对黑龙江与海南花岗岩地区地形地貌特点的比较分析.doc

黑龙江与海南花岗岩山地地形地貌的比较分析作者班级：资环地科1302作者：熊洋涛，高阳，刘昊卿，李柯摘要：花岗岩山地在世界范围内广泛分布。在我国，集中分布在云贵高原和燕山山脉以东的第二，三级地形阶梯上。由花岗岩所组成的地貌景观不胜枚举，可大致分为两类：峰林状高丘，比较典型的有华山式，泰山式。球状石蛋或馒头式岩丘，如普陀山式。板块运动，化学风化，岩浆运动，侵蚀作用（构造侵蚀，冰川侵蚀等）及其他地质作用是形成各种花岗岩地质景观的重要因素；不同地区的花岗岩地貌因此存在较大差异，由此赋予了各自的特色。本文通过对黑龙江与海南地区花岗岩山地地形地貌的比较分析，总结出各自特点，以便更清楚地了解花岗岩地质景观的丰富性和差异性。关键词：花岗岩，地形地貌，林峰，穹窿，黑龙江，海南1.黑龙江花岗岩地貌1.1典型案例：黑龙江伊春花岗岩石林国家地质公园，它是我国发现的类型最齐全，发育最典型，造型最丰富的印支前期花岗岩石林地质遗迹。黑龙江伊春花岗岩石林国家地质公园地质遗迹是地质时期内外力地质作用形成并保存下来的地质现象。这一花岗岩石林景区坐落于中国“红松故乡”伊春市的汤旺河区，是黑龙江省继五大连池、嘉荫恐龙国家地质公园之后，第三个被正式批准的国家级地质公园。 伊春花岗岩石林国家地质公园巨大的花岗岩基生于2亿年前的印支运动期，后经燕山运动、喜马拉雅山运动形成了现代的地貌格局。 伊春花岗岩石林国家地质公园占地近170平方公里，由三条S形山脉和近百万座花岗岩巨大石峰、石柱组成，每座峰柱都在四季常青的红松林中拔地而起，景象千姿百态，令人叹为观止。花岗岩峰林、峰丛、孤峰、构造裂隙、冰缘石海等典型的地质地貌景观构成了林区的如画风光。1.2特点及属性：主要由具岩株构造的花岗岩组成，花岗岩山地分布的区域地势陡拔，岩石裸露，形成形状各异，高大险峻的林峰。岩石节理，断裂处有强烈的风化剥蚀及流水切割，形成岩峰深壑。是花岗岩地貌中较典型的形态。1.3成因:黑龙江花岗岩地貌的形成有其特殊原因。地下深处炙热的岩浆上升失热，冷凝而形成岩浆岩。由于造山带的岩石不断上升并受到剥蚀，从而地下深处的岩石露出地表。这种花岗岩在冷却过程中体积收缩，致使花岗岩产生裂隙(即地质学中的“原生节理”)。花岗岩接近地表受流水侵蚀作用，岩体中部分矿物变成了粘土矿物。正因为这种易风化的粘土矿物，在其上升为陡峭石峰的同时，流水的侵蚀冲刷能力增强。流水沿直立节理冲刷下切，将花岗岩岩体切成一个个陡峭的山峭。即形成花岗岩林峰地貌。这是形成黑龙江花岗岩山地形态的主要原因。2.海南花岗岩地貌 2.1典型案例：海南的鹿回头，五指山， 七星岭，大洲岛 ，钢鼓岭；海南岛是最大的穹窿状岩体，形态雄厚。在海南省中部的保亭黎族苗族自治县毛感乡境内，向南离保亭县城约40公里处，有一处绝世景观。这是一座由奇石组成的石森林。这片石林，在地貌学的科学分类上，属于热带雨林型花岗岩体喀斯特剑状、针状石林，石林处在海拔625米至728米的山顶，分东、西、南、北、中五片，每片各不相连。从下至上，石林的相对高度相差80多米。这些突立的石芽群，个体一般高3至4米，加上石芽底部的基座，最高者可达35米。石林总面积约有600亩左右。这类石林在我国还是首次发现，在世界上也只有二例，此前人们只在马来西亚穆鲁见过，其面积要小于仙安石林。2.2特点及属性：由穹窿状花岗岩体构成。在花岗岩分布的地区以大型球状风化丘陵和多种石蛋，柱状石林石峰造型为主。花岗岩构造形成石蛋近似球形，形态各异，即旅游地理学中的石蛋垒砌造型。2.3成因：岩石发育过程中形成丰富节理，产生球状风化。层状风化与剥蚀，使坡面保持不变，而球状风化与剥蚀，使坡面浑圆化。沿节理进行风化作用，可深入岩体内部形成很厚的风化壳。厚1080米，风化壳剥离后，即出现球状石蛋或馒头状岩丘。海南又处热带季风气候区，风化侵蚀作用比较明显。所以除岩石岩性的影响外，气候的特殊性带来的显著化学风化，流水侵蚀作用，也是穹窿状花岗岩形成的重要因素。3.小节：通过对黑龙江与海南两地花岗岩山地地形地貌特点的比较，讨论分析他们的形成因素，可以比较直观的把握两地花岗岩形态，成因的差异；了解花岗岩景观的丰富性，地域性。从旅游景观学的角度，也有较大意义。这些在漫长的地质作用下形成的地质遗迹，不仅具有很高的科研价值，也是进行科普观光活动的理想场所，十分具有观赏性。4.参考文献【1】 基础地质学 苏文才 北京高等教育出版社 1986【2】 黑龙江省伊春-鹤岗地区花岗岩的时代与成因研究 魏红艳 吉林大学 2012【3】 地貌学 严钦尚 ，曾昭璇 北京高等教育出版社 1985【4】 风景地貌学 杨湘桃 中南大学出版社 2005【5】 自然地带与景观 马克耶夫 北京科学出版社 1958【6】 气象万千的海南地质奇观 江苏省地质矿产勘查局 引用日期2012-08-2 化学风化（chemical weathering）岩石发生化学成分的改变分解，称为化学风化。例如，岩石中含铁的矿物受到水和 化学风化空气作用，氧化成红褐色的氧化铁；空气中的二氧化碳和水气结合成碳酸，能溶蚀石灰岩；某些矿物吸收水分后体积膨胀；水和岩层中的矿物作用，改变原来矿物的分子结构，形成新矿物。这些作用可使岩石硬度减弱、密度变小或体积膨胀，促使岩石分解。自然界的岩石都形成于特定的地质条件下，在高温，高压，少游离氧的条件下处于相对稳定状态。岩石一旦出露或接近地表，接受太阳的辐射热，并与大气圈，水圈和生物圈相接触时，岩石不再保持稳定，而发生一系列的变化，如崩裂，分解成地表稳定的新矿物。这种使岩石在原地发生物理状态或化学成分变化的破坏作用叫风化作用。通常将自地面往下一定深度有风化作用的地带称作风化带。根据风化作用的因素、作用方式和性质，一般将其分为物理风化作用，化学风化作用和生物风化作用三种类型。 喀斯特地貌化学风化是地壳表面岩石在水及水溶液的作用下发生化学分解的作用。主要有溶解、水化、水解、氧化和碳酸化等几种。如各种碳酸盐岩可以溶解于含有CO2的水中。水化是指水直接参加到矿物中去，使某些矿物变成含水矿物，如硬石膏变为石膏等。氧化是指岩石在空气和水中游离氧的作用下，使其中低价元素转变为高价元素、低价化合物转变为高价化合物，如黄铁矿中的低价铁变为含高价铁的褐铁矿等。水解是指矿物与离解的水相遇引起分解的作用。如花岗岩中的正长石在湿热气候条件下，形成KOH溶液及SiO2胶体，随水流失；另外形成不溶于水的高岭石。4KAlSi3O8+6H2O 4KOH+ Al4Si4O10OH8+8 SiO2高岭石高岭石进一步分解变为铝矾土：Al4Si4O10OH8+n H2O 2 Al2 O3?n H2O+4 SiO2+ 4H2O铝矾土+4SiO2+4H2O岩石的化学风化和物理风化是互相联系和互相促进的，但在炎热多雨的气候条件下，化学风化特别显著。外营力对地表冲刷、磨蚀和溶蚀等作用的总称。外营力包括流水、冰川、波浪、潮流、海流、风等。风化作用产生碎屑，为外营力提供了侵蚀地面的条件；继侵蚀作用之后，相继出现搬运作用和堆积作用，使地貌改观。狭义的侵蚀作用指流水、波浪和潮流、冰川和风等外营力的侵蚀作用；广义的侵蚀作用还包括坡地上岩屑、土粒受重力影响顺坡下移的块体运动。剥蚀作用与侵蚀作用概念一样，有上述含义的狭义和广义之分。有人认为剥蚀作用等同侵蚀作用，一些人认为剥蚀作用概念广于侵蚀作用，也有人认为窄于侵蚀作用。可分为机械剥蚀作用和化学剥蚀作用。广东沿海气候炎热，秋夏两季多台风暴雨，降雨量丰富，属亚热带海洋。候区。年平均气温约为22，1月平均气温约为14，7月平均气温约为28；年降雨量约为1500-2200mm。 2风化作用及影响风化作用的主要因素。由于广东省地处湿热气候带，化学风化作用进行得较为彻底。矿物中的钙、镁、钾、钠等元素全部被析出硅也大量迁移水溶液呈酸性反应使硅酸盐，铝硅酸盐矿物分解。形成高岭土、蒙脱石等粘土矿物。如花岗岩的3)花岗岩的特征。花岗岩的结构、构造、矿物成分及其数量都制约着风化的进程。矿物的生成环境与地表环境差异越大,矿物越易风化,因此,花岗岩的主要造岩矿物中抗风化能力由大到小的次序为:钙长石、钠长石、黑云母、钾长石、石英。当花岗岩中含抗风化能力强的矿物越多,岩石越难风化。花岗岩岩体中的节理发育程度亦影响风化作用,因为节理破坏了花岗岩的连续性和完整性,增强了水溶液在岩体中的渗透能力,加速了花岗岩的风化,因此花岗岩岩体中节理密集的地方往往风化最强烈。 在自然界中,上述因素是综合起作用的。花岗岩的特征是控制其风化作用进行的内因,而气候、地形条件等则是风化作用得以进行的外因。我们可通过这些因素对风化作用的影响规律,来认识风化壳的分布特征。 3风化剖面的垂直分带性 花岗岩风化首先要经过崩解阶段,使矿物颗 粒的比表面逐步增大,加强与水、氧、二氧化碳和 59 化学风化（chemical weathering）岩石发生化学成分的改变分解，称为化学风化。例如，岩石中含铁的矿物受到水和 化学风化空气作用，氧化成红褐色的氧化铁；空气中的二氧化碳和水气结合成碳酸，能溶蚀石灰岩；某些矿物吸收水分后体积膨胀；水和岩层中的矿物作用，改变原来矿物的分子结构，形成新矿物。这些作用可使岩石硬度减弱、密度变小或体积膨胀，促使岩石分解。自然界的岩石都形成于特定的地质条件下，在高温，高压，少游离氧的条件下处于相对稳定状态。岩石一旦出露或接近地表，接受太阳的辐射热，并与大气圈，水圈和生物圈相接触时，岩石不再保持稳定，而发生一系列的变化，如崩裂，分解成地表稳定的新矿物。这种使岩石在原地发生物理状态或化学成分变化的破坏作用叫风化作用。通常将自地面往下一定深度有风化作用的地带称作风化带。根据风化作用的因素、作用方式和性质，一般将其分为物理风化作用，化学风化作用和生物风化作用三种类型。 喀斯特地貌化学风化是地壳表面岩石在水及水溶液的作用下发生化学分解的作用。主要有溶解、水化、水解、氧化和碳酸化等几种。如各种碳酸盐岩可以溶解于含有CO2的水中。水化是指水直接参加到矿物中去，使某些矿物变成含水矿物，如硬石膏变为石膏等。氧化是指岩石在空气和水中游离氧的作用下，使其中低价元素转变为高价元素、低价化合物转变为高价化合物，如黄铁矿中的低价铁变为含高价铁的褐铁矿等。水解是指矿物与离解的水相遇引起分解的作用。如花岗岩中的正长石在湿热气候条件下，形成KOH溶液及SiO2胶体，随水流失；另外形成不溶于水的高岭石。4KAlSi3O8+6H2O 4KOH+ Al4Si4O10OH8+8 SiO2高岭石高岭石进一步分解变为铝矾土：Al4Si4O10OH8+n H2O 2 Al2 O3?n H2O+4 SiO2+ 4H2O铝矾土+4SiO2+4H2O岩石的化学风化和物理风化是互相联系和互相促进的，但在炎热多雨的气候条件下，化学风化特别显著。外营力对地表冲刷、磨蚀和溶蚀等作用的总称。外营力包括流水、冰川、波浪、潮流、海流、风等。风化作用产生碎屑，为外营力提供了侵蚀地面的条件；继侵蚀作用之后，相继出现搬运作用和堆积作用，使地貌改观。狭义的侵蚀作用指流水、波浪和潮流、冰川和风等外营力的侵蚀作用；广义的侵蚀作用还包括坡地上岩屑、土粒受重力影响顺坡下移的块体运动。剥蚀作用与侵蚀作用概念一样，有上述含义的狭义和广义之分。有人认为剥蚀作用等同侵蚀作用，一些人认为剥蚀作用概念广于侵蚀作用，也有人认为窄于侵蚀作用。可分为机械剥蚀作用和化学剥蚀作用。广东沿海气候炎热，秋夏两季多台风暴雨，降雨量丰富，属亚热带海洋。候区。年平均气温约为22，1月平均气温约为14，7月平均气温约为28；年降雨量约为1500-2200mm。 2风化作用及影响风化作用的主要因素。由于广东省地处湿热气候带，化学风化作用进行得较为彻底。矿物中的钙、镁、钾、钠等元素全部被析出硅也大量迁移水溶液呈酸性反应使硅酸盐，铝硅酸盐矿物分解。形成高岭土、蒙脱石等粘土矿物。如花岗岩的介绍在花岗岩石体基础上，各种外动力形成的形态特殊的地貌类型称为花岗岩地貌。花岗岩山丘大多具有山挺拔、沟谷深邃、岩石裸露、多球状岩块、多孤形岩壁、多崩块的特征。花岗岩山地丘陵区大多是风景名胜区。 花岗岩地貌景观图由花岗岩体所构成的峰林状高丘与球状石蛋或馒头状岩丘的通称。峰林状高丘前者主要由具岩株构造的花岗岩体组成，地势陡拔，岩石裸露、沿节理、断裂有强烈的风化剥蚀及流水切割，形成奇峰深壑。球状石蛋或馒头状岩丘后者由穹窿状花岗岩体构成，具红色风化壳，厚1080米，风化壳剥离后，出露球状石蛋或馒头状岩丘，地势浑圆。花岗岩地貌的发育深受岩性影响，一方面因块状结构，坚硬致密，抗蚀力强，常形成陡峭高峻的山地；另一方面因风化壳松散偏砂，其下原岩不透水，易产生地表散流与暴流，水土流失严重；且因节理丰富，产生球状风化；地表水与地下水沿节理活动，逐步形成密集的沟谷与河谷；在节理交错或出现断裂的地方，往往形成若干小型盆地；节理的多少和形式决定山坡的形态，节理密集区，重力崩塌显著，出现垂直崖壁；层状风化与剥蚀，使坡面角保持不变，而球状风化与剥蚀，使坡面浑圆化。沿节理进行的风化作用，可深入岩体内部，形成很厚的红色风化壳。此外，岩体构造对花岗岩地貌也有影响。2形成阶段概述花岗岩是深成的岩浆岩，它是由地下深处炽热的岩浆上升失热冷凝而成。其凝结的部位，一般都在距地表 3Km 以下。花岗岩岩浆冷凝成岩并隆起成山，大致可分为以下几个阶段：第一阶段冷凝成岩和深成阶段花岗岩岩浆从地下深处向上侵入，到达地壳的一定部位（一般在 3km 以下）而冷凝结晶，形成岩体。在冷凝结晶的过程中体积要发生收缩，从而在花岗岩体中产生裂隙，即“原生节理”。花岗岩中的原生节理一般有三组，彼此近于垂直，三个方向的节理把岩体切割成大大小小的近似的立方体、长方体的块体。这些节理裂隙则在地壳运动的作用下，部分发育成为断裂构造。第二阶段上升到接近地表风化阶段花岗岩体接近地表，地下水作用增强。在地下水作用下，花岗岩中的主要矿物长石变成了粘土矿物。这种变化最易发生的部位是被原生节理切割成的立方体、长方体的棱角处。久而久之，受原生节理切割而成的立方、长方形的块体，就变成了一个个不太规则的球体，称为“球状风化”，形成的球状岩块称之为“石蛋”。第三阶段继续上升出露地表，形成山地并接近剥蚀阶段3形式三清山式三清山地处古地质板块间不安分的碰撞对接带，褶皱和断裂发育，岩浆活动频繁，经过燕山运动、喜马拉雅期的造山运动，山岳进一步大幅度抬升，位于岩体顶部的地层不断地被风化剥蚀掉，岩体逐渐被暴露出地表。山体不断抬升，伴随水力侵蚀的强烈下切，使地势高低悬殊。再加上三清山的断层、节理及裂隙异常发育，风化剥蚀和流水冲刷形成了三清山所特有的花岗岩峰林景观。黄山式黄山式花岗岩景观，属于构造侵蚀与冰川侵蚀叠加地质成因。主要是在区域性块状隆升背景上，以构造切割、冲刷侵蚀作用为主，所以景区较大，后又受冰川刨蚀，山势俊俏。以大型浑圆状和部分锥状山峰相对较少、且分布稀散，其花岗岩峰林景观规模不大、且残留于岩体的中下部。从花岗岩地貌演化发展的阶段而言，黄山式晚于三清山式，早于华山式。华山式华山式以构造切割冲刷侵蚀作用为主，以高峰陡崖绝壁山体景观为特色，以险峻著称。安徽的天柱山也是类似于华山式的花岗岩景观。泰山式化学风化作用较强，以浑圆雄厚山体与陡坡、崖壁组合景观为特色，以雄伟著称。花岗岩地貌演化发展的阶段，泰山式晚于华山式、早于普陀山式。类似于泰山式的花岗岩景观有湖南衡山等，但不如泰山雄伟。普陀山式普陀山式花岗岩的成因与古太平洋板块向西俯冲作用有关，以浑圆状花岗岩低丘和花岗岩石蛋景观为特色。类似的花岗岩景观还有福建的鼓浪屿、万石山、平潭岛等。这类花岗岩景观以海蚀风化作用为主，化学风化作用较强，以大型球状风化丘陵和多种石蛋、柱状石林和石峰造型为多。4旅游景观在旅游地学上，对石灰岩岩溶地貌的旅游景观作了较为详细的分类和描述，而对花岗岩地貌的旅游景观的分类描述则很不够，现将花岗岩地貌旅游景观作如下分类。石蛋及其垒砌造型花岗岩球状风化形成的石蛋，虽近于球状，但形态各异，分布于山巅溪涧，给人以宽阔的想象空间，成了旅游区的重要景观和神话、传说的源泉。如黄山顶部的猴子观海、华山西峰顶的劈山救母石、福建平潭岛南寨石景区的骆驼石、神龟石、鸳鸯石、厦门的日光岩和海南岛的鹿回头等。 石蛋垒砌造型，也是花岗岩地貌旅游景区的重要景观，例如鸡公山顶的雄鸡、碴岈山的八戒醉酒和双猴望月、平潭岛上的海潭天神等。石柱、孤峰及峰林当花岗岩出露地表并处于强烈上升时，流水沿垂直节理裂隙下切，形成石柱或孤峰，石柱、孤峰丛集成为峰林，如黄山的妙笔生花。花岗岩峰林显得极为雄伟壮观。如黄山切割深达 500-1000 米，形成高度在千米以上的山峰就有 70 多座。华山则是东西南北中五峰对峙局面。另外，天柱山的天柱峰和九华山的观普峰也都是非常典型的峰林地貌。绝壁、陡崖花岗岩体中或边缘发育有断裂构造时， 由于断裂带岩石破碎， 抗风化能力变弱，或由于断裂的抬升，在花岗岩体的周边或内部产生悬崖绝壁。另外，流水沿直立节理冲刷，也会产生高差较小的陡崖。绝壁和陡崖为花岗岩地貌增添了险俊的美感。这一点在华山体现最为明显。华山之险，名冠群山，是因为华山四周均是绝壁，从东峰沿长峰至石楼峰更是构成了一个巨大的崖壁，被称之为“华山仙掌”。一线天当流水沿花岗岩体中近于直立的剪切裂隙冲刷下切时，形成近于直立的沟壑，沟壑越来越深，形成两壁夹峙，向上看蓝天如一线，这就是一线天。我国花岗岩山岳，如黄山，九华山，华山、太姥山、天柱山、碴岈山、千山和平潭岛的将军山等，都有一线天景观。洞穴、石窟花岗岩是不易溶解的岩石，因此不能形成在石灰岩地区常见的溶洞。但雨水沿花岗岩体内断裂冲刷，断裂上盘岩块的崩塌，能形成不规则的堆