuable reference for reconstructing the lake evolution in monsoon marginal zones.

Key words: geoheritage, lakeshore landform, ice-wedge pseudomorph, lake evolution, Dali Lake, Hexigten UNESCO Global Geopark

中图分类号:

张向格, 张绪教, 王一凡, 刘晓鸿, 田楠, 王聆月, 何泽新, 阿如罕, 塔娜. 克什克腾世界地质公园达里诺尔园区重要地质遗迹特征及其对湖泊演化的指示[J]. 现代地质, 2023, 37(03): 834-844.

ZHANG Xiangge, ZHANG Xujiao, WANG Yifan, LIU Xiaohong, TIAN Nan, WANG Lingyue, HE Zexin, Aruhan , Tana . Important Geoheritages of Dali Nor Area in Hexigten UNESCO Global Geopark and Implications for the Dali Lake Evolution[J]. Geoscience, 2023, 37(03): 834-844.

图/表 10

图1 内蒙古克什克腾世界地质公园达里湖位置图 (a)达里湖及入湖河流示意图;(b)达里湖与东亚夏季风边缘线位置

Fig.1 Location of Dali Lake of Hexigten UNESCO Global Geopark in Inner Mongolia

图2 达里湖东岸曼陀山湖蚀地貌 (a)湖蚀柱;(b)(c)湖蚀穴;(d)湖蚀凹槽;(e)湖蚀沟;(f) 湖蚀崖

Fig.2 Lake-erosion landform of Mantuoshan in the eastern shore of Dali Lake

图3 达里湖北岸砧子山湖蚀崖(a)、球形风化(b)和岩画(c)(d)

Fig.3 Lake cliff (a), spheroidal weathering (b), and petroglyphs (c)(d) of Zhenzishan

图4 达里湖南岸湖成阶地剖面图

Fig.4 Profile of lacustrine terraces on the southern shore of Dali Lake

图5 达里湖西硅藻土剖面 (a) 硅藻土剖面照片;(b) 硅藻土剖面岩性柱;(c)和(d) SEM镜下的硅藻化石

Fig.5 Profile of diatomaceous sediments on the western shore of Dali Lake

表1 达里湖西岸硅藻土化学成分分析(%)

Table 1 Chemical data of diatomite on the western shore of Dali Lake (%)

编号	SiO₂	Al₂O₃	FeO	TFe₂O₃	MgO	CaO	Na₂O	K₂O	MnO	TiO₂	P₂O₅	烧失量
GZT-①-1	82.98	7.89	0.891	1.30	0.625	0.870	1.68	2.35	0.028	0.251	0.048	1.91
GZT-②-1	76.21	9.79	0.94	1.11	0.518	3.22	2.43	2.84	0.022	0.276	0.046	3.44
GZT-②-2	80.22	8.07	0.412	0.936	0.420	2.65	2.03	2.48	0.020	0.232	0.034	2.83
GZT-③-1	60.18	7.38	0.757	1.34	0.751	12.13	1.55	1.96	0.023	0.236	0.054	14.28
GZT-③-2	63.98	7.30	0.891	1.29	0.695	10.53	1.62	1.95	0.021	0.246	0.044	12.21
GZT-③-3	66.29	8.62	1.13	1.39	0.675	8.54	1.93	2.15	0.022	0.282	0.048	9.95
GZT-④-1	52.17	7.11	1.51	1.69	0.858	17.49	1.47	1.71	0.024	0.283	0.062	17.01
GZT-④-2	36.13	4.97	0.843	1.17	0.995	27.73	0.85	1.11	0.021	0.182	0.061	26.65

图6 耗来河河曲(a)及其河流阶地(b)

Fig.6 River channel (a) and terraces (b) of the Haolai River

图7 耗来河河谷横剖面图

Fig.7 Terrace profile of the Haolai River valley

图8 达里湖西岸古冰楔剖面 (a)古冰楔剖面图;(b)Ⅰ 号古冰楔;(c)Ⅱ 号古冰楔;(d)Ⅱ 号古冰楔内部细节图

Fig.8 Profile of ice-wedge pseudomorphs on the western shore of Dali Lake

表2 达里诺尔园区重要地质遗迹及其对达里湖演化的指示

Table 2 Important geoheritages and their implications for the Dali Lake evolution

地质遗迹类型			指示意义	资料来源
湖岸地貌	湖蚀地貌	曼陀山湖蚀地貌	指示4期高湖面,分别为 1277 m、1288 m、1296 m、1303 m	本文
	湖蚀地貌	砧子山湖蚀地貌	指示湖水面高度曾在海拔(1283±6) m处	文献[28]
	湖积地貌	湖岸堤	指示达里湖在早中全新世处于高水位, 自晚全新世以来水位逐渐下降至现今水位	文献[14-15,32]
	湖积地貌	湖积阶地	与湖蚀地貌指示的1277 m和1296 m的高湖面对应	本文
湖泊沉积物		湖心沉积物	在早中全新世处于高水位,晚全新世水位先上升后逐渐下降至现今水位	文献[33]
湖泊沉积物		湖岸沉积物 (硅藻土)	指示湖进事件	本文
河流地貌		耗来河	指示达里湖在气候变化影响下的不断萎缩	本文
冰缘地貌		古冰楔	指示1262 m的高湖面以及一次湖退和一次湖进事件	本文

参考文献 40

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