最近，我國大部分地方溫度飆升，多地區高溫預警不斷。高溫真的就一無是處嗎？其實，從地質角度講，高溫的貢獻可大著呢，會形成很多地質礦產和特殊地質現象。這一期，就讓我們走進地質歷史時期的高溫天氣，以及高溫形成的地質礦產和特殊地質現象。

高溫“造就”大量蒸發岩

高溫在地質歷史時期形成的最典型礦產就是蒸發岩。蒸發岩是由鹽度較高的溶液或鹵水在高溫下經蒸發作用產生化學沉澱而形成的岩石。蒸發岩主要由氯化物（石鹽、鉀鹽等）、硫酸鹽（雜鹵石、石膏等）、硝酸鹽（鉀、鈉、硝石等）和硼酸鹽（硼砂等）組成，按成分可分為石膏和硬石膏岩、鹽岩、鉀鎂質岩。

地質歷史時期的寒武紀、志留紀、泥盆紀和二疊紀是重要的蒸發岩形成時期，我國蒸發岩形成的地質歷史時期主要是三疊紀、白堊紀以及古近紀、新近紀。

蒸發岩廣泛用於農業和工業，是一類重要的礦產。常見的蒸發岩類礦產有天然鹼、蘇打、芒硝、無水芒硝、鈣芒硝等，其中最為常見的是食鹽。“南風之薰兮，可以解吾民之慍兮。南風之時兮，可以阜吾民之財兮”。早在堯舜時代，在我國山西南部的運城鹽湖地區，先民就總結了跨越中條山的南風給山下鹽湖帶來的強烈的蒸發結晶作用。

運城鹽湖一角（圖片來源：新華社）

其具體過程是：夏季從海洋來的東南季風在經過中條山南麓緩慢的爬升后，水汽盡失，當空氣越過山脈並沿背風坡下沉時，由於絕熱壓縮使溫度升高，濕度繼續降低，形成一種干熱的風，帶來的巨大熱空氣加速了腳下鹽湖水分蒸發，導致湖水鹽分濃度升高，溶解度減小，最終以食鹽晶體的形式析出，讓“吾民”得以有源源不斷的食鹽可賣。

除了鹽岩，蒸發岩還是天然鉀肥的來源，形成的石膏岩是地層中石油天然氣的良好蓋層，對油氣運移、儲集層的封隔及圈閉都具有重要作用。可以說，從勘查的角度來講，找到蒸發岩基本就離挖到“寶”不遠了。

高溫是紅層地貌形成的前提

在我國從西北到東南，分布著大量紅色地層，在地質上這種地貌被統稱為紅層地貌。構成這些紅層地貌的地層主要是中生代到新生代初期在熱帶或亞熱帶高溫干旱環境下形成陸相紅色砂岩、礫岩和頁岩。

享譽世界的丹霞地貌，其本質就是一套中生代由砂岩和砂礫岩組成的紅層地貌，其中紅色是在熱帶或亞熱帶高溫干旱環境下鐵以三氧化二鐵的形式出現而呈現的顏色。

紅層地貌分布在我國各地，尤以東南地區為多，而面積最大的則在四川盆地，面積達26萬平方公裡。據統計目前我國已知紅層地貌總面積為91.6萬平方公裡，佔國土面積的9.5%，分布在西北地區、中部地區、東部地區及青藏高原四個區域。

甘肅省張掖市甘州區平山湖大峽谷景區內的紅層地貌風光（圖片來源：新華網）

紅層地貌由於軟硬不均，容易形成奇峰陡崖供人類游玩、開採或雕刻，也因此留下大量人文和自然遺產。

紅層地貌形成大量的地貌景觀，成為我國地質旅游的一張亮麗名片。其中最為著名的丹霞地貌由於具有獨特的自然景觀和人文內涵，已成為一類重要的地質旅游資源。然在形成原因上，紅層的形成除了適宜的古地貌條件，更得益於干燥炎熱的高熱環境下其他礦物大量淋失導致鐵元素的大量積累。

高溫生成奇特觀賞石

泥裂又稱為干裂或龜裂，是沉積物未固結即露出水面，受到高溫日晒，水分蒸發，體積收縮而產生的一種上寬下窄形態的地表裂縫。現代泥裂是氣候干旱少雨的象征。

在地質歷史時期的泥裂構造，是古地層中一種較為明顯和常見的層面構造，是干濕交替環境下的產物，當氣候條件由潮濕變為持續干旱時，在地表大規模發育。除了指示氣候，地層中泥裂構造還可以指示古海岸線位置、區域性地層上升、氣候冷暖干濕變化、淺水暴露等，在研究古代氣候環境變遷中具有重要作用。

在我國中元古代、白堊紀、三疊紀紅層地貌中發育有大量泥裂，地層中的泥裂一般都會被膠結充填形成泥裂石或者叫龜背紋石。部分泥裂石由於母岩風化能力軟弱而被剝蝕，填充到沉積層龜裂縫中的膠結物由於黏性強、質地更為堅硬而被保留了下來，形成酷似網絡的窗櫺狀構造。我國太行山區的中元古代地層的泥裂石，因為常伴生有波痕、雨痕或其他圖案紋形被廣泛用於影壁牆、門垛、牆面的裝飾以及室內館內陳列展示，具有很有實用、觀賞和收藏價值。

知識拓展：地質以外，高溫還能助推森林“自我更新”

除了上述的泥裂，長時間高溫還會引發大量林火，在客觀上助推了森林的自我更新。

林火是生物和地質演化中的重要一環，會促進林分的更新和更替，加速淘汰樹種退化，為新樹種的生長和發育騰出空間，改善森林植被結構。

此外，林火還能會燒死林木中的寄生虫，抑制病虫害的發生。總之，在創造和維持森林系統平衡、促進森林穩定發展方面，林火具有重要作用。

林火頻發通常表明該地質歷史時期的氣溫較高，林火減弱則代表該地質歷史時期的氣溫較低。我國和世界其他地區的科學家利用地層中的林火產生的黑炭和炭屑記錄作為指標來研究過去地質歷史時期的氣候變化。

當然，雖然從宏觀角度上看，林火也有自己的地質作用，但就目前而言，我們還是應該盡量減少林火的發生頻率與頻次，最大限度保護寶貴的森林資源。為此，我們國家建立了“空天地一體”的森林防火網，組建了天上衛星監測、空中飛機巡護、地面視頻監控的綜合科技智能防火體系，綜合運用多種數字高科技手段構建了完整立體的森林防火網。

就我們人類來說，雖然眼前的高溫給我們當下的生產生活造成了一定的困難與不適，但地質歷史時期的高溫也給人類帶來了很多豐富多彩的地質礦產資源和旅游資源，促進了陸地生態的優化和調整，是地球生態演化必不可少的一種氣候類型和動力，我們一定要正確看待。

作者：山西省煤炭地質局高級工程師劉漢斌

審核：四川省地球物理調查研究所副所長、自然資源部首席科學傳播專家李忠東

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