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庐山地质构造与景观成因探析
摘要:江西庐山世界地质公园是首批入选世界地质公园的8个国家地质公园之一,是中国第四纪冰川地质学的发祥地。它与欧洲阿尔卑斯山和北美第四纪冰川活动特征有许多相似之处,具有全球比较意义。而庐山具有独特的地质景观,地质地貌景观简称“地景”,是一个非常重要的自然资源,也是非常重要的旅游资源,是地质公园的主要景观。本文将从庐山地质形成的角度分析庐山地质景观形成的原因,对研究庐山地质景观的开发与保护具有科学意义。
关键词:庐山地质公园 ;地质构造;地质景观
引言庐山是一座从平地升起的地垒式断块山。它经历了一个复杂而漫长的过程,总体可以分为三个主要的发展阶段。1996年被列入《世界文化景观遗产名录》。2004年,它成为世界地质公园网络的首批成员之一。
1 国内外研究现状
1947年著名地质学家李四光发表专著“冰期之庐山”,这是中国地质学家首次发现在中国东部存在第四纪冰川遗迹,地质学家们在国内外引起了“冰”和“非冰”的激烈争论,大力促进庐山第四纪冰川地质研究的深化。江西地质学家证实了庐山第四纪山地冰川活动的存在[1]。但也有很多关于“非冰”的著作。特别是施雅风在2010年写道,他基本上否定了李四光学派的成果和观点。然而,庐山“冰”与“非冰”之争至今仍在争论。
2 庐山山体形成过程
早白垩世燕山运动S形褶皱山体形成期:在早期地质构造的基础上,庐山经历了燕山期褶皱造山和造山期后伸展造山两个阶段。晚侏罗世晚期至早白垩世早期燕山运动使九江坳陷自青白口晚期以来的沉积盆地起发生褶皱,形成了九江帚状旋卷式复式向斜。
晚白垩世—新近纪伸展成山期:晚白垩世,庐山及其邻区进入燕山期造山期后伸展期,发生了剥蚀作用。通过对庐山周围古近系红层断陷盆地的分析,认为庐山在古近纪进入了强烈的伸展期。九江-德安断裂带和虎口溪-星子断裂带此时转化为正断层,在它们之间形成了北北东向的矩形地垒型断块山。中部、北缘为西林寺七里湖、九江、星子古近系小型红层断陷盆地,南缘为鄱阳北古近系断陷盆地,面积约700KM²。
第四纪冰期的庐山轮廓:第四纪冰期,断块的山脉范围大大缩小。中低山地主要由莲沱组砂岩组成。根据莲沱组漂砾的分布范围,可以推断连坨组分布范围的南界在汉阳峰至关口一带。汉阳峰变质流纹岩斑岩分布有限,当时不整合于莲沱组之下,坚硬岩石形成庐山主峰—汉阳峰。也就是说,在早第四纪,庐山比现在略大,略高,部分山体可能更陡[2]。
冰后期的水流侵蚀作用:庐山冰期后,经历了晚更新世的干冷气候,进入全新世气候湿润多雨,受弱造山作用影响,山体周缘、长江沿岸与鄱阳湖盆地,地壳下沉,庐山山体抬升,山体受到流水强烈侵蚀,尤其是变质岩区地貌受到较强改造,观音桥冰川“U”形谷因处于变质岩区,已被山溪冲蚀成一条“V”形沟谷。庐山现今地貌是早中更新世冰蚀和冰期后风蚀、冰蚀的一个残体。
3 庐山地质景观类型
河流景观:庐山位于长江以北,鄱阳湖以东,八里湖以西。因此,大量的暖湿空气沿着陡峭的悬崖上升,在山上与冷空气相遇,汇合成水,形成雨落下来。晚冰期以来,庐山经历了冬季强降水、植被发育和冰冻。此外,由于山的高坡和陡峭的地形形成鲜明的对比,地上有20多条河流(10条大河流)在不断流动。庐山的河流呈放射状流向鄱阳湖或下面的长江。由于地面径流的发展,对庐山的侵蚀尤为强烈。由于流水的侵蚀,庐山形成了石门涧、九叠谷、锦绣谷、刘家寨、幡竿源等。
湖泊景观:庐山有名的湖泊主要有芦林湖和如琴湖,主要由冰川地质作用和人工作用而形成。
冰川遗迹景观:冰川遗迹景观是指冰川侵蚀和冰碛形成的地形,以及冰川流动产生的痕迹。据李四光先生介绍,庐山是第四纪冰川地貌最典型、最集中的地区。庐山是可见的冰川遗迹景观有: 冰斗、冰窑、冰川U形谷、悬谷、角峰、冰川刃脊、冰坡、冰坎、羊背石、表皮构造、冰水沉积等
地层景观:庐山及其周边地区地层露出完整,可以说是中国扬子地台的缩影。庐山地区最早出露的地层是古元古代变质杂岩,被称为星子亚群。庐山前寒武纪变质岩系主要分布在庐山南部。庐山北半部为新元古界晚期砂岩。晚震旦纪和下古生界浅海相碎屑岩和灰岩,主要在庐山东、西、北山麓。晚古生代灰岩仅零星分布在边缘带。因此,庐山南半部的岩石年龄大于北半部,庐山上的岩石年龄大于庐山下半部的岩石年龄[3]。
构造景观:沿变质核杂岩边缘的深低角度拆离断裂带是本区最重要的构造景观。这种现象在五里河及斗米山中最为典型和完整,该峡谷由花岗糜棱岩及云英质糜棱岩组成。在变质核杂岩西北缘发育震旦系砂岩盖层,宽约500-800m,长约8000m,具有较高的观赏美学价值。以九叠谷、五小峰等地最典型的遗迹。变质核杂岩盖层还发育一系列滑动断层和滑动褶皱,其中最典型的是北风口等 [4]。
地貌景观:庐山为顶平、坡陡的地垒型断块山。庐山西缘有2 ~ 3个大角度正断崖,构成断块山的西侧边界。与断块山西侧不同的是,断块山的边界是沿近垂直剪切节理面形成的陡峭悬崖。在庐山,由于在坚硬的岩石山,一般有两个角垂直x形剪切关节,所以冰后期地壳反弹,由于水侵蚀的强度,使产生引力不稳定的岩石,剪切节理面沿陡倾坍落崩溃,庐山看起来不上宽下窄楔。同时,它形成了许多直如刀的悬崖,特别是在峡谷地区,形成了一组独特的悬崖地貌景观。
4 庐山特殊地景形成
芦林湖:站在芦林桥头,你可以看到北部的大校场冰川u形山谷。山谷长约300米,宽170米,谷底海拔1050-1250米。u形谷是一种典型的冰川侵蚀地貌,又称冰川侵蚀谷,因为其断面类似于u形。在冰川运动的过程中,冰川的巨大厚度就像一台推土机,把松散的岩石一起搬走。这些岩石和冰川不断地向下和向侧面侵蚀地面,形成一个u形山谷。
三叠泉:三叠泉是地壳频繁涨落、冰川侵蚀、追溯侵蚀、河流俘获等常见地质作用的结果。三叠泉的水从第二到第三块岩石,岩石的上部是水平的,下部是弯曲的甚至是拱形的,有的是连续的。在瀑布下面的峡谷中也发育了大量固态流变褶皱裙。山谷受变质核杂岩拆离断层热动力作用,出露石英砂岩。
大排岭:位于五老峰南麓的白鹿洞河谷中出露有 25~18 亿年早元古代深变质杂岩,命名为“星子群”。白鹿洞往东前往大排岭,可见到第四纪最老的冰碛泥砾混杂岩及巨大的冰川漂砾。
5. 结语
冰川运动对庐山景观的形成起着重要作用,在早期阶段,该地区一直在浅海环境中,“吕梁运动”后,庐山区逐渐上升,在地球表面形成一个滚动的侵蚀面,那么这片土地再次下沉,被海水掩盖庐山的海洋岛屿。直到6000万年前中生代白垩纪“燕山运动”的影响下,中国东部的地貌格局才初步确定。庐山逐渐分裂上升,周边地区相对下沉,上升带顶部超过雪线,形成今天的庐山。因此,地质学家称庐山为第四轮强隆起的断块山,在冰川和流水在外力作用下,刻划、磨蚀、侵蚀、溶蚀庐山,形成了今天奇特的山峰和险峻的山峰。
参考文献
[1]郭威,丁华.论地质旅游资源[J]. 西安工程学院学报, 2001,23(3): B6~63.
[2]李四光, 关于研究长江中下游冰川问题材料[ J] , 中国地质学会志, 1934(3).
[3]李四光, 冰期之庐山[ J] . 前中央研究院地质研究所专刊乙种, 1947(2).
[4]谢国刚、尹国胜. 江西庐山发现古元古代结晶基底[ J] . 中国区域地质, 1996(4).
赵师华 男 江西省九江市 汉族 1998年2月 研究生 风景园林规划设计 成都理工大学