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南岳衡山花岗岩地貌特征

发布时间:2007-11-15 阅读次数:

陈文光 彭世良 江 涛
湖南省地质环境监测总站 长沙 410007

  摘要:南岳衡山主体由燕山期花岗岩构成,包括南岳岩体(东部)和白石峰岩体(西部)两大岩体,为一座断块垒形中山,发育着典型的群峰——条形岭脊花岗岩地貌,地貌类型多样,景观丰富,花岗岩山峰岭脊地貌奇特,阶梯状地貌典型,断层构造地貌明显,水蚀地貌、崩积地貌及石蛋地貌富有特色,可以作为同类花岗岩地貌类型的典型代表。

  关键词:南岳衡山,燕山期花岗岩,群峰——条形岭脊花岗岩地貌, 阶梯状地貌

  

  南岳衡山位于湖南省中部偏东,有“五岳独秀”的美誉。历史上的南岳有72峰,南起衡阳市回雁峰,北到长沙市岳麓山,延续800余里。从自然地形来看,南岳衡山山体南北长34km,东西宽10~15km,面积373km2,主体由花岗岩构成,南部约73km2属变质岩。

1 地质概况

  南岳衡山花岗岩包括南岳和白石峰两大岩体,呈岩基产出,属燕山早期侵入,侵入于元古代浅变质岩和晚古生代碎屑岩及碳酸盐岩中,后覆盖白垩系和第三系红层沉积,且白石峰岩体侵入于南岳岩体中。东部南岳岩体为燕山早期第一次侵入,同位素年龄173Ma,岩性主要为斑状二长花岗岩,属硅酸过饱和弱碱性岩石,边缘为片麻状二长花岗岩—花岗闪长岩岩性带;西部白石峰岩体为燕山早期第三次侵入,同位素年龄147Ma,岩性主要为二云母二长花岗岩,属硅酸过饱和和过碱性岩石,西部为典型的混合岩带。与岩体接触的地层主要有中上元古界冷家溪群(南部)和板溪群(北部)、上古生界泥盆系和石炭系(东部)、中生界白垩系和新生界第三系(西部)。南岳衡山花岗岩岩体成因有二种类型,一类为壳源物质熔融型花岗岩(“S”型),另一类为混合岩化花岗岩(“Sm”型),即变质—交代型花岗岩。

  南岳衡山花岗岩岩体东西两侧均受断层控制。西侧为双牌—株洲深大断裂中段一部分,走向北东30°,为压扭性断裂。东侧为白鹭坳—八井田断裂,走向北东40~50°,为区域性压扭性断裂。岩体内部裂隙、节理构造主要有北东向、北西向、北西西(近东西)向、近南北向等四组,控制了衡山花岗岩微地貌景观的形成与演化。

  侏罗纪燕山早期地壳运动伴随着强烈的岩浆活动,本区南岳岩体和白石峰岩体先后侵入,地面隆起形成南岳衡山地穹。白垩纪初衡山地穹继续上隆,白垩纪晚期,衡山地穹西部凹陷。第三纪初,衡山穹隆被夷为花岗岩准平原,其时,地壳又稍有下降成为一个大内陆湖,沉积形成红色岩系,衡山不复存在。第三纪本区发生衡阳运动使衡山与红色岩系同时升起,经过几次间歇上升,山势逐渐高耸,红色岩系剥落。第四纪以来,衡山山体仍在上升,使其山势更加雄伟,直至形成今日的南岳衡山。

2 花岗岩地貌特征

  南岳衡山是衡阳中新生代红色盆地中耸立的一座断块垒形花岗岩中山,气势雄伟,主峰祝融峰海拔1300.2m。南岳衡山整体似梭状穹形,地形地貌呈脊肋骨格状结构。山体主脊线呈北北东—南南西走向,中部略向西拱曲成弧形,为花岗岩穹窿体的核心。主脊两侧山脊东西走向,呈肋骨状平行展布,海拔300~1000m,高度从主脊向外呈阶梯状降低。地貌特征表现为:

  2.1 地貌类型多样,景观丰富

  南岳衡山花岗岩地貌有花岗岩山峰、花岗岩峡谷、花岗岩崩塌堆积地貌、花岗岩水蚀地貌、花岗岩石蛋地貌等类型,而且每类又有多种微地貌景观,如花岗岩山峰有峰峦、峰墙、峰丛、峰柱、残峰等,崩塌堆积地貌有石门、石桥、石洞、石堆、石河、错落体等,水蚀地貌有石槽、石脊、石臼、石盆、石潭、穿洞等。

  2.2 发育典型的群峰——条形岭脊花岗岩地貌

  南岳衡山发育着典型的群峰——条形岭脊花岗岩地貌,花岗岩山峰岭脊地貌奇特。在373km2范围内,有大小山峰910个(其中花岗岩山峰700余个),平均每平方公里2.44个,其中1000m以上山峰49个(全部为花岗岩山峰),800~1000m山峰91个,500~800m山峰194个。主脊线南北长30多公里,有40余座超千米的山峰。远远观望,峰峦高耸绵延,山峰密集成群,山体雄浑秀美。

  2.3 阶梯状地貌典型

  南岳衡山自上而下可分为四个阶梯,主脊以东特别明显。

  第一级阶梯:由主脊线山峰组成,海拔1000~1300m。

  第二级阶梯:主脊线东西两侧海拔700~800m的山峰,如竹篙岭、掷钵峰、天堂峰、天台峰等。

  第三级阶梯:从第二级阶梯外侧向东、向西延伸,形成400~500m的山峰,如紫云峰、香炉峰、天台、寨子岭、狮子峰等。

  第四级阶梯:在南岳衡山山麓地带,丘陵、岗地海拔150~200m。

  2.4 断层构造地貌明显

  南岳衡山断层构造发育,对地貌的形成发育有着深刻影响。东西两侧受区域性大断裂控制,使山体隆起形成垒形中山地貌。主脊线两侧有多条北东向断层叠瓦式排列,是阶梯状地貌形成发育的重要因素。此外,主脊线两侧东西向平行山脊、V形河谷、悬谷、山前三角面、扇状缺口等地貌,均与断层构造密切相关。

  2.5 水蚀、崩积及石蛋景观富有特色

  南岳衡山断裂构造发育,地处温暖湿润气候区,同时山体孤耸,山体上下气候差异大,化学和物理风化都表现强烈,各种外营力作用十分活跃,致使地表溪沟发育,水体和水蚀景观众多,崩塌和石蛋景观广布,成为南岳衡山重要的景观特色。

3 花岗岩地貌类型

  南岳衡山花岗岩地貌景观类型多样,主要有花岗岩山峰、花岗岩峡谷、花岗岩崩塌堆积地貌、花岗岩流水侵蚀地貌、花岗岩石蛋地貌等,每种类型又可以划分为多种微地貌景观。

  3.1 花岗岩山峰

  南岳衡山共有花岗岩山峰700百余个,根据山峰形态和发育特征,又可分为峰峦、峰丛、峰墙、峰柱以及残峰、残丘等。

  (1)峰峦:指规模巨大的由多个峰体密集组成的脉络状连绵的山峰地貌,是峰林地貌初始发育阶段的表现。如石囷峰、金简峰、芙蓉峰、碧萝峰、烟霞峰、珍宿峰、祥光峰等7座海拔超1000m的山峰密集地排列于东北-西南向的主脊线上,构成峰峦景观。

  (2)峰墙:指具有一定规模的墙状体地貌。在主脊线两侧,平行地排列着一些东西走向的山峰,有的山脊尖锐如刀锋,近似墙状体。如侧刀锋,其石壁似一把巨刀的侧面,是典型的峰墙。

  (3)峰丛:即连座式峰林,因其峰体基部彼此相连而得名,是峰林地貌开始发育阶段的表现。如莲花峰,顶部有海拔高度几乎相等的峰头5个,远看似莲花瓣紧密排列。

  (4)峰柱:指单个花岗岩柱状体,峰体高耸,高达数十米到上百米,如降真峰,峰柱高近100m。

  (5)残峰:指花岗岩山峰经长期的剥蚀、侵蚀而残留的矮小峰体,是峰林地貌晚期发育阶段的表现。如穹隆状的瑞应峰、城堡状的掷钵峰等。

  3.2 花岗岩峡谷地貌

  南岳衡山分布有多条峡谷,如玉板溪峡谷、龙凤溪峡谷、桎木潭峡谷、水帘洞峡谷等。峡谷多沿断裂发育,横断面形态多呈深窄的“V”形,峡谷两侧常见悬崖峭壁,如龙凤溪峡谷崖壁、水帘洞峡谷崖壁等。

  3.3 花岗岩崩塌堆积地貌

  南岳衡山的花岗岩崩塌堆积微地貌景观主要有:

  (1)崩塌堆积洞:崩塌岩块相互架空堆积成洞穴,其形状不规则。南岳衡山崩塌堆积洞较多,主要有:第一洞天、穿岩诗林崩塌堆积洞、桎木潭峡谷崩塌堆积洞等。

  (2)崩塌堆积石门、天生桥:崩塌岩块相互架空成门状石拱,即石门,如桎木潭峡谷石门、穿岩诗林石门。崩塌岩块架空堆积在峡谷或两个峰柱上即成为天生桥,如会仙桥。

  (3)倒(滚)石堆:崩裂岩块在坡脚形成的堆积物,有的造型奇特,常形成独特的风景,如香炉峰山坡上的穿岩诗林,是一规模巨大的倒石堆景观,由数百个大岩块组成,有的似鱼龙,有的似石浪台,并形成了数十个相通的崩塌堆积洞。

  (4)错落体:局部岩块沿节理、裂隙等结构面崩裂、下错,但没倾倒,形成与主体分离的错落体。这些错落体也成为衡山一道显著的景观,如黄巢试剑石、朱凤归巢、苍鹰欲飞等。

  (5)其他崩塌堆积地貌:数量众多的崩塌岩块被搬运到河谷,形成石河,如玉板溪石河;大小岩块相互叠置,形成叠置块或风动岩,如飞仙石;还有崩塌岩块形成石峰、石柱、石桌、石堡等。

  3.4 花岗岩水蚀地貌

  在溪谷流水侵蚀作用下,沟床发育石槽、石脊、石臼、石盆形态等微地貌景观。

  (1)石槽和石脊:花岗岩河床上的节理、裂隙及风化疏松的矿物脉,受线状流水作用形成横断面呈“V”型或“U”型的冲蚀沟,即石槽。石槽之间,呈长条形或弧形脊状凸起为石脊。

  (2)石臼:又称“壶穴”,是南岳衡山花岗岩河床上较为普遍的微地貌景观。旋转的涡流带动砂石冲磨岩石中原有低洼处或相对软弱部位(如节理、裂隙和风化疏松的矿物脉),形成大小不一的圆形、椭圆形或不规则状、内壁呈弧形的凹坑。

  (3)石盆:石臼进一步侵蚀扩大加深,并向低处泻水,形成向一侧开口的圆弧形凹坑,称为石盆。

  石盆进一步扩大加深,可以形成石潭;在两个石盆相邻或石盆与石槽相邻的地方,盆壁被蚀穿而成为穿洞。

  3.5 花岗岩石蛋地貌

  石蛋地貌是花岗岩球状风化的结果,是花岗岩地区独特的景观。受构造节理影响,花岗岩岩体被分割成许多岩块,它们的棱角部分最易被风化、崩削,逐渐圆化,形成石蛋,由立方系统节理分离的石蛋呈圆形,由长方系统节理分离的石蛋成方圆形。在南岳衡山大多数岭脊地带或某些坡地转折地带,常可看到全露或半露、圆或方、大小不一、千姿百态的花岗岩石蛋。规模巨大石蛋如狮子岩、皇帝岩等,中小型石蛋如金蟾拜月、飞仙石等。

  3.6 花岗岩石穴

  在南岳衡山祝融峰一带海拔1000m以上的花岗岩坡面上,以及花岗岩石蛋的倾斜顶面和侧面,发现有一串串大小不一的圆形、扁圆形小洞穴,形似蜂窝,为花岗岩地区一种较为特殊的微地貌景观。石穴形成与水蚀及风化作用有关。因为花岗岩表面常发育不同方向的节理,受雨、雾的侵蚀,节理面发生砂状风化,雨水沿崖壁、岩体顶面或侧面向下流淌,沿节理面向内侵蚀形成呈串珠状分布的石穴。石穴之所以分布在海拔较高处,可能跟南岳衡山海拔较高处雨、雾较多的缘故有关。