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长白山考察手册


来源: 作者: 日期:2011-11-24

一、长白山地质考察

这次考察的主要成员有:新高一的部分学生,大概有

二、路线

考察路线:北京——通化——二道白河——长白山——牡丹江——镜泊湖——哈尔滨——北京。

其中主要考察的地点是长白山。长白山火山是中国最大的火山。

三、火山通道模型

地幔或地壳岩石中的岩浆通过流动或者动力作用集聚形成岩浆房,同时熔融周围的岩石,在这个过程中,岩石空隙中的空气和水分不断的升温膨胀,岩浆也不断的泡沫化和碎屑化,同时由于内部压力的作用,岩浆不断的沿着火山通道上升,当炽热的岩浆与地下水或者孔隙水相互作用使水快速汽化的时候,将导致爆炸,即火山爆发。这样的火山喷发成为爆炸式喷发。当然也有不发生爆炸的火山,例如夏威夷的火山,这主要取决于岩浆中挥发份的含量。长白山属于爆炸式火山喷发。

四、长白山

我们在长白山共设立的四个观察点。主要的目的是要培养学生野外地质、水文、土壤、生物等方面的观察能力。

五、第一个点山门附近

六、

它的位置大致在长白山北坡山门西

七、浮石

顾名思义,浮石起初给它起名字就是因为它能漂浮在水面上。浮石是火山喷发过程中形成的孔隙状岩石,它的气孔大小不一,大的气孔可以达到

那么在这个地方为什么会有这么多浮石?(主要应该有两个原因:

八、熔岩

长白山区的火山岩由造盾阶段的玄武岩类、造锥阶段和近代的粗面岩和碱性流纹岩组成。我们现在所看到的是早期的玄武岩。是由火山喷发出的岩浆冷却后凝固而成的一种致密状或泡沫状结构的岩石。它在地质学的岩石分类中,属于岩浆岩(也叫火成岩)。泡沫化和碎屑化程度低的岩浆喷发冷凝后形成致密的玄武岩,而泡沫化和碎屑化程度高的岩浆喷发冷凝后形成泡沫状结构的玄武岩。我们所看到这块玄武岩很清楚,它的表面多气孔构造。这块岩石本来不在这个地方,是后来人为搬运到这个地方的,但搬运的距离应该不会太远。

而且这种气孔状的玄武岩很有意思,它的气孔分布很有规律:由内部向表面,气孔越来越多,同时气孔也越来越大。为什么会有这样的规律呢?(在熔岩流淌的过程中,内部气体不断的向表面移动,同时,越向表层移动,内部压力越小,于是,气泡也逐渐变大)

其实熔岩流在冷却的过程中,表面温度低,与外界接触充分,因而冷却速度很快,而内部熔岩流则是缓慢冷却,因而,熔岩表面的结晶程度往往没有内部充分。不过这个需要实验室的仪器才能具体鉴别。

九、土壤

我们在距离小河边

但后来仔细一想,就会觉得这里存在一定的问题:长白山曾经经历过多次喷发,每次喷发条件都不一样,因而其产生的火山灰(火山砂)性质颜色也都不一样,而长白山区的土壤又多由火山灰构成,那么单从颜色的不同来作为这里土壤分层的依据,我觉得是不科学的。那么土壤分层的根本依据是什么?主要应该是上下层的成分以及有机质含量的多少,所以我们在这里取了不同层的土壤(火山灰),准备在实验室鉴定之后,再下结论。

既然说到火山砂了,这里我简单介绍一下,火山砂在火山研究中的作用:

十、炭化木

首先,什么叫炭化木?(原始森林在火山爆发的热液活动下(热液可能是火山灰,熔岩流,或者是火山碎屑流),深埋在封闭的地层里,发生不完全燃烧,经过长期的演变,逐渐石化,就形成了炭化木。

发现炭化木有什么意义:

十一、水文

第一个点选在小河边,很大的程度上,就是想让学生观察一下河流的水文特征。除了河流的流量、流向、流速、透明度等基本水情外,还想让学生观察一下河流的侵蚀、搬运和沉积作用。因为高一地理中涉及到了这方面的内容。

北半球河流右岸侵蚀,左岸堆积在这里表现的很清楚。

十二、年轮

这页左边的图片是白桦树,白桦树的树皮很有特点,它是一层一层的,很容易脱落,而且一点就着,因而当地人都用它来做为引火的材料。

右边的图片是年轮,根据年轮可以判断树的年龄,可以判断方向,可以判断不同年份的气候,这个老师都很熟悉,这里我就不多说了。

十三、经过的点

指图讲路线,以及点出温泉所在的点。

十四、温泉

这里雾气腾腾,热气弥漫。长白山温泉总有

温泉是地球上极其宝贵的资源,但是在当地对这种资源的开发还相当的落后,这些泉水大部分被引入白河,白白的浪费掉了。目前唯一利用的就是用温泉水来煮鸡蛋,然后卖给游客,而这所产生的经济效益实在是太微不足道了。

看到温泉水被浪费,我们除了发发感慨之外,还得想想,在这里看到的温泉意味着什么?

(温泉水主要来自地下水,地下水变热,意味着这个地区还存在着岩浆活动,这里地区地下还可能存在岩浆房,那么这是相当危险的,也就是说,长白山火山还在活动,它还有喷发的可能。)

十五、火山弹

在这个地方还看到了火山弹,火山弹和火山灰、火山砂、火山岩块一样属于火山喷发的空降物,只是它的形状比较特殊,多成圆形或卵形。

我们这里所看到的火山弹由于风化的比较厉害,原来的表层部分基本上已经被剥蚀干净。火山弹跟熔岩也有相似之处,就是它的气孔分布也是由里向外逐渐变多变大。我们现在看到的是火山弹内部比较致密的部分,它的岩性也是玄武岩。

在火山研究中,对于火山弹的研究比较多的是首都师范大学的刘永顺教授,它曾经利用不同大小的火山弹的分布,通过建立数学模型,模拟了五大连池老黑山火山喷发的强度和过程。

十六、第二个点

然后我们来到了此次考察的第二个考察点,长白瀑布附近。

十七、位 置

指图讲位置:位于天池锥体东北边缘。

十八、长白瀑布

长白瀑布的源头就是天池,因为在天文峰和龙门峰之间是天池的一个缺口(中

十九、

下面我就重点说一下白河所流淌这个谷地。

从成因上说,它主要是由早期冰川作用所形成的

但对于此处

二十、天池水边

之后我们就顺着图中的山路从东北坡上了天池顶部。

二十一、山路

上天池的山路非常的陡,特别是中间有一部分,简直是直上直下,非常危险,爬这段台阶花了将近一个小时的时间。所以后来就没有让学生爬。

这么陡的山路,我们当时也讨论过,同去的老师谁能爬上,谁爬不上,由于我说曹校长可能爬不上去,她一路上就对我耿耿于怀。

但在这里,我们看到一段非常奇怪的事情,就是在爬山的这些人当中居然有一个孕妇,挺着大肚子往上爬,起初,我们就想,太危险了,何必呢。后来才发现原来这里是有原因的。在爬长白山的这些人当中,我们发现,韩国人非常多,人数甚至比中国人都多。我们知道长白山位于中国和朝鲜的边界,中国和朝鲜一方一半,同时长白山也是朝鲜民族的圣山,是朝鲜民族的发祥地,因而很多朝鲜人每年都要朝拜长白山,但是由于朝鲜和韩国关系紧张,因而韩国人没有办法从朝鲜的一边来上长白山,所以都跑到中国这边来登山朝拜。

二十二、白河的源头

现在大家看到左边的图片就是天池的缺口部分,也是白河的源头。

右边这个是天池水的景象,天池水温很低,摸上去冰凉。可能是由于海拔比较高的缘故,这里海拔大概有

二十三、解理

同时我们也观察了天池周围的岩壁,跟山下的岩石相比,可以看到这里的岩石风化的很厉害而且存在柱状节理。为什么呢?

柱状节理好解释,它刚好符合玄武岩的特征,可以说明岩石的岩性是玄武岩。

风化严重则是因为这里处于高纬度地区,同时海拔又比较高,季节温差和昼夜温差都比较大,所以风化剥蚀的比较厉害。

二十四、通往天文峰的山路

指图讲路:之后我们就下了山,回到倒站口,乘坐当地旅游部门的倒站车从西北坡上的天文峰。

二十五、

这段山路非常崎岖危险,学生一路上在车里东倒西歪,大呼小叫的。由于山路的危险,所以当地的旅游部门不允许外来车辆进入长白山景区。我们现在所看到的这条

二十六、自然带

倒站车顺着山路开了将近

从长白山山脚到山顶,分布着阔叶林(白桦林、岳桦林)、针阔混交林、针叶林以及苔原带,是讲解植被垂直地带分异的典型的例子。

我们图片上所看到的是针叶林和苔原带的一个分界位置。

二十七、第三个点

此次考察的第三个点在长白山顶,也就是天池天文峰附近。

二十八、熔岩台地

上了天池之后首先看到的就是这片熔岩台地,这里地势平坦,已经开发成了一个停车场,它和长白山火山的锥体之间形成了鲜明的对比。

为什么在锥体旁边会形成一个这样平坦的一个熔岩台地?这片熔岩流来自哪里?

据资料记载,这里曾经是一个副火山口,后来在建设停车场的时候给填平了。但通过观察可以断定的是这片熔岩台地是火山喷发后期的产物,为什么这么说呢?

原因有两个:

二十九、建筑

在这片熔岩台地上,除了停车场之外,还有两所小房子。一个是气象站,一个是哨所。

长白山顶的气候非常不好,主要是风特别大,而且特别冷,我们是

三十、锥体

接着说我们的主题。要想真正到达山顶,看到天池全貌,还要登上这个锥体,这个锥体高大概有

三十一、锥体构成

它的组成主要有两部分:小的是火山砂,比较大的则是火山岩块,他们都是属于火山空降物,在原始喷发的过程中,这里距离火山口距离最近,所以无论是火山砂还是火山岩块,这里的都是最多,同时也是颗粒和岩块最大的,因而形成了这个高

从图片中也可以看出,经过长时间的风化作用,小的火山砂被剥蚀掉,从而使得火山岩块显的向外突出,好象是后沾上去的一样。

图片中站了好多人的那个地方就是天文峰,它的组成和火山锥是一样的,这样的岩石,它的胶结物比较少,因而岩石很不坚固,非常容易坍塌,因而说站在天文峰上是非常危险的,谁也不敢说,哪天它就会突然塌下来,如果有游客在上面,后果是非常严重的。

三十二、天池

终于可以看到天池了。其实看天池全景是一件很不容易的事情,因为天池顶上总是烟雾缭绕,非得赶上大晴天才能看见。所以我们当时是非常幸运的。

天池其实就是长白山火山口塌陷之后所形成的一个火山口湖。湖水面积大概有

一般来说,长白山天池的湖水主要来自于两个方面:

主要的补给是降水和冰雪融水,另外还有一部分则来自于地下泉水。

再有就是天池的水质特别好,我们喝的农夫山泉起初用的千岛湖的地下泉水,现在用的则主要是天池的水。

三十三、熔岩

长白山山顶也分布着很多的熔岩,这些熔岩主要还是玄武岩,图片上这两块熔岩:左边给大家展示的主要还是山顶岩石的节理,右边的图片则比较特殊,它的颜色明显一看就是经过高温烘烤而形成的,那么它的表面岩石可能会发生部分的变质。

三十四、第四个点

看完天池,我们就下山前往我们此次考察的第四个点,小天池。

三十五、位置

指图讲路:接着我们顺着西北坡下山,到达倒站口,坐旅游大巴来到了小天池。

三十六、熔岩舌

小天池这个地方,是曾经台湾拍摄“雪山飞狐”的地方,这里现在还供奉着一个药王。但是让我感兴趣的却是药王头顶的那片岩石。为什么呢?

我以前是研究火山的,主要的对象是熔岩流,而药王头顶的那片岩石正是我非常熟悉的一种熔岩形态——熔岩舌。

熔岩舌是熔岩流末端常见的一种熔岩现象。熔岩流在流淌的过程,边流淌边凝固,而且表面往往最先凝固,而这时,内部还是热液状态的岩浆在内部压力的作用下会重新熔融前面已经凝固的熔岩,继续向前流淌一段距离,这样就形成了我们图片看到的象舌头一样的熔岩舌。

三十七、熔岩塌陷

在这里还存在着一个小规模的熔岩塌陷。熔岩塌陷是在熔岩的中部,塌下去的一个大坑,为什么还形成这样的现象呢?

刚才我们说了,熔岩流在凝固的时候,是表层首先凝固,而内部的岩浆仍然处于热液状态,在内部压力的作用下,内部岩浆要继续向前流淌,当这个地区的内部岩浆流走之后,就会在熔岩中形成一个空洞,这样的空洞,我们把它叫做熔岩隧道。也就是说这个地区熔岩只是一个表层,因而它很不坚固,一旦上部表层承受不了自己的重力,就会产生塌陷,也就是我们看到的这个现象。

那么后面我们所看到的小天池和地下森林,都是由于这样的原因所形成的,只是规模比较大而已。

三十八、小天池

这是小天池。

三十九、地下森林

这是地下森林。

但是,关于小天池和地下森林的成因,还有另外一种说法,就是它们也是由于火山碎屑流所形成的。(火山碎屑流就是火山喷发时,所形成的一种高温,同时高速运动的固液混合物。)

四十、接下来的地方

指图讲路:在接下来的几天里,我们顺公路经敦化,到牡丹江,参观了“八女投江”纪念碑,又去了镜泊湖,然后到哈尔滨,最后乘火车回到北京。

这次考察的主要对象是长白山,所以后面的内容,我只简单叙述。

四十一、镜泊湖

镜泊湖是由于镜泊湖火山群喷发所产生的熔岩流阻塞河道而形成的一个堰塞糊。镜泊湖的旅游旺季只有夏季短短的两三个月,我们去的时候正是旺季,但人依然不是特别的多。它主要是一些国家或者黑龙江省内的一些干部疗养的一个地方。

其中左边的图片就是其中的一个疗养院。

右边的图片是“毛公山”,导游说,它象毛泽东躺着的样子。

四十二、吊水楼瀑布

镜泊湖还有一个非常著名的景点,就是吊水楼瀑布。吊水楼瀑布位于镜泊湖的西侧,瀑布落差有

右面这张图片拍摄的深潭周围的岩石,也就是当时的熔岩流。熔岩顶部气孔发育,产状平缓,而且气孔的方向非常的一致的向深潭方向倾斜和拉伸,这说明当时熔岩流的流淌方向是深潭,所以深潭本身应该不是火山口。

四十三、牡丹江

“八女投江”纪念碑在牡丹江市的江边上,其实天池的水就是牡丹江的源头,也就是说我们这一路即看到了牡丹江的源头,同时也看到了牡丹江中下游地区的情形。

四十四、哈尔滨

最后到达哈尔滨,到达哈尔滨的时候已经是晚上了,但是所有的学生都还是很兴奋,所以,最后我们又来了个夜游哈尔滨。

哈尔滨的夜景非常漂亮,同时它的建筑,饮食,商品等都带着浓郁的俄罗斯的特点,这里还有很多的俄罗斯人。所以,我当时就在想,不同文化方式由于地域的原因,相互扩散和渗透是多么的明显。

另外哈尔滨还有一个很大的特点,就是一到晚上,几乎所有的人都在街上纳凉闲逛,街道上人挤人,而且有很多的小商小贩在摆摊作生意,非常热闹。我就想,在这里生活多轻松惬意。可惜就是工资低了点。

第二天,我们就坐火车返回了北京。

这就是我们的整个行程。

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