張家界特載
科考文獻(xiàn)(九)
試從構(gòu)造角度探討青巖山風(fēng)景區(qū)砂巖峰林的成因 唐貴智 (宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所)
[摘要]青巖山風(fēng)景區(qū)依照地質(zhì)構(gòu)造背景可劃分為三個(gè)砂巖峰林區(qū): (1)呈東西展布、單向傾斜、不對(duì)稱(chēng)的索溪峪峰林區(qū); (2)近南北展布呈對(duì)稱(chēng)排列的十里畫(huà)廊峰林區(qū); (3)以黃獅寨為中心呈環(huán)帶狀展布的黃獅寨峰林區(qū)。 湘西北自中生代以來(lái),經(jīng)歷了三次大規(guī)模的造山運(yùn)動(dòng),依次為印支運(yùn)動(dòng)。燕山運(yùn)動(dòng)和喜山運(yùn)動(dòng)、前者以地塊旋卷運(yùn)動(dòng)為主,形成了八面山帚狀構(gòu)造;次者以地塊扭動(dòng)為主,形成了新華夏構(gòu)造體系而末次則以斷塊升降運(yùn)動(dòng)為主。使中泥盆世厚層堅(jiān)脆的石英砂巖在多次構(gòu)造應(yīng)力作用下,產(chǎn)生了性質(zhì)復(fù)雜、規(guī)模大小、形態(tài)各異的構(gòu)造破裂系統(tǒng)。然后,在外力作用下逐漸形成今日奇特的砂巖峰林。 +1984年9月應(yīng)湖南省地質(zhì)學(xué)會(huì)的邀請(qǐng),參加了關(guān)于青巖山砂巖峰林成因?qū)W術(shù)討論會(huì),曾作了一些野外考察,現(xiàn)將所得整理于下,以求教于同行,不當(dāng)之處希指正。 青巖山綿延于湘西北大庸、慈利和桑植三縣之間,面積達(dá)二百八十平方公里。其名稱(chēng)因地而異,在大庸縣稱(chēng)為“張家界”,慈利縣叫做“索溪峪”,而桑植則謂“天子山”。筆者十分贊賞“青巖山”這一富有詩(shī)情畫(huà)意的名稱(chēng),并建議成立“青巖山國(guó)家公園”。 雖然“青巖山”到處都是奇峰異景,風(fēng)光嫵媚妖嬈,但仔細(xì)觀(guān)賞,卻又各有千秋。按峰林組合關(guān)系、發(fā)育程度、水系展布和地質(zhì)背景的因素,可概括分為三個(gè)不同的砂巖峰林區(qū):(一)索溪峪峰林區(qū).(二)十里畫(huà)廊峰林區(qū),(三)黃獅寨峰林區(qū)。 索溪峪峰林區(qū) 本區(qū)在青巖山的東部索溪水南岸,東西長(zhǎng)8公里,總的地勢(shì)是南高北低呈單斜式傾斜,峰頂聯(lián)線(xiàn)由900余米降至500米,北緣突然中斷,沒(méi)于索溪水河谷沖積平原(軍地坪)之下。 從遠(yuǎn)處眺望,只見(jiàn)千姿百態(tài)的峰林東西成行,南北成列作有規(guī)則排列,宛如方陣。峰林帶又被數(shù)條近南北向的彎彎曲曲的溝谷所分割。較大的有黑草溝、史家峪和百丈峽,峽谷呈槽形,底寬70 - 150米,其中史家峪已建成為美而幽靜的人工“天池”。 十里畫(huà)廊峰林區(qū) 它位于青巖山的中部,大致呈南北向條帶狀展布,長(zhǎng)9公里,寬4至5公里。峰林云集成海,大體左右對(duì)稱(chēng)。峰林以十里畫(huà)廊最為秀麗。十里畫(huà)廊由廊道干溪和兩側(cè)峰林組成。主干千溝里北西走向,谷底平坦,寬200米至500米,兩旁峰林拔地而起,比高為150米至300米。以溝為中線(xiàn)顯示左右對(duì)稱(chēng),即從溪邊起逐漸向兩旁升高。主溝兩側(cè)還發(fā)育若干條短促坡陡的小支溝。諸溝源頭多為弧形斷壁環(huán)抱,壁上懸掛著一系列沿灰?guī)r和砂巖界面分布的飛泉和瀑布,每當(dāng)雨后,白練成群,別有一番景色。 黃獅寨峰林區(qū) 黃獅寨是一座高聳于群峰之上的小園山,高程900~1100米,山頂平坦略向東傾,四周都是懸崖峭壁。圍繞黃獅寨的砂巖峰林呈環(huán)帶狀展布,環(huán)帶寬1.5 - 2.5公里不等(圖4).是本風(fēng)景區(qū)精華之所在,著名的金鞭巖就在它的東南角。穿流于環(huán)帶峰林中的水系也同樣作環(huán)形分布。始于黃獅寨西南腳下的琵琶溪流至林場(chǎng)(老磨灣)后始稱(chēng)金鞭溪,由此曲折向東北伸延至紫草潭與來(lái)自西北的畬刀溝匯合折向東流至水繞四門(mén);納北來(lái)的礦洞溪和南來(lái)的楠竹溪自此以下則稱(chēng)為索溪水。 為什么在一個(gè)小小的范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)三種不同的峰林景觀(guān)呢?從控制地貌的發(fā)生和發(fā)展而論,不外巖性、地質(zhì)構(gòu)造和外力作用這三種基本因素。第一和第三兩因素前人談的很多,本文只略為提一下,主要是想從地質(zhì)構(gòu)造角度探討一下本區(qū)峰林的形成。 首先從構(gòu)成砂巖峰林的物質(zhì)基礎(chǔ)——巖性說(shuō)起,構(gòu)成青巖山峰林的巖石是一套泥盆紀(jì)濱海三角洲相的厚層石英砂巖。砂巖總厚度達(dá)500余米,巖層層理清晰,有時(shí)夾有少量薄層砂質(zhì)頁(yè)巖,層理中斜層理和波痕十分發(fā)育,根據(jù)二者判斷,當(dāng)時(shí)河流的流向是從南向北流的。砂巖質(zhì)地均勻,以中——粗粒石英砂為主,砂巖下部為鐵質(zhì)膠結(jié)故呈紫紅色,上部由鈣質(zhì)膠結(jié)呈灰白色。 外力作用比較復(fù)雜,除水流侵蝕和重力崩塌作用外,第四紀(jì)冰期(尤其是大姑冰期)的冰凍冰劈作用是不可忽視的。大姑冰期的冰川在中國(guó)東部分布很廣,它的持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng),因此,當(dāng)時(shí)的冰凍的深度一定很深,冰凍作用使巖石裂隙中地下水凍結(jié)膨脹,將巖石壁成條條塊塊,其后解凍,發(fā)生大量的巖崩,為峰林的形成起到劈開(kāi)先鋒作用。在大庸東北丘陵區(qū)曾發(fā)現(xiàn)大量冰磧礫泥和漂礫,這就是有力的證據(jù)。 湘西北的地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展史上,自中生代以來(lái)經(jīng)歷了三次比較重要而強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),即印支期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和喜山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。 印支期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),除造成三疊系與侏羅系間假整合至不整合接觸(不整合接觸見(jiàn)于東部石門(mén)幅)外,還在湘川鄂邊界出現(xiàn)一個(gè)獨(dú)立的構(gòu)造體系,這就是八面山帚狀構(gòu)造。被它卷入的地層包括晚三疊世以前的全部地層。構(gòu)成八面山帚狀構(gòu)造為一系列弧形褶皺和相應(yīng)的斷裂構(gòu)造,從西南的近南北向八面山向斜構(gòu)造起,至東北末端的近東西向三官寺向斜構(gòu)造止,依次從南向北、東北撒開(kāi),向南至西南收斂。構(gòu)造排列,指示其外旋層向北至北東方向作順時(shí)針?lè)较蚺?dòng),而內(nèi)旋層則作反時(shí)針?lè)较蚺?dòng)。 褶皺兩翼具不對(duì)稱(chēng)傾斜,通常是向斜的西北翼巖層傾角較大,而東南翼巖層傾角較緩。如桑植附近,向斜的東南翼地層以25。向西北傾斜,而西北翼巖層以65。向東南傾斜。伴隨著褶皺還出現(xiàn)不少的與褶皺軸平行的弧形逆沖斷層。 索溪峪峰林位于八面山帚狀構(gòu)造東部三官寺向斜的南翼,這里的巖層走向近東西,傾向北,傾角8°~12°,成一局部單斜構(gòu)造。黃獅寨峰林位于該向斜掀起的西端,因受其它構(gòu)造的影響,地層從四周向中央傾斜,傾角5?!?。,很像一個(gè)碟狀構(gòu)造。而十里畫(huà)廊則居二者之中,自成一格,即具有向斜和背斜的混合特征。 當(dāng)三疊紀(jì)末八面山構(gòu)造開(kāi)始發(fā)生時(shí),東西向三官寺向斜在南北向主壓應(yīng)力作用下,開(kāi)始出現(xiàn)北東和北西兩組近于直交的垂直節(jié)理系統(tǒng)。當(dāng)主壓應(yīng)力進(jìn)一步作用時(shí),地層緩緩傾斜,同時(shí)產(chǎn)生了東西和南北向的局部拉張應(yīng)力,由此將已有的二組節(jié)理進(jìn)一步改造為較長(zhǎng)、較大和連續(xù)性較好的張性追蹤節(jié)理,這就是索溪峪峰林所以形成東西成行,南北成列,猶如刀削般的劍峰和南北向嶂谷原因。 印支期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)結(jié)束后不久,晚白堊世開(kāi)始之前,曾發(fā)生了一次席卷整個(gè)亞洲東部的翻天覆地的造山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)——燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。本區(qū)也不例外,在產(chǎn)生白堊系與以前地層強(qiáng)烈的角度不整合接觸的同時(shí),還出現(xiàn)了一系列穿越或橫跨早期構(gòu)造上的強(qiáng)大走向北北東構(gòu)造體系——新華夏構(gòu)造體系。在新的應(yīng)力場(chǎng)作用下,產(chǎn)生了這樣一些構(gòu)造形跡:(一)改造原有的北東和北西兩組節(jié)理轉(zhuǎn)化為北北東向和近東西向的節(jié)理或產(chǎn)生新的近南北向和東西向的節(jié)理系統(tǒng);(二)改造或產(chǎn)生北西向和北北東向張性追蹤節(jié)理;(三)使八面山帚狀構(gòu)造中的褶皺末端發(fā)生偏轉(zhuǎn)成為近南北向的彎頭,而且在褶皺群中還出現(xiàn)近南北向的橫跨或穿切褶皺。十里畫(huà)廊就是在這種北北東向“鄭家峪”背斜和三官寺向斜復(fù)合的部位形成的。從而使這里的峰林顯示以溝溪為中線(xiàn)呈左右對(duì)稱(chēng)排列的特點(diǎn)。 黃獅寨則介于東西向斜和南北諸背斜交匯之中,所以呈現(xiàn)環(huán)形碟狀構(gòu)造,碟心為二疊紀(jì)灰?guī)r,成為帽蓋式的方圓山,碟的周邊為泥盆紀(jì)石英砂巖環(huán)繞,砂巖中放射狀節(jié)理十分發(fā)育,于是外力作用沿著各不同方向的放射狀節(jié)理和環(huán)狀追蹤節(jié)理進(jìn)行侵蝕破壞,乃形成今天所看到的無(wú)與倫比的群峰潮涌和溪谷環(huán)繞的秀麗景色。 新生代喜山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),本區(qū)進(jìn)入大幅度的抬升,尤以上更新世以后為最,在地塊抬升(或地殼上?。┻^(guò)程中,原有的節(jié)理進(jìn)一步拉張,把砂巖切割分裂為大大小小不等、形態(tài)各異的柱體,在外力作用下,最終形成舉世聞名的砂巖峰林奇觀(guān)。 值得指出的本區(qū)地殼近期似乎處于“相對(duì)穩(wěn)定”狀態(tài)中亦是峰林發(fā)育重要條件之一,因?yàn)橹挥性诘貧?ldquo;穩(wěn)定”條件下才有利于外力夷平作用。本區(qū)地殼近期“穩(wěn)定”的證據(jù)如下: (一)索溪河谷坡度:從余家咀東北羅公坪到軍地坪相距約60公里,坡降為8‰,上游從干溝口至老磨灣(即林場(chǎng)管理所)在120公里長(zhǎng)度內(nèi),盡管溪谷在峰林中彎彎曲曲迂回轉(zhuǎn)折,其坡降也只有12%0,沿途河床未見(jiàn)有跌水或跳坎現(xiàn)象。 (二)索溪河谷橫切面,不論主流段或支谷中,都是谷底開(kāi)闊平坦;兩岸岸峰對(duì)峙的槽形谷,而那種V型幼年谷僅見(jiàn)于溪谷源頭或短小端流沖溝等地方。 (三)索溪沿岸的軍地坪是一個(gè)開(kāi)朗的河谷平地,索溪水迂回其間,在它的南面,從峰林中流出來(lái)的小溪溪口都有一個(gè)形態(tài)完整的沖積扇。扇的面積約一平方公里,彼此聯(lián)結(jié)成裙。 以上事實(shí)充分地說(shuō)明本區(qū)地殼近期處于“相對(duì)穩(wěn)定”狀態(tài)。 青巖山砂巖峰林區(qū),不但風(fēng)景秀麗如畫(huà),而且對(duì)研究自然科學(xué)也是一個(gè)很有價(jià)值的園地。然而在某些地方已出現(xiàn)人為破壞的跡象,長(zhǎng)此以往令人十分擔(dān)憂(yōu),為此希望廣大愛(ài)國(guó)者都來(lái)關(guān)心它、愛(ài)護(hù)它,使青巖山這塊風(fēng)景明珠永放光彩。 本文寫(xiě)作中,曾參閱了胡家讓、王根賢兩位工程師的文章,謹(jǐn)此表示感謝。 |
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