甘肃临潭冶力关国家地质公园地质遗迹类型及其国内对比

丁晓平，刘海博，段 凯，辛存林，彭 措，安国堡

(1.四川省核工业地质局二八二大队，德阳618000；2.西北师范大学地理与环境科学学院，兰州730070；3.甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院，兰州730050；4.甘肃省地质博物馆，兰州730000)

甘肃临潭冶力关国家地质公园位于甘肃省临潭县冶力关镇，区内发育丹霞地貌、岩溶地貌、滑坡堰塞湖等主要地质遗迹，是集地层剖面、构造剖面、古生物化石和水体景观等于一体的综合性地质公园，在西北地区乃至全国都较为少见。区内前人主要侧重于滑坡堰塞湖的古滑坡研究，对于其他地质遗迹的价值和特征研究甚少。笔者近期参与了甘肃临潭冶力关国家地质公园的建设过程，通过前期的实地调查和室内资料整理，对公园内的地质遗迹按照最新规范进行了分类，并将主要地质遗迹类型与国内其他地质公园进行对比分析，以便正确认识公园内的地质遗迹，为旅游开发、科普教育以及资源保护提供依据。

1 地质公园概况

1.1 自然概况

甘肃临潭冶力关国家地质公园位于甘肃省南部洮河中上游地区，甘南藏族自治州临潭县东北部的冶力关镇和八角镇。公园中心地带冶力关镇距临潭县城98km，距甘肃省省会兰州市180km。公园东西宽约34km，南北长约21km，地理坐标为东经103°35′30″～103°43′42″，北纬34°52′35″～35°02′48″，占地面积154.45km2，总体轮廓呈袋鼠形，主要地质遗迹面积19.29km2。

公园地处青藏高原东北边缘，属深切割高山地貌类型。地势总体呈现南北高、中部低的特点。公园属黄河水系，黄河二级支流—冶木河从公园中部由西向东穿过。区内多年平均降水量518mm，年平均气温3.2℃，属高寒半湿润气候。公园在空间布局上由天池冶海、赤壁幽谷、冶木峡、小麦积、亲昵沟等五个景区组成。公园所在的临潭县处于青藏高原与黄土高原过渡地带，是汉、回、藏等多民族聚居地，使得公园成为以地质遗迹为核心，兼具历史、文化等于一体的综合性地质公园。

1.2 区域地质背景

甘肃临潭冶力关国家地质公园位于西秦岭造山带西段，属中秦岭断褶带。公园地层隶属于东昆仑—中秦岭地层分区，地层出露以上古生界为主，缺失中生界，新生界发育。其中泥盆统—二叠系以中浅构造和塑性变形为主。上古生界以海相沉积为主，新生界为陆相。公园所在区域岩浆活动一般，受构造控制比较明显，仅见到燕山期侵入岩[1,2]。构造纲要图如图1所示。

公园最主要的区域构造为新堡-羊沙的复背斜，轴向从东向西由280°转向220°，呈波状摆动，向东延伸，向西被逆冲韧性断层截切，长约12km，核部地层为晚泥盆世大草滩组海陆交互相碎屑岩建造，两翼依次为早石炭世巴都组滨—浅海相碎屑岩，晚石炭世下加岭组钙质碎屑岩—灰岩，上加岭灰岩及早二叠世灰岩、碎屑岩组合，翼部次级褶皱发育，两翼略不对称，北翼倾角30°～65°，南翼倾角50°～70°，呈一南陡北缓的复式背斜，公园内主要为该背斜的北翼部分，后期被发育于系统的滑覆所改变[3]。

图1 甘肃临潭冶力关国家地质公园地质构造略图（据刘如珍等，2006 修改）

2 地质遗迹类型

地质遗迹类型来源于实地调查，并参考了甘肃临潭县国土资源局关于甘肃临潭冶力关国家地质公园的申报材料。对于地质遗迹的分类，国土资源部发布过多个文件[4-6]，国内学者在此基础上按照不同研究目的又进行了地质遗迹分类[7-11]，导致地质遗迹分类方案繁多，分类标准不统一，方案多有重叠[12]。本文结合野外地质遗迹调查实际情况，按照国土资源部2017年3月发布的中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T 0303-2017《地质遗迹调查规范》进行地质遗迹分类[13]，将甘肃临潭冶力关国家地质公园内的地质遗迹分为3大类7类13 亚类（表1）。

表1 甘肃临潭冶力关国家地质公园主要地质遗迹分类

3 对比分析

3.1 丹霞地貌的对比分析

我国的丹霞地貌主要集中在东南地区、西南地区以及西北地区[14]（图2）。不同的气候带产生不同的外力组合，三大区域在地貌形态及景观特征上具有较大差异。就形态特征而言，北方干旱、半干旱区，温差风化与盐风化比较强，层状或片状剥落明显，表面粗糙，往往形成窗棂状、波浪状及陡斜状等特殊类型，且色调呈灰黄色；南方地处湿润、半湿润区，流水作用在丹霞地貌塑造中起着主导作用，往往形成典型的“顶平、身陡、麓缓”的丹霞地貌，且呈带状分布、个体规模较大，红色鲜明、光滑，有晒布崖、扁平洞、穿洞、天生桥等奇观。

在全国范围内，冶力关地质公园虽然地处我国三大丹霞地貌地区之一的西北区，但其丹霞地貌类型更接近南方丹霞地貌“顶平、身陡、麓缓”的典型特征，发育规模较大的丹霞崖壁和丹霞群峰。

图2 中国主要丹霞地貌集中区以及丹霞地貌类国家地质公园分布（据齐德利，2005 修改）

表2 冶力关地质公园与西北区以丹霞地貌为主导的国家地质公园比较

西北区的甘肃、宁夏、陕西、青海四省中，共有8个以丹霞地貌为主的国家地质公园（表2），成景地层集中在晚侏罗统、白垩系和古近系。与西北区其他以丹霞地貌为主导的国家地质公园比较可以看出，冶力关地质公园的丹霞地貌成景地层相对较晚，更容易受内外动力地质作用影响形成各种地表形态。其次，由于冶木河在公园中部自西向东穿过，水资源相对丰富，向源侵蚀、侧蚀、下蚀等流水作用形成了嶂谷、翁谷等深切峡谷景观。就地貌类型来看，冶力关地质公园涵盖了湿润、半湿润区完整系统的丹霞地貌类型。因此，在区域尺度上，冶力关地质公园的丹霞地貌丰富了西北区丹霞地貌的种类，并且对研究流水作用对我国北方丹霞地貌形成演化的影响具有非常重要的意义。

与公园距离最近、且丹霞地貌类型最相似的是甘肃天水麦积山国家地质公园[15]（约141km），降雨量和降雨规律一致，同样经历了构造抬升、节理发育、流水侵蚀的内外动力地质作用（表3）。不同的是，天水麦积山国家地质公园属于暖温带半湿润气候，只有一组北西西向的节理及构造断裂，因而形成了锥状丹霞地貌及其组成的峰林地貌,锥状丹霞地貌四面较陡，峰顶尖锐，都以峰群形态出现，呈现“顶尖、檐突、身陡、麓缓”的特点。冶力关地质公园属于高寒半湿润气候，发育冶木河沿北东向和北西西向的两组节理及构造断裂，形成了“顶平、身陡、麓缓”的丹霞地貌组合。加之其沿河分布，流水切割作用强烈，形成了赤壁幽谷式的丹霞地貌组合：笑面佛—小麦积—石榴裙下—五子登科等特有的地貌景观。

表3 冶力关地质公园丹霞地貌和麦积山地质公园丹霞地貌的对比研究表

此外，与具有高寒干旱型中国丹霞地貌的张掖丹霞国家地质公园[16-18]进行对比可以发现，张掖地区的砂砾岩经过风化剥蚀、溶蚀、风蚀作用而形成的丹霞地貌景观，有西北干旱区典型的丹霞地貌形态，如窗棂状宫殿式（图3左）、柱状和峰林状（图4左）、叠板状、陡斜状、泥乳状、蜂窝状、劣地式等七种形态奇特的丹霞地貌。从外动力作用来看，张掖的风蚀风化作用更为强烈（造就宫殿式、蜂窝状、多彩丘陵），干旱区的间歇性降雨也塑造了泥乳状丹霞。而冶力关则在构造作用、风化流水作用下塑造了屏风状（图3右）、深切峡谷、柱状、峰林状（图4右）、蜂窝状等五大特征的地貌景观。水量更为充沛的气候环境又使得冶力关丹霞砂岩的顶部、表面、崩落的山麓面生长有郁郁葱葱的植被。如果说张掖丹霞地貌展现的是大漠孤烟直的壮阔，那么冶力关丹霞地貌展现的是雾锁层林烟笼山的悠远。

图3 张掖窗棂状宫殿式丹霞（左）与冶力关屏风状丹霞（右）的比较

图4 张掖廊柱状丹霞（左）与冶力关柱状峰林丹霞（右）的比较

综上所述，临潭冶力关的丹霞地貌作为西北地区的高寒湿润型丹霞地貌的典型代表，完整系统的“笑面佛—小麦积—石榴裙下—五子登科”组合、丹霞的赤壁幽谷及屏风状、柱状峰林组合代表了高寒山地区重力崩塌、风化作用、流水作用为主形成的丹霞地貌。紧邻河流以及半湿润的气候条件形成了类似我国南方丹霞地貌特有的“顶平、身陡、麓缓”特征，在整个西北地区别具一格。原始自然的冶力关丹霞地貌和生态环境组合，也是黄土高原上的一颗绿色明珠。

3.2 古滑坡堰塞湖的对比分析

冶海滑坡堰塞湖是公园内地质遗迹景观最具代表性的景观。滑坡的形成以新构造运动的强烈抬升和石门河的强烈下切为基础，加上地震的诱发，使得滑坡呈现多期次多阶段，最终形成高峡平湖—冶海[19]。冶海是研究崩塌、滑坡过程与现象的极为典型的案例之一。在西北地区典型，规模巨大，未受到人类干扰，滑坡崩塌遗迹保持完整，可以与以巨型山体崩塌地质遗迹为特色的易贡地质公园相媲美。

目前，在我国两百多家国家地质公园中，以古滑坡或古地震形成的堰塞湖地质遗迹景观类地质公园数量较少，目前有的是西藏易贡国家地质公园[20]和重庆黔江小南海国家地质公园[21]。详细对比见表4。

表4 冶海、易贡、小南海滑坡对比表

综上所述，冶海古滑坡体遗迹类型完整，遗迹特征明显、轮廓清晰且人类活动影响少，在国内较为少见。古滑坡形成的堰塞湖规模巨大，成为该区域高山堰塞湖的典型代表。整个滑坡过程甚至滑坡后产生的地质遗迹也非常丰富，系统性较高，在西北地区典型，为研究本区第四纪时期的崩塌、滑坡现象、过程及其发育史提供了场所，具有很高的科学研究价值和全国对比意义。

3.3 西北岩溶地貌的对比分析

我国西北地区以岩溶地貌景观为主体的国家地质公园较少，冶木峡东峡景区岩溶泉构成的喜泉飞瀑，是黄土高原上的奇景，科普价值显著。冶海景区岩溶作用形成的溶蚀洼地，在西北高原地区极为罕见，是极佳的科普景观。冶木峡的岩溶地貌景观与中国西北地区的岩溶地貌具有较高的对比意义，西北地区典型代表有陕西柞水溶洞国家地质公园[22,23]、陕西商南金丝峡国家地质公园[24]等。详情对比见表5。

综上所述，公园的冶木峡东峡景区及冶海景区由二叠系与石炭系形成的岩溶地貌，岩溶作用与新构造运动、流水作用共同塑造了不同景区各具特色的岩溶景观。其中冶木峡东峡景区因地势落差大，形成深峡幽谷，峡中巨石横卧，奇景林立。岩溶地貌景观典型独特，保持自然状态，系统完整，极大地丰富了公园的地质地貌类型。由碳酸盐岩峰丛组成的“十里卧佛”，形状奇特，堪称中国第一卧佛。

表5 冶木峡与西北地区其他岩溶地貌对比表

4 结论

1）甘肃临潭冶力关国家地质公园按照最新的《地质遗迹调查规范》可以划分为地层剖面、构造剖面、重要化石产地、岩土地貌、水体地貌、构造地貌、地质灾害遗迹等3大类7类13 亚类。

2）公园内具有系统完整的“笑面佛—小麦积—石榴裙下—五子登科”组合、丹霞地貌的赤壁幽谷及屏风状、柱状峰林组合的地貌景观代表了高寒山地区崩塌、风化作用、流水作用为主形成的丹霞地貌。紧邻河流以及半湿润的气候条件使得其具有南方丹霞地貌特有的“顶平、身陡、麓缓”特征。公园内原始自然的丹霞地貌和生态环境组合，使其成为西北地区的高寒湿润型丹霞地貌的典型代表。

3）公园内冶海古滑坡体遗迹特征明显，轮廓清晰且受人类活动影响少因而保存完整，形成的堰塞湖规模巨大，是该区域高山堰塞湖的典型代表。整个滑坡过程甚至滑坡后产生的地质遗迹也非常丰富，系统性较高，具有很高的科学研究价值和全国对比意义。

4）公园冶木峡东峡景区及冶海景区的岩溶地貌由二叠系与石炭系地层形成，岩溶作用与新构造运动、流水作用共同塑造了不同景区各具特色的岩溶景观。冶木峡东峡景区因地势落差大，形成深峡幽谷，峡中巨石横卧，奇景林立。景区内以喜泉飞瀑为代表的岩溶泉成为公园的奇景，全国独一无二。由碳酸盐岩峰丛组成的“十里卧佛”，形状奇特，堪称中国第一卧佛。岩溶作用形成的溶蚀洼地，在西北高原地区极为罕见，具有很高的科普与观赏价值。本区岩溶地貌景观典型独特，保持自然状态，系统完整，极大地丰富了公园的地质地貌类型，与中国西北地区的岩溶地貌具有较高的对比意义。