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陕西翠华山水湫池山崩遗迹形成年代
时间: 2013-9-15     浏览次数:2291     来源:欢迎访问翠华山官方网站

陕西翠华山水湫池山崩遗迹形成年代
 
吴成基1,赵辉2,胡炜霞3,高文义4,李克伟2
(1.陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安71006; 2.陕西翠华山国家地质公园,
陕西西安710105;3.山西师范大学旅游系,山西临汾041004;
4.长安大学环境与工程学院,陕西西安710061)
要:利用C14测年方法对陕西翠华山不同时期的山崩进行了绝对年龄的初步研究。C14测年数据与宏观野外地质地貌调查的结论吻合,证实了翠华山山崩景观形成为多期性的结论,同时与地震事件有一定的关系,为研究山崩成因提供了科学论据。
关键词:翠华山;山崩遗迹;C14测年
中图分类号:S75919,X36      文献标识码:A
 
The First Step Studying of Form the Age of Collapses
Remains in Shaanxi Cuihua Mountain


WU Chengji1, ZHAOHui2, HUWeixia3, GAOWenyi4, LIKewei3
(1.The College of Tourism& Environment ofShaanxiNormalUniversity,Xi.an710062, China;2.TheGeopak of Shaanxi CuiHua Mountain, Xi.an710105, China;3.The Department of Tourism ofShanxiNormalUniversity,Linfen041004,Chia;4.The college of Environmental Science& Engineering of Changan University, Xi.an710061,China)

 
    Abstract: In thispaper, the absolute age for collapses of Shaanxi Cuihua Mountain in different periods of time were studied preliminarily using the C14datingmethod1The coincidence ofC14dating data with the results of the macro field geological features investigation confirmed the conclusions that collapses landscape of Cuihua Mountain was Formed with the multi-phase nature and has certain relationship with the seismic events, providing a scientific argument for the study of the form causes of the collapses1
    Key words: CuihuaMountain; collapses remains; C14 measurement of age

    翠华山山崩景观国家地质公园,位于秦岭山脉北坡,距西安市区23km。园内山崩遗迹丰富,崩塌总量达3×108m3、厚度达200~300 m。巨石堆积,景观奇特,在国内地质公园中独具特色。翠华山山崩遗迹区主要由水湫池(天池)山崩遗迹景区、甘湫池山崩遗迹景区及大坪山崩遗迹景区组成。其中水湫池山崩遗迹景区,山崩景观最为发育,开发利用最早,是翠华山旅游风景区的主体。

1 山崩遗迹形成年代的研究现状

    翠华山山崩景观形成原因和年代的探究始于1980年代,学者们普遍认为水湫池是由地震诱发山崩形成的堰塞湖。因《史记·周本纪》有“幽王二年(公元前780年),西周三川(三川指泾水、洛水和渭水)皆震…。是岁也,三川竭,岐山崩”的记载。据此,一般都认为翠华山山崩景观形成于幽王二年。也有人认为是唐天宝年间地震形成,而苏惠敏[1]等通过查阅历史地震资料,确认唐天宝年间关中地区未曾发生地震,否定了唐天宝年间地震诱发山崩之说。
    1990年代以后,对翠华山水湫池山崩遗迹作了大量的地质地貌等多学科实地考察。我们根据山崩堆积物结构上的差异和堆积物层位顺序,认为水湫池山崩是由多次山崩铸成,除了地震能诱发大规模的山崩外,重力作用、暴雨等外营力也可能引起崩塌,并提出山崩遗迹成因的多因素和崩塌活动多期性的看法[2]。郭力宇(2005)也认为山崩具有多期作用过程的特征[3]。立足于山崩地质地貌的实地考察结果,发现山崩多期性较之认为山崩一蹴而就的说法更为符合实际。这是认识翠华山水湫池山崩的新观点,为采用现代测年技术深入研究山崩的绝对年龄提供了可能。

2 水湫池山崩堆积物的特征

    水湫池地质遗迹分布区是翠华山地质公园的核心景区,也是本次研究山崩绝对年代的地区。外业地质地貌调查资料说明:翠华山较大规模的山崩至少曾发生过三次。测年样品的采集将按这一认识实施。测年的目标是确定崩石崩塌的时间。
2.1 主景区崩塌体
    山崩主景区崩塌体分布在水湫池西侧,面积约0.5 km2,由大量崩塌巨石组成。崩石直径普遍在10~30 m以上,大者可达百米。侧面有大量的磨擦镜面与擦痕,根据表面节理和裂缝的展布规律,可以确定大块崩石为无滚动滑塌,崩石顶面保存有原始的风化残积物。它们形成一座座“小山丘”,具有很强的观赏性。崩石堆积体厚度可达数百米,崩石之间无充填物、空隙很大,空隙路径复杂、贯通性很强。地表与空隙内温差悬殊,通过空气对流形成“冰洞”、“风洞”等奇特的景观。
2.2 翠柏崖崩塌体
    在堰塞坝西侧的翠柏崖段,崩塌物沿着断崖坡脚成带状分布,崩塌巨石杂乱堆积,崩石间无充填物。推测山崩巨石就直接来自翠柏崖。最值得关注的是翠柏崖下崩石盖在堰塞坝体之上,揭示出翠华山山崩作用具有多期性特征。
2.3 十八盘崩塌体(堰塞坝)
    山崩堰塞湖坝体的北坡俗称十八盘。南高北低,南宽北窄,平均坡度22°,南北高差约650 m,长约1 600 m。在这一短而狭的山谷中堆积着大量的山崩巨石。
    此次分别在上述主景区崩塌体、十八盘崩塌堆积体和翠柏崖崩塌堆积体三处取样。

3 山崩遗迹形成年代

    为突破此前定性分析的局限性,在获得了山崩作用多期性的认识后,拟用现代测年技术,把外业考察成果与室内分析资料相结合,进行水湫池山崩的断代。
3.1 选定测年方法
    作者在与国土资源部地质力学研究所专家联袂考察后认为:崩塌是在原始地面沉积物之后发生的,因此,与地面接触面较大,与地面压得较实的崩石的底部中心部位最表面的细泥沙沉积物,应该是崩塌前的原始地面物质,测定其年代则可以基本确定崩塌的时代。
3.2 取样及实验结果
    从2005-10至2006-01-05,多次组织专家为选择取样点进行实地调查。最后确定为对已确认的三期崩塌物分布区取样(图1,图2)。
    经严格筛选,将4个最有代表性的样品,送至中国科学院地球与环境研究所做C14测定。样品采集情况及C14测年结果如下:
1.十八盘堰塞坝体
    属野外考察的一期崩塌物堆积。样品C6,位于十八盘顶的泉水西侧(堰塞坝体中间,泥石流崩石坡积物中间),土样位于崩石上的坡积物最底层(崩石上土层沉积厚达65cm),紧贴崩石顶部,代表崩塌后在崩塌巨石上沉积的土,崩塌老于此土样沉积年龄。土样较干,含砂石不多,颜色较浅,无现代植物根系。
实验结果显示,土样C6年龄介于公元前11000年到公元前10920年(距今11 870~11 950 a),也就是旧石器时代晚期。说明堰塞坝体坡积物中的山崩发生于史前,年代要比主景区崩塌早得多,此一期崩塌和主景区崩塌(我们所说的一期崩塌)不属同一时期。中国最早有确切记载的地震是中国尧舜时代(公元前23世纪),发生在蒲州(现称)的地震,所以在史料方面无法对其成因进行确切的考证。
 
   

2.山崩主景区堆积体
   属野外考察的二期崩塌物堆积。样品C1(数字表示取样样品的顺序号,下同),位于主景区冰洞上方,冰洞老入口处的原始断崖泥土坡面上,代表未崩塌前岩石上的土层沉积,山崩年龄应在此沉积物形成时间之后,样品取自崩石夹缝中,亚砂土,呈暗棕色,潮湿,无明显现代植物根系。
    实验结果显示,土样C1年龄介于公元前370年到公元前310年间,即距今2260~2320a,处于我国战国时期(公元前476年到公元前221年),周安王四年~周显王八年。史记记载公元前280年(秦昭襄王二十七年),陕西咸阳东北(3414bN,10818bE)发生烈度VII、震级515地震。秦(都咸阳,今咸阳市东北)地动,坏城。秦始皇十五年(公元前232年秦(都咸阳,今咸阳市东北)地动。《史记》卷六《秦始皇本纪》中记载公元前230年(秦始皇十七年)秦(都咸阳,今咸阳市东北)地动[4]。这些地震发生时间和这一土样年龄和山崩发生的时间比较接近,地震时间和主景区崩塌时间可基本吻合。
3.翠柏崖山崩堆积
    属野外考察最新崩塌堆积,样品C9,位于翠柏崖下的地质遗迹界线碑处(十八盘前端,翠柏崖下,堰塞坝体下坡积物底部),土样位于原始地面最上层,代表崩塌时的地面土样,样品测年结果可代表二期山崩之后的边坡崩塌堆积时间。土样暗棕色,较潮,无明显现代植物根系。
    实验结果显示,土样年龄介于公元1527~1553年间,崩塌物较年轻。史料记载明嘉靖三十四年(公元1556年)陕西关中发生8级以上的强震。山崩测年与这次强震发生时间非常吻合,说明此次强震引发了翠华山翠柏崖附近的大规模山崩。明《嘉靖实录》卷430中记载此次地震使得“终南山鸣”,可能指的就是此期翠华山山崩。
样品C11 (C11和C9属同一类型,相距30m)。位于地质遗迹界线碑北27m处的十八盘前端,翠柏崖下,堰塞坝体下坡积物底部,属二期山崩物之后的山崩堆积物。土样位于原始地面最上层,代表崩塌时地面土样,样品测年结果可代表发生崩塌的时间。土样暗棕色,较潮,无现代植物根系。
    土样年龄介于公元81~218年间(距今1 788~1925a),处于我国东汉时期的汉章帝七年~汉献帝刘协二十九年。两汉时期在中国历史上是一个自然灾害频发期,有的学者将其称之为“两汉宇宙期”[4]。其重要表征就是地震频率明显增多,共有68次(5汉书6和5后汉书6)。其中西汉(含新莽天凤三年)17次,东汉51次。从地震发生的区域范围来看,绝大多数在以黄河中下游为中心的北方地区。在68次地震中,其中京师地区就达42次。所以在这一多地震时期发生山崩的可能性很大,对崩塌物的观察中可知,以花岗岩风化零星坠落为主,崩塌的规模不大。
    上述4个C14样品测年数据与历史地震记载[4,5]有一定相关性,说明可以运用原始地面沉积物通过C14测年作为确定山崩绝对年龄的方法,其数据为深入研究翠华山山崩发育历史提供了一定的科学支持。
4 结论和讨论
4.1  C14测年数据支持了野外考察结论
    水湫池山崩具有多期多次的发育特征,地震是山崩的主要诱因,不同地貌部位的崩塌时间有差异。
4.2 水楸池山崩可分为三期
    一期形成的是水湫池堰塞坝(十八盘),大约在公元前11000年到公元前10920年,这是已知区内最早的崩塌;二期是山崩主景区崩塌,大致形成于公元前370到公元前310年稍后一些。似与公元前280年的秦昭襄王二十七年陕西咸阳地震对应;三期是翠柏崖崩塌,主要是在东汉时期和公元1556年关中发生8级大地震时,翠华山翠柏崖附近曾引发的规模不等的山崩,它们是最新的山崩堆积,可以认为,在靠近早期崩塌崖壁之处往往有这种较新的崩塌发生。
4.3 山崩断代研究有待进一步深入
    目前仅在水湫池山崩遗迹分布区进行,没有涉及到公园内的全部山崩遗迹,而且样品数不够多,缺乏对比分析,影响到断代分析质量,因此本次研究分析仅是初步,但却是目前唯一进行过的取样尝试,目的是起到抛砖引玉的作用。
致谢:李娟、郝艳红、李娜、刘宇峰、高军、郑鹏等人参与了野外取样,包富华对外文进行校正,C14测年是在中国科学院地球与环境研究所的支持帮助下进行的,在此特予以感谢。
 
 
参考文献(References)
[1] SuHuimin, HeMingjing1A study on the formation age ofShuiqiu351chi Pool and the colluvial deposits around the Pool in Cuihuashan Mountain[J]1Journal ofChineseHistorical Geography,2005(4):135~140[苏慧敏,贺明静1翠华山水湫池及其附近崩塌堆积形成年代探疑[J]1中国历史地理论丛,2005(4): 135~140]
[2] XiZhende, Wu Chengg,i Liu limin1Study of the Cuihuashan Landslide landscape geological and tourism development[J]1Journal of Shannxi Normal University (Natural Science Edition ), 1984,22(Suppl1): 53~55[惠振德,吴成基,刘丽敏1翠华山山崩地貌景观及旅游开发研究[ J]1陕西师范大学学报(自然科学版),1984,22(增刊): 53~55 ]
[3] Guo L-i yu1ShannxiCuihuashan landslide landscape and its protection[J]1Journal of Fujian Normal University (Natura Science Edition),2005, (1): 103~105[郭力宇1陕西翠华山山崩景观及其环境保护研究[ J]1福建师范大学学报,2005, (1): 103~105]
[4] WangHuian,et al. Chinese Historical Earthquake Data Compilation[M]. Beijing: Science Press,1983: 4~5[王会安,等1中国地震历史资料汇编[M]1北京:科学出版社,1983: 4~5]
[5] Lihui1onmain features of the natural disaster in the Two of the Han Dynasty[J]1Social Science Front, Study of the History of Pre-Qin Dynasty and Two of the Han Dynasty,2004,4: 164~168[李辉1试论两汉时期自然灾害的主要特点[J]1社会科学战线1先秦两汉史研究, 2004,4: 164~168]

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