世界地质公园——中岳嵩山
嵩山世界地质公园位于登封市北部,地理坐标为:东经112°56′07″至113°11′32″,北纬 34°23′31″至34°35′53″,是一座以地质构造为主,以地质地貌、水体景观为辅,以生态和人文相互辉映为特色的综合性地质公园。2001年3月16日,嵩山被国家确定为首批国家地质公园。2004年2月13日,与河南云台山、江西庐山、安徽黄山、湖南张家界、广东丹霞山、云南石林和黑龙江五大连池等8家名山大川被联合国教科文组织宣布为首批世界地质公园。
嵩山世界观地质公园是集珍稀地质遗迹、国家重点风景名胜区、国家森林公园三位一体的世界级自然、文化资源,铸就了地学科普、文物古迹、奇特地貌、生态环境等多层次的综合性旅游环境,是进行地学游览、考古研究、旅游观光、休闲度假的旅游胜地。嵩山世界地质公园包括安坡山、马鞍山、挡阳山、少室山、太室山、五指岭等,群山耸峙,层峦叠嶂,气势磅礴,总面积464平方公里,主要地质遗迹类型为地质(含构造)剖面。嵩山在大地构造上处于华北古陆南缘,公园内连续完整的出露着太古宙、远古宙、古生代、中生代、新生代的五个地质历史时期的岩浆岩、变质岩和沉积岩的地层序列,地层层序清楚,构造形迹典型,地质界称之为“五代同堂”,在全球绝无仅有。根据嵩山“五代同堂”的地层层序和构造运动遗迹的基本特征,按照地质科学的原理,可以追溯嵩山乃至地球形成和演化的过程。
嵩山世界地质公园内,清晰地保存着发生在距今25亿年,18亿年,5.43亿年分别被命名为“嵩阳运动”、“中岳运动”、“少林运动”的三次全球性前寒武纪造山、造陆运动所形成的角度不整合接触界面及构造形态遗迹,被地质工作者誉为“天然地质博物馆”和“地学百科全书”。嵩山地区在不足20平方公里的范围内,清晰的保存着发生在距今25亿年、18.5亿年、5.43亿年三次前寒武纪造陆和造山运动所形成的角度不整合接触面及典型的构造形态遗迹。这三次剧烈的全球性构造运动分别称之为“嵩阳运动”、“中岳运动”和“少林运动”。“嵩阳运动”使早期沉积火山熔岩和碎屑岩,受到应力作用和温压效应,而发生褶皱隆起和强烈的变质,形成一套绿岩系,地质学界称之为“登封岩群”。“中岳运动”是一次全球性地壳运动,这次强烈的应力作用和温、压效应使早期嵩山的地层岩石发生强烈的变形变质,最典型的是嵩阳运动底砾岩被定向拉长,嵩山群石英岩形成了各种不同类型的褶皱形迹,有尖顶褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱和平卧褶皱等,中岳运动塑造了嵩山构造地质体的雏形,为风化剥蚀作用提供了原始条件。“少林运动”使嵩山第三次大范围地升出海面,结束了地球生命大爆发前的元古宙演化历史。距今六千五百万年前的燕山运动以其强烈的褶皱和断块对嵩山进行了大规模的改造,嵩山的地貌构架基本定型。进入新生代,强烈的“喜马拉雅运动”开始造就世界屋脊青藏高原,嵩山又借助喜马拉雅运动之力,进一步隆升,并遭受风化剥蚀,破碎的节理、裂隙形成形状大小、深浅不同的峡谷;产状直立的石英岩被剥蚀为簇林地貌或壁立千仞的悬崖。形成隆、陷、褶、断等地壳表面构造类型与环、线、块相间排列的构造格局,历经沧桑的嵩山终于定格为现在的面貌。
嵩山的发育模式和演化历史,是中国大陆乃至地球构造演化的缩影。对追溯中国大陆乃至全球36亿年来漫长地质历史时期地壳发展演化的过程和规律具有重大科学研究价值。在嵩山地区命名的地层单位有太古宇登封(岩)群、古元古界嵩山群、中—新元古界五佛山群及其所属各(岩)组织和寒武系关口沙砾岩组等,它们既是原始地层的创名地,同时又是层型剖面所在地,此外,寒武系馒头组的选层型剖面也位于本保护区(关口),这些对研究沉积特征和历史以及进行区域地层划分对比有着不可替代的作用,科学价值极高。这些地质遗迹是研究地球发展早期阶段地壳演化绝无仅有的良好场所。嵩山地区的地质遗迹可作为研究地球演化的基地,对追溯地质历史具有重大科学研究价值。
几十年来,嵩山世界地质公园吸引了众多的地质界同仁到此进行地质矿产调查和研究,国内外许多著名的地质学家,如张伯声、冯景兰、张尔道、王曰伦、王泽九,中国科学院院士马杏垣、王鸿祯、董申葆、张文佑、徐克勤、郭令智、郭文魁、孙枢、叶连俊、叶大年、任纪舜、孙大中、李廷栋、张国伟、程裕淇、赵鹏大,国外著名地质学家:德国美因茨大学地质系、OGS构造委员会秘书长A.科纳尔教授;瑞士苏黎世工学院地质研究所、世界著名小构造专家J.G.莱姆塞教授;美国威斯康星大学地质系C.古拉多克教授;澳大利亚矿产资源局局长R.W.R鲁特兰德教授;加拿大多伦多大学地质系W.M.施沃特教授;加拿大地质调查所A.戴维森教授;美国加州大学地球与空间科学系杰拉尔德、舒伯特教授等,都曾在嵩山进行过调查和研究,对嵩山的构造变形史和五佛山群的地层划分进行了详细研究,建立了区内“重力滑动构造系统和模式”;1973年,王鸿祯、刘鸿允等对嵩山前寒武纪地层,特别是罗圈组冰层进行了考察研究。这些调查和研究,奠定了嵩山地区的地质研究基础。20世纪50年代以来,几十位中国科学院院士,数以百计的国内外著名地质学家,数以千、万计的科研人员、院校师生和地质勘查队员,在嵩山进行了大量的地质调查和研究工作,积累了丰富的地质资料和浩如瀚海的地质成果。1959年,中国科学院在嵩山召开了“前寒武纪地层现场会议”,1983年“国际前寒武纪构造和太古代地球化学讨论会”的代表36人(外国学者13人)到嵩山实地考察;1996年,国际第30届地质大会将嵩山列为地质旅游线路之一。 2004年地球日,举办了《中国嵩山•2004年世界地质公园发展研讨会》。
马杏垣院士深情地写道“嵩山是我师,我是嵩山友”,他“十上嵩山”留为佳话,他的《解析构造学》、《嵩山构造变形》以及在嵩山创造的重力滑动构造理论具有重大的指导意义。张伯声院士的《嵩阳运动和嵩山区的五台系》、张尔道教授的《河南嵩山前寒武纪地层》、王曰伦院士的《嵩山地质观察》、王泽九院士的《河南嵩山两个绝对年龄资料介绍》……等百余篇地学论著揭示了嵩山的奥秘。20世纪60年代以来,嵩山不仅是地质工作者的舞台,更是众多地质工程师的摇篮。全国高校都把嵩山作为培养未来地质工作者的实习基地。嵩山世界地质公园是中国地质大学、西北大学、中南大学、郑州大学、河南理工大学、河南城建学院、郑州工贸学校等的地学类教学实习基地。
嵩山世界地质公园分为太室山、少室山、五佛山、五指岭和石淙河五个景区。嵩山主峰地区的少室山(御寨山)、太室山、五指岭等,多为石英岩组成,加之构造运动所致,使诸峰在400m标高上拔地而起,壁立千仞,险峻清秀,奇峰异谷遍布全区,形成独特的地形、地貌,形成了绚丽多姿、奇特秀美、峻幽迷人的自然景观。嵩山是我国著名的“五岳”之一—“中岳”,人文景观众多,是历史上佛、儒、道三教荟萃之地,闻名于世的少林寺便深藏于嵩山的怀抱,这些丰富的人文景观和珍稀的地质遗迹相互辉映,构成了嵩山地质公园立体的、多层次的、多功能的迷人景观。另外,嵩山世界地质公园虽属中低山区,但由于气候条件好,动植物种类颇多。目前,森林覆盖率26.7%,用材植物338种,野果植物有89种;药用植物1046种。还有部分重要的国家一、二级野生保护动物。
2000年,嵩山在国家地质公园申报过程中,由河南省地质科学研究所进行了嵩山地质遗迹保护规划,划定了少室山、太室山和告成3个一级保护区,五佛山、少林寺、三皇寨、嵩阳书院、中岳庙、告成、五指岭7个特别景观区、史迹保护区、地质游览区,并提出了发展控制区域根据《地质遗迹保护管理规定》,嵩山地质遗迹属国家级保护区,应实施一级保护。依据嵩山世界地质公园遗迹的分布特点,确定对构造遗迹点采用点保护,对典型剖面采用线保护。目前,全区已确立了8个保护点,9条保护线。对各保护点线实行编号建档,统一有序规范管理,并且建设了四条科普线路(少室山科普路线、法王寺—峻极峰、老母洞—峻极峰、卢崖瀑布—峻极峰),线路上设置引导牌、景区内游客集中处设置了集群展示,每条旅游线上设立了地质遗迹景观点说明牌,共计147个。2003年5月30日,嵩山地质公园博物馆建成。它占地面积50余亩,建筑面积3000多平方米,展出面积800平方米,共分为三个展厅。地球科普厅展出岩石、矿物、动植物化石标本200余件,并通过20多块地学科普展板以及多媒体,介绍国土资源科普知识。厅内可播放地学科普影片。嵩山地质厅着重展出世界性三大地质构造运动遗迹、层序齐全的地层和嵩山地貌景观以及研究成果。1:7500的大沙盘与多媒体配合,在声光电控制下使嵩山主要景观一目了然。
嵩山是地壳构造演化的一个缩影,是研究前寒武系沉积建造受运动影响挤压变质、褶皱造山、剥蚀夷平等过程乃至地壳演化规律的天然实验场,是对游人普及地球科学知识的宝库。 近年来,嵩山世界地质公园相继编辑出版了《嵩山地质博览》、中国国家地质公园丛书《嵩山》卷、大型画册《嵩山世界地质公园》、中英文对照的《中国嵩山世界地质公园导游手册》、实习教学用书《嵩山地质实习指南》、《万山之祖》等科普著作。嵩山世界地质公园2009年被批准为“全国首批国土资源科普基地”,后来还被确定为“河南省科普教育示范基地”。