老黑山冰缘地貌分布特征及其控制因素分析

一、前言

冰缘地貌是一种气候作用地貌，是指与寒冷气候伴生的各种非冰川作用（如冻胀、冻融、融雪水甚至风力等）在地表所形成的冰缘地貌形态及相应的堆积物[1]。冰缘地貌主要分布在青藏高原、东北北部以及西北部高山地区（如山西五台山、秦岭太白山等）。受第四纪气候的影响，辽东地区也有一定面积的石海、石河等冰缘地貌存在[2]。冰缘地貌的发育主要取决于当地的气候、地形和岩性，也受水文和植被条件影响[3]。冰缘现象不仅仅发生在多年冻土区，L. Wilson和M. H. French认为包括一部分年均温为正温的地区也会出现古冰缘现象[4] 。王保来和H.M.费兰奇通过对极地及亚极地现代冰缘环境进行研究，认为楔形构造的形成、发育及融化演变受若干地、气综合体因素的影响，温度指标只是其中之一[5]。

研究地点位于辽宁省庄河市步云山地区老黑山，在2016年10月曾对此地区进行过两天的现场勘查，测定了石海的长度、宽度、地面坡度和变化，记录描述了石块的形态、测量了石海中石块的规格，并测绘了石海的平面分布图。该处冰缘地貌与吉林长白山和本溪老秃顶子的石海有明显区别，具有独特的地貌特征，有较高的研究价值。文章在实地调查的基础上，对老黑山石海的分布特征进行描述，并综合当地岩性特征、地质构造条件及气候等条件，对形成冰缘地貌的控制因素进行分析。

二、研究区概况

老黑山位于辽宁庄河市西北26公里，在营口市、鞍山市交界处（图1），属千山山脉南延部分，最高海拔为1 029 m，是大连地界上两座千米以上的山体之一。其四周群山起伏，沟谷纵横，有碧流河、庄河、英那河流经，冰缘地貌广泛发育。气候类型属于北温带大陆性季风湿润气候，降水丰富，距离东西两侧的辽东湾和北黄海较近，夏季受海洋季风影响，多为东南风，冬季多为西北风，海潮侵袭时有严寒，春秋两季气候凉爽[6]，四季温和，雨热同季，光热同期，气候上具有一定的海洋性的特点。

中山路教堂广场区域宗教资源相当丰厚，是中山路街区关键的节点空间，具有重要的人文景观价值.但是在教堂广场区域空间的实际使用过程中，游客游览区域过于集中、空间围合方式不合理，降低了整体空间品质(图3).文章借助视域分析，探索教堂广场区域空间形态与游客活动的内在联系，探求区域空间层面存在的问题.

  

图1 研究区交通位置图

三、老黑山冰缘地貌分布特征

冰缘地貌主要分布在我国青藏高原、西部高原地区以及大兴安岭一带，海拔高度多在4 000 m以上。在吉林省东南部与辽宁省东部、长白山南部也有分布，主要集中在海拔千米以上。如本溪老秃顶子石海海拔位置1 300 m[7]，吉林长白山石海海拔位置在2 000 m以上[8]，大兴安岭地区的现代石海分布在海拔1 300 m～1 500 m区域内[9]。本文研究地点老黑山最高海拔仅为1 029 m，石海海拔高度在700 m～800 m范围内，在低海拔地区出现大面积的石海分布现象极为罕见。

老黑山主峰西北坡集中分布着大面积石海（图2），山坡上有大量岩屑坡（即石流坡），在山脚冲沟中还有石河分布。石海分布于地势平缓部位；石流坡相对比较分散，在老黑山南坡和东西坡都有分布；石河则主要位于老黑山主峰东南坡山脚下。冰缘地貌所处地貌部位不同，外部特征也各有不同。老黑山石海平面展布为三条石带汇集，剖面呈上部平缓，下部略陡的形态，其内块石裸露，岩块多为矩形、菱形、厚层状的块体，厚度多在20 cm～40 cm之间。岩块、块石为棱角状，无磨圆，块体间有较大空隙。石流坡主要分布在周边山坡上，坡度较石海位置陡峭，海拔高度上没有明显的规律性，受重力作用影响。石流坡的组成物质上粗下细，上半部分由颗粒较细的块碎石、岩屑组成，下半部分多为较大的岩块、块石，由表及里颗粒从大到小，为松散堆积，呈现不稳定状态。石河位于山脚下冲沟中，是在冻融作用下，风化剥蚀的岩屑、岩块，沿沟谷运动而形成的呈线状分布的冻融岩块发育区[10]。

  

图2 老黑山石海平面图

  

图3 老黑山石海

该区域构造作用复杂，对冰缘地貌的发育起到了一定的促进作用。北东向断裂构造带贯穿步云山区并和东西向的步云山—猴石岭—老黑山向斜构造相交，使燕山期花岗岩类岩体沿其两组构造的交汇部位侵入，以挤压作用为主，岩石脆性破裂变形[16]。花岗岩类岩体固结之后，应力场出现由南向北，由北向南的对扭，形成了蚀变构造破碎带。老黑山位于构造破碎带的边缘，控制形态以扭曲为主，受不同方向应力场控制，当剪应力超过岩石的抗剪强度，在岩体当中产生剪破裂面。岩石沿节理面被破坏，形成大小不一的块体（图8）。相较而言，主节理延伸长，并以较稳定产状切穿岩层，控制石海长度。

四、控制因素分析

老黑山所属地区按中国1∶1000万冻土区划及类型图进行划分[11]，属于季节性冻土区（冻土区划见图4）。季节性冻土一般出现在冬季，许多地理、地质、气候因素会影响冻土的形成和发展[11]。季节性冻土具有明显的纬度及垂直带性，一般来说随纬度及海拔的增高，厚度增大，由0.1 m～0.2 m增厚到2.0 m～3.0 m。在北半球10月中下旬至12月，季节冻结层由北而南接连出现，2月下旬至6月初由南往北逐渐消失。老黑山海拔高度为1 029 m，是辽东半岛第二高峰，在第四纪冰期时，该区域环境不利于冰川发育，但形成冰缘环境的条件具备。老黑山地区冰缘地貌广泛发育，是在冰缘环境下经过冻融作用，岩石沿断层、节理被破坏而形成的。但因立地条件不同，加上冰缘环境的强度差异[12-13]，所形成的石海、石流坡等地貌特征也有所不同。

  

图4 中国1∶1000万冻土区划及类型图

 

引自：邱国庆，周幼吾，郭东信，王银学，载于《中国冻土》，2000.

（一）冻融作用

冻胀裂缝在冬季易受冻温影响的地区较为常见。低温条件下，岩体中微小裂隙中的水分发生相变形成冰体，裂隙在冻胀力的作用下扩展延伸。当季节交替或昼夜温度变化时，温度升高，融化的水进入新的裂隙，温度降低时，再次冻结成冰，产生冻融作用。反复的冻融作用循环对岩体产生破坏作用，使得裂隙不断扩展，岩石沿着裂隙被破坏成规则的矩形块体，并产生位移（图5）。

  

图5 冻融作用过程

阎锡东等通过基于线弹性断裂力学的方法，推导了单裂隙中冻胀应力与裂纹扩展长度之间的关系，结果表明，冻胀应力越大，裂纹扩张长度越长，而且随着冻胀应力的增加，裂纹扩展长度增幅逐渐变小[12]。由此可见，裂隙的扩展与冻融作用呈现出一定的相关性，但并非正相关。当达到冻融作用发生条件时，最初几次冻融作用对裂隙扩展起着主导作用，使得裂隙迅速增大，当岩体的弹性模量衰减到一定程度后，裂隙不再继续扩大，冻胀作用导致的岩块位移也逐渐趋于恒值。老黑山地区位于辽东半岛北部，暖温带与中温带交界处，该地区地表层冬季冻结、夏季全部融化，属季节性冻土区，形成冰缘环境的基本条件具备。但受海洋影响显著，气候温和湿润，温度高、海拔低、降水量大，导致地表冻融过程不强烈，寒冻风化作用较弱，由此而形成的冰缘地貌与西部大陆性冰缘地貌明显不同，主要表现在：岩石块体体积较大，形状也相对比较规则。

  

图6 冻融作用导致岩石破碎

（二）岩性特征

[6] 赵世涌. 大连冰峪沟国家地质公园景观形成过程与机制[D]. 大连: 辽宁师范大学, 2014.

[5]Laufer,B.,&Z.,Goldstein.(2004).Testing Vocabulary Knowledge:Size,Strength and Computer Adaptiveness,Language Learning,54(3).399-436.

老黑山地区岩性属硅质胶结的中厚层长石石英砂岩，岩石质地坚硬，在区域构造新华夏系北北东向断裂构造的影响下，岩石的强风化层中存在大小不等的裂隙和孔隙。寒冷气候条件下，易于发生冰楔作用与冻融风化，表层厚重的基岩不断剥蚀并脱落到地表，在地表被进一步破坏，形成大小不一的岩石块体。该区域石英砂岩中平行层理广泛发育，节理呈现出一定的平行性规律，石海所处部位坡度较缓，岩石块体较大，形态更为规则，可以有更直观的表达。如图7所示，石海内基岩沿着平行层面分离、在垂直层面方向被切割，多数块体上下两个主要平面呈现平行状态。

  

图7 石海平行层理表现

（三）地质构造条件

[7] 刘剑刚, 张华, 伏捷, 等. 辽东山地老秃顶子冰缘地貌特征及其环境意义[J]. 冰川冻土, 2014(6): 1420-1429.

为了论证鲢鳙鱼在保护水质中的作用，1999年8月，千岛湖发展集团在暴发蓝藻的中心湖区和西北湖区开始了一场试验：设置高60m、长770m的拦网，围隔成总面积为144.66平方公里的试验区，并规定3年内禁止任何单位和个人捕捞。

气候环境差异，导致岩体剥蚀速率不同，进而影响到区域的地貌类型。老黑山冰缘地貌，与西部大陆性冰缘地貌不同，具有一定的海洋性冰缘地貌特征，石海整体砾径偏大，一般在0.8 m～1.5 m之间，大的可以达到3 m×2 m左右。而吉林长白山山脉白头山北坡石海，碎石大小在20 cm～30 cm左右[7]，本溪老秃顶子石海规模介于20 m2～60 m2之间, 砾石平均a轴长约为89.3 cm[6]。老黑山冰缘地貌与本溪老秃顶子冰缘地貌同处辽东山地，但植被覆盖度差异较大。本溪老秃顶子石海属于有植被覆盖的石海，上覆植被郁闭度很高，边缘砾石并无明显磨损的岩屑，且基本被地衣、苔藓包裹，甚至上覆灌、草丛等高等植被[6]。老黑山石海无植被覆盖，其内块石裸露，表面苔藓类发育较弱，石河中石块砾径大小不一，无植被苔藓层覆盖（图3）。

  

图8 石海剪应力产生的破裂面

五、结论

1. 庄河地区老黑山主峰及其周边区域，冰缘地貌广泛发育。通过实地考察发现，石海分布在海拔700 m～800 m的平缓地带，石流坡分散分布在较石海更为陡峭的山坡上，石河位于主峰东南坡山脚下冲沟中。该地区冰缘地貌位于低海拔季节性冻土区，受寒冻风化作用较弱，具有其独特特征，主要体现在石海岩石块体大，石块比较规则；苔藓发育弱，无植被覆盖。

2. 通过对该区域的冰缘地貌形成的控制因素进行分析，得出该处冰缘地貌具备基本的冰缘环境条件，冻融作用下岩石沿着冻胀裂隙被破坏。岩性质地坚脆，节理呈现出一定的平行性规律。强烈的褶皱、相对频繁的构造活动，使得岩体节理发育。岩性和地质构造决定了石海岩石的形态和大小。老黑山冰缘地貌的发育是气候、地形、岩性和地质构造等复杂因素共同作用的结果。

参考文献：

分数阶超混沌系统异构射影延迟同步研 究 …………………………… 张宗瑶，赵小山，卢 雅，徐 涛（39）

[1] 牛云博, 张威, 闫玲, 等. 冰缘地貌与气候的拟合关系研究[J].海洋地质动态, 2008(1): 12-14.

[2] 樊耀武, 申京亮, 杨磊, 等. 浅谈石海、石流坡的分类以及对工程的影响[J]. 铁道工程学报, 2010(4): 15-18.

[4] EMBLETON C, KING C A M. Glacial and periglacial geomorphology[M].Periglacial geomorphology: Wiley, 1975: 2-3.

[3] 张华, 刘剑刚, 伏捷, 等. 辽东山地老秃顶子冰缘地貌植物群落类型及基本特征[J]. 冰川冻土, 2015(2): 500-510.

干预组患者的治疗有效率为94%(47例),明显高于常规组的76%(38例),两组患者治疗有效率比较具有统计学意义(P<0.05,X2=6.3529)。

据介绍，2006年以来，通过大量的田间试验示范，施用欧化农业复合肥产品“恩泰克”在马铃薯、夏玉米、香蕉、果蔗、西瓜、蔬菜作物上取得了很好的节氮、增产效果，并且减少了施肥次数，节约人工。此外，尽管稳定性肥料“恩泰克”单价比传统肥料高，但在高投入地区用量比传统肥料少，施肥成本并未增加，产量的增加更能衡量稳定性肥料的效果。随着营销推广战略的不断深入，“恩泰克”已经被越来越多的中国农民接受。

[5] 王保来, Н·М·费兰奇. 土楔和冰楔假形及其古气候意义[J].冰川冻土, 1991(1): 67-76.

瑞士研究人员最新发现，长期使用手机产生的射频电磁场可能对特定脑区的记忆能力产生不良影响。研究结果显示，在经常使用手机接听电话者的右侧头部，射频电磁场对图形记忆功能产生了负面影响。不过，研究发现，与手机通话相比，用手机发送短信、玩游戏或浏览互联网则对青少年记忆力发展并没有明显影响，这可能是因为这类操作产生的射频电磁场相对微小。

形成石海、石流坡的母岩通常比较坚脆，如古生代以前的各种灰岩、石英砂岩、磁铁石英岩、花岗岩等[2]。庄河地区上覆地层为第四系全新统残积、坡积的岩屑层，主要由碎石、块石、巨块石以及块石、岩块空隙中充填的粉土组成。下伏基岩为元古界青白口系永宁组灰白色、紫色、紫灰色厚层石英砂岩、含砾石英砂岩、细砾岩等，粗粒结构，厚层状构造[14]。

庄河地区地处郯庐断裂构造带北段东侧，北北东向辽东褶皱山系的南端。该区域位于新华夏带构造体系中的第二隆起带上，受区域构造新华夏系北北东向断裂构造影响，形成了当代北北东向隆凹相间的山系与平原[16]。地形呈梯级态分布，层次明显，千山山脉从中部向北东方向展布，从北到南依次有中山、低山、丘陵、滨海平原。

多数青岛德式历史建筑室内地板铺装，例如德国水兵俱乐部旧址和青岛邮电博物馆的木地板，采用简单拼接方式，如直线型铺装，单块木地板尺寸为900 mm×70 mm.

[8] 裘善文, 李风华, 隋秀兰. 长白山冰缘地貌[J]. 冰川冻土,1981(1): 26-31.

[9] 黎劲松, 霍文毅. 大兴安岭北部冰缘地貌及其形成环境初探[J].地理科学, 1999(6): 543-548.

[10] 崔之久. 昆仑山型石冰川的发现及石冰川的最新分类[J]. 科学通报, 1984(13): 810-813.

[11] 周幼吾, 郭东信, 邱国庆, 等. 中国冻土[M]. 北京: 科学出版社,2000: 170-194.

[12] 周秉根. 黄山第四纪冰缘地貌特征与古环境分析[J]. 安徽师大学报(自然科学版), 1992(1): 68-74.

[13] 王涛, 高阳华, 罗凤菊, 等. 奉节脐橙品质与海拔高度及坡向关系的气候生态[J]. 四川气象, 1995(2): 34-36.

[14] 李卓, 刘斯宏, 王柳江, 等. 冻融循环作用下土工袋冻胀量和融沉量试验[J]. 岩土力学, 2013(9): 2541-2545.

[15] 秦松贤, 吕贻峰, 李江风. 辽宁庄河地区构造变形及构造演化初探[J]. 辽宁地质, 1995(2): 81-90.

[16] 张大立, 石殿志. 东北地区新华夏系与构造运动[J]. 吉林地质,1982(2): 24-33.

物联网技术为佳木斯市政府交通管理部门提供大量信息数据，在对数据进行全面分析、评价、决策的基础上，可以对佳木斯城市交通进行合理规划，方便市民出行。智慧交通的主要应用包括对交通信号灯进行实时控制、道路信息实时视频采集、高速公路自动收费、紧急交通事故定位和报警等。

[17] 程发, 曹桂珍. 步云山地区含金岩体的分析与研究[J]. 科技创新导报, 2013(14): 132.