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问吧精选 | 两千年太短,沧海桑田才是地质上的大尺度

2018-05-22 14:21
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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澎湃问吧

中国的地震带分布在哪些地区?天山的降水真的源自大西洋吗?人类活动对地貌改变大吗?

问吧嘉宾:李晋,地质类专业,在地质队工作三年后,考取地理类专业的研究生,小硕毕业后又干回老本行。专业方向是喀斯特地貌,也参与了国家重大生态修复工程“贵州石漠化综合治理”的研究工作。目前,在地质队主要从事地质灾害调查等基础性工作。对于地质灾害、地质环境、喀斯特地貌、石漠化治理以及地质队的工作,以下为澎湃问吧网友的提问精华汇总。

1、关于自然地理的问题

仁文:我想问一下中国的地震带都在什么位置?云南是地震高发区吗?

李晋:中国的地震带主要有这些:1、东南沿海及台湾岛;2、燕山南麓、华北平原两侧与太行山东麓、山西中部盆地和渭河盆地;3、贺兰山、六盘山,向南沿伸至滇东地区;4、喜马拉雅至滇西地区;5、西昆仑至祁连山和河西走廊;6、新疆帕米尔至天山南北地震带。

上面的3和4都涉及到云南。但是地震带只代表发震的机率相对更大,它体现的是自然属性。在预测一个地区的地震损失风险时,还要考虑经济属性。综合两方面之后,我国地震损失风险最大的可能是云南、四川、甘肃以及环首都圈等地区。

小白杨:书上写“我国的四大盆地都属于构造上的断陷区域”,这个断陷区域和断层有关系吗?断层可以成山和谷地,也可以形成盆地吗?我记得我们学的时候,老师说断层要有一定的断裂面。

李晋:其实不只是我国的四大盆地,一般来说,只要是区域上大一些的盆地,都与断层有关。“断陷”一词,可以简单的理解为:断层活动后的下陷。断层理解起来很简单,一块整体的地层,中间受力形成了裂隙(即断裂面),然后裂隙的一侧上升形成山地,另一侧下降成为盆地。

谷地其实有时候和盆地的意思差不多,都是四周为山丘的地形,二者主要是尺度上的差别。断层当然有断裂面(或者叫断层面),这是断层的基本组成要素之一,否则就不叫断层了。但是我们在理解断层时,不要真的把这个面想象成一个平面,那是理想化的,真实的情况是,断裂面是一个带,厚度达几公里,甚至上百公里都正常,但这个带和两侧的地层宽度相比,还是很薄的,可视为一个面。

安佳利:喀斯特地貌在我国北方有没有?

李晋:看怎么理解岩溶地貌。如果理解为岩溶地区的地貌,那北方肯定有,还很多;如果理解为壮丽的、典型的岩溶地貌,那可能还是买张高铁票去南方看吧。

我国北方岩溶出露面积在15万平方公里以上,山西、河北、山东等省份广泛分布,岩溶地貌的发育受气候条件控制,由于北方年降水量多在400-800mm,年平均气温多在8-14°C,在这样的条件下,岩溶作用很有限,因此形成不了像南方那样的漏斗、大型溶洞、暗河等。北方岩溶地貌景观多是块状隆起的山地。但是,北方的岩溶泉是非常有特色的,比如山西娘子关、济南的泉群等。

桂林山水

fair:桂林山水是不是典型的喀斯特地貌,为何我们一直不申遗,有什么原因呢?

李晋:桂林是典型的塔状喀斯特,它现在已经是世界自然遗产了,详见中国南方喀斯特第二期。

简单说一下过程:2007年,“中国南方喀斯特”被收入世界自然遗产名录,当时的名录只包括石林、荔波和武隆这三个地方;2014年,“中国南方喀斯特(第二期)”也成功入遗,第二期的遗产地包括:重庆金佛山、贵州施秉、广西桂林、广西环江。

傅立叶:滑坡和泥石流有啥区别,怎样区分,还有雅丹地貌和丹霞地貌您老能找个段子让我印象深的刻区分一下吗,困扰了高中最后一年了。

李晋:滑坡滑下来的东西,是原本就长在坡上岩和土;泥石流流下来的,是沟谷里的石头。滑坡只要有一个坡就能发生,雨水下渗就能让它发生;泥石流要有沟,并且它本身是一种洪流,洪流,洪流。

雅丹那是来自西域的少数民族美女,说的是我们听不懂的话(雅丹为维语,陡壁的小山包之意),吃的是葡萄干(缺水呀,雅丹是风蚀形成的)。丹霞是来自南方的古典美女,从名字到外貌都很美,其名为汉语的雅用(丹霞就是红霞,指这种地貌但红色的霞光一样),水灵灵的(水蚀形成的)。另外你再记住,雅丹那基本上就不叫山,但丹霞大部分时候可是很壮观的山。

L希望:您好,我是一名新疆学生,对于天山的降水,我问的所有人,得到的答案是受到大西洋水汽的影响,可我认为北冰洋距离更近,并且穿越的俄罗斯地区地势起伏并不大,也不干旱,而大西洋距离太远且穿越的地方大多属于干旱地区(中亚),请问大西洋的水汽是如何做到在如此劣势的条件下还能影响新疆的降水的?

李晋:水汽源地这个概念关于人文地理的问题,本身就是一个难以准确定义的定义,因为它包括直接源地和间接源地,其实任何对大气有水汽输送的下垫面都可称之为水汽源地。我们通常讲的水汽源地,主要指上游距离相对较近的海洋和大型湖泊。天山降雨的水汽来自大西洋是比较笼统的说法,来自北冰洋的水汽同样是有的。

新疆所处的位置是北半球温带面积最大的干旱区,天山山脉为代表的高大山体对西风气流带来的水汽起到抬升与拦截作用,使得高海拔地区的降水相对充沛,成为干旱区里的湿岛。天山汇集了新疆约四成的降水量。

不同的季节,水汽来源也有所不同,据我查到的资料,天山山区水汽来源,春季主要源自北大西洋、里海和阿拉伯海;夏季,水汽来源于北冰洋和阿拉伯海。

Han:河西走廊近两千年内地质变化主要有哪些,如果有,这种变化对气候又有哪些影响和改变?

李晋:对于地质来说,2000年是非常短的,根本不能形成什么新的地层,也鲜有什么大的地质运动。可以说,几乎没什么变化。

但如何从生态环境或者地貌景观的角度,2000年还是会发生蛮大的变化的。我国侯仁之院士奠基开创了一门学科——沙漠历史地理学,河西走廊是这门学科核心的研究区域之一。相关研究表明,曾经河西水利灌溉与农牧业发展令世人称羡;但不合理的开发利用,也屡次上演绿洲变沙漠的案例。如果有兴趣,可以看看相关成果,如有科学出版社的《河西走廊历史时期沙漠化研究》。

至于说对气候的影响,地表垫层或地质背景能起到的作用不大,尤其对大尺度的气候而言,那是另一套东西(大气运动)所左右的。

schlky:请问历史上有哪些人类活动改变地貌的大事件?

李晋:人类活动对地貌的改变总体上规模还是比较小的,在地貌演化史上更是排不上号。但是对生态环境的影响,人类活动可以起到决定性的影响。比如滇池水质的污染问题,贵州的石漠化问题等。

柴达木盆地腹地

2、关于人文地理的问题

册风:经济建设迅猛发展,修了许多高速公路和高铁,从而带动经济发展。请问公路隧道、铁路隧道的开挖对环境的影响是怎样的呢?

李晋:隧道是位于地下的,而环境一般指地表环境。所以隧道(尤其是已建成的隧道)对环境的影响并不是很明显。

当然隧道在修建过程中,其造成水土流失、废渣堆弃、植被破坏等还是很明显的。比较直接的影响是对地下水的影响,改变地下水原先的一些径流通道,成为地下水的新的出口,如果隧道足够长的话,也许会导致局部地下水位下降的风险。但并不是所有地区都有这个问题,所以隧道在建之前,要仔细分析当地地下水的无有、位置、流通环境等。同时,地下水流向在改变后,也可能诱发滑坡等灾害,这些都是要具体去分析的。

间接的影响主要指:隧道通车后,后打破地区原本的人口、经济平衡,可能原先原生态的意识被市场意识蚀化,导致人们不合理的向自然索取。

Ashes fell like sonw:地质环境是否会因为自然资源的不断开采而越来越坏,靠大自然的调节能力能调节吗?比如煤矿的开采,水电站的建造对自然的破坏等等。

李晋:自然资源中的矿产,很多是位于地下,而环境主要是位于地表的,所以一,地下资源的合理开采其实影响还是较小的。注意,这里讲的是合理开采,比如一个矿层开采是要留矿柱的,如果人们把这些柱子也采了,最终导致了地面塌陷,这肯定就破坏了地表环境,甚至造成人为的地质灾害。

对于水电开发而言,理论上水能是可持续的,所以从量上讲,水电开发并不能造成什么破坏。水环境的破坏,主要还是质上的问题,比如污染和水土流失。

梁灼:请问地下水的利用方式及限度是什么样的呢?

李晋:地下水利用这个话题很大,我只能简单说,一般是用于生活、生产、开发,常见的利用方式有泉、井等。生活有吃水问题,生产有灌溉问题,开发有温泉度假等。

限度是个专业问题,分几个层面来看:生活用水一般是比较小的,那点抽取量造不成多大影响;再有就是泉水,它是地下水的天然露头,既然都自己跑到地表了,我们用就行了;限度主要指工业用水,这种持续的抽水要充分论证,如一天抽多大的量可以保证地下水自然得到补给,抽多大的量可以不造成地质环境影响等。

此外,限度除了考虑“量”,还要考虑“质”,地下水污染比地表水污染的后果更严重,更难治理。

3、关于我国的地理学认知

菩提叶:徐霞客游记的历史地位?

李晋:英国科技术史学家李约瑟是这样说的:“徐的《游记》读起来不像是17世纪的学者写的,倒像是一位20世纪的野外勘察的考察记录。”从中华文明历史的角度,在明末以前,以地理考察为目的,毕生进行野外考察的地理学家或旅行家,仅徐霞客一人;通过野外考察而写成具有丰富的地理学内容的地理专著,仅《游记》一书。因此,徐霞客是当之无愧的“时代先驱”。

如果还要说得具体一些,可以从两方面来看《游记》的价值:一是丰富的地理学风容。自然地理方面涉及到地质、气候、植物、生物地理等,最为精彩的是对岩溶地貌的描述与分析;人文地理方面涉及到民族分布、经济地理、群落地理、地名学等。

二是进步的地理学思想与方法。虽然也受到封建时代的限制,但他始终以求实、探索的科学态度对待地理事物。思想上用到了因果法则、联系法则、理论致用法则。方法上包括实地考察印证法、描述记载法、分析比较法、采集标本、描绘图样法。

徐霞客旅行路线示意图

Exzzr:在空中拍摄技术出现以前,地理学者是如何描绘出山脉的走向和形状的?毕竟山脉那么大、那么长,很难把握。

李晋:毕竟航拍技术的历史是很短的,有时候咱们可能低估了古人的智慧,或者说先人的很多技术现在已经失传了。

马王堆出土的公元前168年以前的帛地图,便采用闭合的山形线表示山脉的范围和轮廓走向。晋代的裴秀提出了“制图六体”的制图原理,如果“六体”这些东西现在很难懂,可以再举个宋代沈括的例子,他为了提高制图精度,用二十四至来标方位,用“鸟飞”的直线距离来计算地图上的两点距离。

当然了,精度上肯定比不了现代技术,对一些大的山脉也有很多误解,比如徐霞客就通过实地考察,纠正了古人对中国南方山脉的错误理解。

工作狂英语王:国外地质界画出了各个地质时期海平面变化过程线,我很少看到中国同行给出中国区域的类似过程线,请推荐一个成果。

李晋:有一个问题就是,地质历史上是沧海桑田的,很长一段时间都没有中国现在的大陆版图。从简单的看起吧,一篇发表在《沉积学报》的论文,篇名《中国古地理学研究进展与关键科学问题》。如果觉得不过瘾,这篇论文还有115篇参考文献。

4、关于地质工作的问题

三溯两凉:请问地质队这一行的具体工作内容及方向?

李晋:地质队的主业一般有找矿、找水(指地下水)、地灾治理、工程勘察等,还有一些辅业,比如测量、施工等。但地质队的本质,是给需要的人提供地质服务,相对而言是比较专业的。

地质服务讲白了就是提供地质方面的专业分析,最后形成书面的成果报告。所以,它包括野外和室内工作两块。在了解地质工作具体干嘛之前,首先要知道地质队为什么要去野外?地质队服务的象包括政府和企业,都是他们有需求了、提供经费后,我们才出去。去哪里也不是随意选的,所承担的项目会有明确的工作区。

最后简单说下野外具体干什么:1、调查,这种基本上是轻装上阵,背个包就行,最终目的就是在一幅地形图上填上详细的地质内容;2、勘查,这种要动用钻机取得岩芯,或者把地表挖开进行观看,有时还要用到物探设备;3、取样,这种主要是按照规定取一系列的岩、土、水的样品,送回测试部门做分析。

:你们去野外调查考察时,吃住方面是如何安排的?

李晋:我们所说的“野外”,不一定指深山老林,只要离开大本营一定的距离,比如40公里之外,从事户外工作,我们都称之为“出野外”(可以拿野外补助啦)。根据目的地的性质,有几种情况。

第一种情况,城市、集镇或其周边的地质工作,比如房屋、道路等基础的勘查,这时我们会在城市里找个招待所住宿,吃饭找小馆子,或者在钻机台班上吃(钻机工人会自己在帐蓬里烧饭)。

第二种,工作地在偏远的农村,找不到招待所和小馆子,如果工期短,我们会租车住在最近的小镇,晚上在小镇吃,中午带干粮;如果工期长,我们则会在农村租民房,再请当地人帮我们做饭。

第三种情况,深山老林,这种情况极少,那就只能搭帐蓬住或才睡吊床(有蚊帐的那种),吃的东西要定期补给,一般会请最近的居民用摩托或皮卡定期送,自己也会带很多罐头、面、油等。洗澡会在最近的河流解决,我在南方,水还是比较好找。

A|S:地质工作的艰辛与乐趣?

李晋:艰辛在于:跑野外的时间自己不能左右,对家人的陪伴较少,在外面饮食不规律,时常饥一顿饱一顿(尤其是午餐时间),爬山进洞会带来安全隐患,不知道下一秒有什么危险。

乐趣在于:行万里路,能见识很多不一样的风景与风情,甚至会带来一些顿悟和相比之后的幸福感,在野外的话人与人也更加交心,更容易收获真感情,不知道下一秒有什么惊喜。

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