美国约塞米蒂( Yosemite) 国家公园花岗岩景观

1.约塞米蒂国家公园概况

约塞米蒂(Yosemite)国家公园位于加利福尼亚州,面积为3086km2,公园海拔跨度在2000~13000英尺之间,以多山谷、瀑布、内湖、冰山、冰碛闻名于世,给人们展示了世上罕见的由冰川作用而成的大量的花岗岩浮雕。另外,在公园海拔600~4000m的地带中,还发现存活有许多世上稀有的植物和动物种类。著名的约塞米蒂(Yosemite)谷派搜就位于国家公园内。约塞米蒂谷长约12km,宽800~1800m,谷深300~1500m,是一条典型的冰蚀U型谷。谷地坦,谷壁陡峭。峡谷两侧的众多高耸的花岗岩圆丘、巨石和岩壁是最引人注目的景观。约塞米蒂谷茂密的植被涵养了丰富的水源。由出自谷地高处的特纳亚、伊利亚特和约塞米蒂3条溪流汇成的默塞德河从峡谷内穿过,形成了一系列瀑布。其中包括著名的约塞米蒂瀑布,高739m,是北美落差最大的瀑布,在世界范围内排名第三。

2.花岗岩地貌景观特色

组成约塞米蒂(Yosemite)国家公园的岩石主要是中生代白垩世侵入到变质沉积岩和变质火山岩中的花岗岩、花岗岩闪长岩没滚和二长花岗岩(AnnHarris,1999),经过第四纪冰川作用和河流地质作用的塑造、改造,在该公园形成了许多优美壮观的景色,尤其是这里的花岗岩地貌景观,与第四纪冰川作用的改造密切相关。

公园内花岗岩地貌景观总体上都是由于受到冰川侵蚀后、经球形风化形成的花岗岩岛山、花岗岩圆丘、巨石以及冰川侵蚀而成的U型谷。

1)北圆丘(NorthDome):构成该景观的岩石为花岗岩闪长岩,由于覆盖其上的冰川消融,顶部因压力的减少而产生微小的膨胀,平行于外表面发育的席状节理相对发育,随着岩石的暴露,机械风化作用会使花岗岩块呈同心层状剥落,由于垂直节理不够发育,因此这样的大型花岗岩块在这种球状风华夏常发育有叶状剥离穹窿(页状剥蚀穹丘),形成了顶部浑圆的穹丘(图4-58)。北圆丘底部的曲线记录了叶状剥落的边缘。在北圆丘下,是1500英尺高的悬崖。

图4-58 北圆丘(NorthDome)(照片来源:)

2)半圆丘(HalfDome):半圆丘北边的平面是一个岩石易于滑动的近乎垂直的节理面。节理表面陡峭的特征在图4-58中可以由悬崖底部左边或中间靠下部分笔直或断续的白线所表现出来,垂直的深色线是流水痕迹。半圆丘的尖顶高8852英尺,陡峭的上部平面约2000英尺高。半圆丘是花岗岩块体在垂直节理、水平节理以及冰川作用的共同影响下发育。这个著名的地貌景观由于巨大冰川的切割而分成两半,事实上“另一半”是从不枯羡余存在的。半圆丘陡峭的表面是从平行于垂直节理之间的板状岩石变松散开始的,由于风化作用和块体坡移作用它们一层一层的落下,直到现在仍在继续。半圆丘的陡峭面(图4-59)方向和梅塞德(Merced)河南侧悬崖的方向平行,因此它也许代表了山脉这个地区的“主节理”方向。半圆丘在更新世经受了改造,特纳亚(Tenaya)冰川沿峡谷下移的时候接近半圆丘顶部接近500英尺。冰川作用清理了叶状剥落的岩屑和山麓堆积;由于它沿着平行于垂直节理面的方向运动,于是通过拔蚀作用带走了更多的岩石,留下了我们现在所见到的陡峭的岩壁。半圆丘的圆形后部是逐渐演化的结果,是叶状剥落岩石表壳形成的。

图4-59 顺着山脊看到的半圆丘(左,照片来源:)和从背面看到的半圆丘(右,照片来源:)

3)Lembert圆丘(Lembert Dome):该圆丘(图4-60)的岩性为花岗闪长岩,也是由于冰川作用形成的。其本为大教堂尖峰花岗闪长岩体的残余块体,由于冰川向西前进过程中对该残块剥蚀、抛光形成了该圆丘,确切地说,它应该是一个大型的羊背石,后期球形风化对其有一定的改造形成了如今的样子。该圆丘西侧的陡壁是由于冰川沿陡峭的倾斜节理面的拔蚀作用而形成。

4)约塞米蒂(Yosemite)峡谷:深邃的约塞米蒂山谷全长超过9英里,最宽处1英里,最窄处只有半英里,蜿蜒的梅塞德河(MercedRiver)贯穿其中(图4-61)。该峡谷是约塞米蒂国家公园的中心,为冰川作用形成的一个典型U型谷,两旁峭壁上到处可见由冰川切削过的痕迹,拔地而起的“落箭岩”,平行的“三兄弟峰”,最有名的莫过于半圆丘(HalfDome)了。由于该峡谷是冰川的运动的主要通道,下切深度大,峡谷两侧曾有许多支流冰川,这些支流冰川冰量少,切割深度浅,因此在峡谷两侧,形成了许多悬谷。由特纳亚、伊利洛特和约塞米蒂3条河汇成的梅塞德河横贯谷底,使这里成为世界上瀑布最集结的地区,最有名的是约塞米蒂瀑布。

图4-6 0Lembert圆丘(LembertDome)(照片来源:-)

中国典型地质景观成因及全球对比

图4-61 约塞米蒂峡谷(摄影:安塞尔·亚当斯;照片来源:-)

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