黄山风景区地质调研报告.doc

黄山风景区地质调研报告综述黄山地质公园花岗岩地质地貌景观的成因类型黄山地质地貌景观形成机制分析 黄山与世界其它国家地质地貌景观的对比分析 自我小结 规划土地处遗产办（公园办） 师永强二零零八年九月黄山风景区地质调研报告一：综述黄山是世界著名风景名山，是世界山岳型风景的杰出代表，是世界文化与自然遗产。2004年2月13日黄山又被联合国教科文组织批准加入世界地质公园。本次调研的目的是为了充分理解黄山风景区世界地质公园申报、加入、建设、保护的意义，通过黄山花岗岩地质地貌景观野外考察研究，进一步加深对黄山花岗岩地质地貌的形态特征、形成条件、演化过程、分布规律和区域差别的认识，为黄山地质公园进一步的展开提供科学的认知基础,为黄山地质公园建设和加强科普教育提供一定的参考作用。这次实地调研在黄山管委会土地规划处领导的关心支持下,由郑主任带队分别在：7月28号由慈光阁坐玉屏索道玉屏峰好汉坡玉屏楼迎客松蓬莱三岛鲫鱼背天都峰蜡烛石半山寺立马桥慈光阁文化楼；8月7号由云谷寺白鹅岭连理松黑虎松始信峰北海宾馆梦笔生花笔架峰曙光厅清凉台猴子观海狮子林团结松西海饭店高山沼泽排云楼西海大峡谷回音壁行知亭飞来石光明顶天海鳌鱼峰莲花洞莲蕊峰玉屏站慈光阁；8月8号由松谷庵丹霞站丹霞峰西海大峡谷入口西海大峡谷避雨亭未名桥休息步仙桥三溪口天鹅桥钓桥庵西门坐车翡翠谷本文从以下两个章节来阐述此次实地调研，我对黄山地质地貌景观的一些认知情况：二：黄山地质公园花岗岩地质地貌景观的成因类型：花岗岩是地球上分布最广、最常见的火成岩，占地表火成岩面积的20%25%。中国是世界上花岗岩分布最广的国家之一，花岗岩面积90.9万km2,约占全国面积的10%左右，在地理分布上遍及全国，在地质构造分布上遍及所有的造山带，在产出时代上从太古宙到新生代均有发现，在花岗岩地质地貌景观类型上不仅多样化程度高,而且科研学术价值、美学观赏价值也优于世界其他各国。因此，中国是世界上拥有花岗岩景区(包括世界遗产、国家公园、世界地质公园、国家地质公园及旅游区)最多的国家之一。花岗岩景区已成中国最重要的旅游目的地，在中国旅游业发展上起着重要作用。不同的花岗岩地质地貌景观分布在不同的自然地理区和不同的大地构造单元中，由于构成景观的岩石性质、形成时代、岩体成因、形成地貌的地质营力不尽相同，其地貌形态、及旅游价值也有很大差异。研究这些异同点，对深入研究花岗岩地貌学及向公众普及花岗岩景区地学知识也有重要意义。黄山在我国地形单元上，处于我国第三阶梯的东南丘陵，属于花岗岩侵蚀地貌类型，丘陵起伏较大，切割较深，总体地势上为中间高，四周低，海拔高度在500-1864m之间，山脊、山峰明显。其主要的地貌形态为中山、低山、丘陵及其中山山顶平台、中山峰林、怪事、石蛋、沟谷、瀑布、岩洞等。这些不同的花岗岩地质地貌景观，构成了黄山风景区或雄、或险、或奇、或秀的花岗岩地质地貌风景区。黄山地区旅游景观形成以地质构造为基础，在外营力的共同作用下，以花岗岩山岳旅游地貌景观为特色，主要有以下成因类型。断裂构造过渡带地质地貌景观组成地壳的岩体，在地质构造运动地应力作用下发生变形，当应力超过岩石的强度，岩体的完整性受到破坏而产生大小不一的断裂构造。断裂构造是地壳中常见的地质构造，断裂构造发育地区，常成群分布，形成断裂带。在断裂构造交界带上,由于岩石断裂作用,可形成大的构造地貌景观。黄山岩体形成初期，由于岩浆侵入过程中的冷却收缩作用或者由于覆盖层被侵蚀而压力下降，岩体发生断裂产生一系列纵向、横向以及斜向原生张性节理。燕山运动黄山花岗岩岩体形成后，地壳一直处于持续强烈的抬升之中在，受构造运动地应力作用，形成了不同方位强烈发育的多组断裂构造与构造节理。同时黄山处于两大构造板块与地质构造单元过渡带，地壳运动频繁发生，而黄山花岗岩岩性坚脆，刚性较强，易被错断形成不同方向的断裂构造，因此黄山风景区内，地壳岩石的断裂构造、节理比较发育。本文在这里选取黄山北海风景区为调查研究对象，分析断裂构造过渡带与花岗岩地质地貌景观形成的关系。图一：黄山北海googleearth 遥感影像图上图是从google earth上截取的黄山北海部分遥感影像图，Google Earth是 Google公司发布的最新地图搜索服务软件，它以各种分辨率的卫星影像（quickbird、spot等）为基础数据，提供免费的卫星影像浏览。Google Earth上的全球地貌影像的有效分辨率至少为30m，视角海拔高度(Eyealt)为15km左右，一些大城市、著名风景区、建筑物区域会提供分辨率为lm和0.6m左右的高精度影像，视角高度分别约为500m和350m，黄山风景区就在google earth高清覆盖区范围内。我们所截取黄山风景区的遥感影像图是法国的地球观测卫系统SPOT. 从图上我们还可以看到图像采集时的相关参数：时间：图像采集时间是2007.01.07；采集图像的中心点的坐标：300917.64N；1181004.55E；采集点的海拔高程4678ft；采集高度20694ft。通过google earth提供的遥感影像图我们就可以直观地、全方位地看到地层面的起伏、断层的走向，分析断裂构造与花岗岩地质地貌景观的关系。图二：黄山北海断裂构造解译图 北东东向断层 北西西向断层 近南北向断层断裂构造是最常见、最重要的地质信息之一。由于断裂构造破碎带的破碎结构特点,在长期风化、搬运作用下,往往形成地形上的沟壑、河谷等负地形。活动断裂带在遥感图像上具有突出的几何特征，从直观上讲，区域断裂遥感影像标志主要有色调、构造形态、断层三角面、地貌及水系等几个方面：清晰连续的线状遥感影像山体及山脊线的错动或位移线水系的类型、疏密、流向等特点受断裂、线性构造的影响、控制比较明显，水系特征是提取断裂构造的重要判读标志。而且一般说来活动断裂往往具有继承性，它是在老断裂的基础上发展起来的，同时又有新生的断裂，因此在遥感影像上往往有新老断裂在清晰程度的差异以及老断裂总是被新断裂切断的关系。通过分析Google earth遥感影像，可以得出黄山北海风景区的断裂构造地质特征：区内发育的断裂主要有：北东东向断裂、北西西向断裂；以及近南北向断裂。区内近南北向断裂呈密集平行分布，同北东东、北西西向断裂相比规模较小一般为中等，而且被北东东、北西西向断裂断错，受南北向断裂的影像，黄山北海的河谷也呈现近南北向展布，同时受近南北向断裂地应力的影响，在两条南北向断层线之间的山脉东西向节理发育，受外因力的风化侵蚀作用下，易形成近东西向平行分布的深沟河谷如下图3、4。图三：黄山北海影像的部分截取图图四：北海风景区部分近南北断层线与河谷 断层线 河谷区内北东东、北西西向为高序次断裂构造，规模较大，延伸较长，沿断层线侵蚀成断层谷，在北海宾馆处三个不同走向的断层线相交错断，是地质构造作用较为复杂，地貌景观变化较为急剧的缓冲过渡带，形成了一些大的地质地貌景观，像始信峰、梦笔生花、狮子观日出等。岩性差异性形成的地质地貌景观由于岩性的差异也会形成不同的地貌景观。黄山风景区的岩石主体是燕山期花岗岩，包括黄山花岗岩岩体的全部，太平花岗岩体的南部边缘部分，及各种出露脉岩等。我们这次野外实地调研区主要为黄山花岗岩的出露区。查阅以前的地质调查资料：黄山花岗岩体是同源岩浆多次脉动上升侵入形成的复式花岗岩体。其早期和主体期侵入的岩体，分布在岩体的边缘和外圈，补充期和末期侵入的岩体分布在岩体的内圈和中央，呈明显的中高外低的套叠式分布特征；岩石结构大致呈现由粗变细典型的结构演化序列，岩相内部相带结构清楚，中心相为粗粒似斑状花岗岩，过渡相为中粒似斑状花岗岩，边缘相为细粒花岗岩。2008-7-28调研从黄山前山慈光阁坐缆车上山经玉屏楼到天都峰；2008-8-07调研从黄山后山云谷索道坐缆车上白鹅岭，经始信峰，赏梦笔生花、笔架峰，望西海大峡谷，登光明顶。通过实地考察，我们对沿途花岗岩岩石结构进行了观察分析，并采集了图片（图五、图六）.图五：2008-7-28前山粗粒似斑状花岗岩岩石照片图六2008-8-07后山中细粒斑状花岗岩岩石照片 通过室内分析对比，查阅相关资料，得出：一：黄山前山以粗粒似斑状花岗岩为主，岩石中矿物结晶颗粒粗细不等,呈似斑状结构,斑晶由钾长石和石英组成,含量达3%-5%,斑晶晶体大小为10-15mm左右,基质颗粒一般在4-5mm左右；后山以中细粒斑状花岗岩为主，斑晶有钾长石，斜长石和石英，基质为中细粒结构，或不等粒结构，粒径在0.5-4mm之间。二：由于这种岩性的差异，形成了不同的地质地貌景观。前山形成了以筒状峰林、块状峰林和柱状峰林为主的峰林景观，雄伟壮观，以莲花峰、天都峰、云门峰、云际峰为代表，而后山形成了以屏式峰林、石林式峰林和独秀峰为主的峰林景观，以始信峰、石笋峰、笔锋为典型，秀丽多姿。从Google earth的影像图上，我们可以对比出由于岩性而产生的地质地貌景观上的差异性。（如图七、图八）三：由于岩性差异，前山花岗岩岩石以斜节理为主，间隔较大，兼有垂直的和水平的节理。后山花岗岩岩石发育密集的垂直节理、水平节理。故后山比前山多怪石.怪石类型主要有类球状怪石(如“仙桃石”、“猴子观海”、“天鹅孵蛋”等)、柱状怪石(如“飞来石”、“十八罗汉朝南海”、“猪八戒吃西瓜”、“仙人晒靴”)。 四：黄山前山岩性坚硬，不易分化；以斜节理为主，而且节理间隔加大，在内外因力作用下，分化成大的块体岩体，形成大的地质地貌景观（像人字瀑、百丈泉），而且多形成裸露的岩石。观察Google earth影像（图七、图八）上我们发现黄山前山有较多的白亮小块，这些亮点是无植被覆盖的裸露岩块，而后山白块较少。图七：黄山风景区前山Google earth影像图图八：黄山风景区后山Google earth影像图冰川环境作用下的地质地貌景观根据黄山地区的海陆位置、海拔高度、古地貌景观、古气候特征、古生物面貌和沉积物特征，不同的地质地貌学者对黄山第四纪冰期时是否有古冰川发育，提出不同的认识。上世纪三四十年代，我国地质学家李四光，认为黄山花岗岩地区也发育第四纪冰川，指出青鸾峰岩壁上发现的七条大擦痕第为四纪冰川擦痕的重要证据。我们这次实习调研中也有幸亲眼看到，这个对中国冰川论有划时代意义的冰川遗迹。如下图：图九：立马峰冰川擦痕图九：立马峰冰川擦痕在花岗岩的磨蚀面上可以清楚的看到四条平行排列的刻痕，且向谷口方向微倾斜，而且可以看到一条与其斜交的节理，说明这些擦痕形成并不是节理构造形态遗迹。同时我们也观察到慈光阁U形谷，白龙桥冰川漂砾，以及天都峰鲫鱼背的冰川刃脊。 图十： 慈光阁U形谷 图十一：Google earth 上U形谷 三：黄山地质地貌景观形成机制分析黄山地理位置大约在东经 11810，北纬3010，海拔高度500-1864m之间，从其纬度位置和海波高度看，黄山第四纪古地理气候介于寒冷气候和温暖气候区之间的过渡气候；冰川带与非冰川带的接触带. 这种气候冷暖的交替，使外力作用发生显著的变化，冰期气候干寒，流水作用发生萎缩，中山区的冻融作用和物理风化作用加强；在间冰期温暖湿润气候环境下，气温上升，降水增多，流水侵蚀作用增强，花岗岩沿节理面的崩塌现象明显。同时黄山处在两大大地构造、地质构造单元接触带上。因此黄山花岗岩岩体在其长期的发展演化中经历雪蚀冰蚀重力作用和融冻重力流水作用强烈，加上断裂和节理发育，岩体在冰劈和冻胀作用下，结构也变得更加破碎。从而构筑出黄山奇异的景观，使黄山成为世界的名山。四：黄山与世界其它国家地质地貌景观的对比分析本文利用Google earth，选取美国约赛米蒂国家公园、加拿大班芙国家公园，通过Google earth遥感影像分析分布在不同的自然地理区和不同的大地构造单元中的地质地貌景观，其地貌形态、组合及类型特征的异同点，对深入研究花岗岩地貌学及向公众普及花岗岩景区地学知识提供有限的借鉴作用。图十二：约赛米蒂国家公园遥感影像全景图约赛米蒂国家公园位于加利福尼亚州，是由冰川作用而成的花岗岩地质地貌国家公园。从google earth上我们可以大概了解Yosemite National Park的自然地理特征：地理位置大约在西经 11929-11935，北纬3740-3750，海拔高度最高为3800m，从上图我们可以看到Yosemite National Park其花岗岩节理不发育，由于其地理纬度、海拔高度较高，地貌形态主要是受到冰冻及冰川的作用，形成以典型的冰川花岗岩地质地貌景观。像半圆丘、U型谷、刃脊，如下图：图十三：半圆丘 图十四：刃脊 图十五：U形谷 图十六：班芙国家公园遥感影像图加拿大班芙国家公园坐落于落基山脉北段，距加拿大阿尔伯塔省卡尔加里以西约110-180公里处。其地理坐标：北纬5110，西经11533，山脉岩性为沉积岩，包括页岩、砂岩、石灰岩和石英岩，同花岗岩相比岩石的抗侵蚀能力较弱，易形成侵蚀沟谷地形，从上面的遥感影像图我们可以看：班芙国家公园的山脉受地质构造作用，在太平洋板块与美洲板块的俯冲挤压力下形成近南北走向山脉体系。同时在长期的抬升、流水侵蚀作用下，形成其各种类型的地质地貌景观，从图中可以看出的有背斜的、向斜的、犬齿的和锯齿的山脉。此外由于班芙国家公园纬度较高，因此有明显的冰川侵蚀的特点，形成众多的幽深U形峡谷和悬谷。如下图： 以上是我在三天的实地调研中，对黄山地质地貌旅游景观的一些粗浅认识。在规划土地处郑主任带领我们的这三天考察中，我们几乎走完了整个黄山风景区。我很感激郑主任，一路上她给了我们无微不至的关怀，给我们讲了许多黄山的美山美、水美、人更美， 使我们对黄山寄予更多的眷恋之情。结束语在这我首先感谢黄山管理委员会的领导对我