1) 地貌与地质条件
阿尔泰山是亚洲中部的大山系,处在俄罗斯、中国和蒙古三国交界处。北塔山处在中蒙边境,是阿尔泰山向东南延伸的部分。在俄罗斯境内,阿尔泰山的西北端可到达北纬55°,东经83°,在蒙古境内,它可到达北纬45°,东经100°。在中国境内,它的最北端可到达北纬49°20′,最南端到达北纬46°左右,它的西端到达东经86°,东端到达东经91°。作为阿尔泰山东南余脉的北塔山和卡拉美里山,在中国境内其东南端可到达北纬44°20′,东经94°40′。这一巨大的山系,在中蒙境内主要是由310~320°走向的构造线所控制,成为西北-东南走向的断块山系,缺乏大型的山前平原。山脊海拔一般在2000~3500米,自西北向东南降低。最高峰友谊峰海拔4374米。与其北的奎屯峰(海拔4104米)组成一个山结,成为中国最北的冰川分布区。在3200~3500米的高度上,有夷平面分布。出露的最古老地层为奥陶系砂页岩及板岩,从下泥盆统到下石炭统以海相喷出岩及凝灰质碎屑岩为主,次有千枚岩及片岩等。在华力西期有大片酸性火成岩侵入,这些花岗岩系大都沿北西南东向主构造线侵入,并受主断裂带及其他方向的次级断裂带所切割(中国地质科学研究院主编,1973)。沿着冰川谷及各类纵向与横向谷地,发育着第四系沉积,包括冰碛、冰水堆积、湖积及冲积层,在坡积层、残积层及各类谷地沉积物的基础上,发育了山地土壤,如前所述,土壤的垂直带谱呈现自西北向东南的差异。
2) 气候
所有的研究者都承认阿尔泰山具有气候垂直分带性,但他们的划分略有不同。
童伯良等(Tong Boliang et al.,1983),按照新疆综合考察队的划分方案,将阿尔泰山自下而上划分为边缘平原(<800米=、丘陵(800~1200米)、低山(1200~2000 米)、中山(2000~2200 米)及高山(>2200 米),并给出各高度上的年平均气温、降水、雪盖厚度及最大冻结深度(表10-1)。
表10-1 阿尔泰山山不同高度上的气温与降水
海拔(m) | 年平均气温(℃) | 年降水量(mm) | 雪盖厚度(cm) |
>2800 | <-9.8 | 600~800 | >100 |
2200~2800高山 | -6.8~-9.8 | 500~600 | |
2000~2200中山 | -4~-6.8(-5.4) | 200~300 | 150~250 |
1200~2000低山 | 3~-4 | 200~3000 | 100~200 |
800~1200丘陵 | 2~3 | ||
<800(平原边缘) | 3~4 | 100~200 | 10~30 |
李江风等(1991)将1400 米以下列为温带,≥10℃的日数为101~180日,年降水量为200~300毫米,属亚干旱区。1400~2000 米间为寒温带,一般≥10℃的日数为50~100日,≥10℃积温为1000~1600℃,≥0℃的日数为180~200日,其中在西段,其上部迎风坡属亚湿润气候,年降水量达500~600毫米;其东段及背风坡年降水量一般200~300毫米,属寒温带亚干旱气候;在海拔2000~3000米间为亚寒带,≥10℃的天数为-10~50天,≥10℃积温为200~1 000℃,最暖月平均6~10℃。西段、中段属亚湿润气候,降水量一般在500 毫米以上,而东段降水量则一般在400毫米以下,向东南逐渐过渡为亚干旱气候。李江风等将亚寒带之上的寒带的下界定于“永久雪线或地表冰冻线”,并认为在阿尔泰山区50°N处,它的下界为4000 米。这样,3000~4000米之间就被忽略了,这显然是一个重大疏忽,如童伯良等所指出的那样,在年平均气温<-9.8℃的地方,亦即在海拔2800米以上,最暖月气温低于5℃,在柯本分类中,也就属于寒带。因而,可以把3000米以上,大体上都划入寒带,这里年降水量一般都在600 毫米以上,以固态降雪为主。考虑到内补给和消融流失部分,实际降水补给量可达800 毫米以上(王立伦等,1983)。随着海拔升高,降雪在降水中所占的比重加大。在山麓带,降雪量占全年降水量的30%,到了海拔2700 米,降雪量占全年降水量的50%以上(周伯诚,1983)。
总的说来。严寒与多雪,是阿尔泰山气候的主要特点。到了东南段的北塔山,随着纬度降低、经度增大、海拔降低,严寒程度和降雪量均有所降低。
3) 冰川
严寒与多雪,最有利于冰川的形成,使阿尔泰山成为中国境内纬度最高雪线最低的冰川分布区。友谊峰-奎屯峰山结,是阿尔泰山主要的冰川分布中心。在其北侧俄罗斯境内,平衡线在2800~3000 米左右,最低达2300 米;在中国一侧,雪线在3000~3200 米,向东南方向逐渐抬升至3400米,冰川局处在某些山峰上,其规模也大为减小(施雅风主编,1988)。例如,在西北段友谊峰南的喀纳斯冰川长达10.8公里,末端到达海拔2416米,面积达31.1 平方公里(王立伦等,1983),而在阿尔泰山东南段,冰川面积一般小于0.5 平方公里。到了北塔山,实际上已无冰川。在中国境内,阿尔泰山共有冰川416条,冰川总面积291.2平方公里(施雅风主编,1988)。阿尔泰山的冰川以冷季为主要的补给期,其时的补给量占冰川总积累量的50%以上(王立伦,1983)。这与天山、祁连山等地的冰川不但以夏季为消融期而且也是主要补给期形成明显的对照。