三清山地质景观构造成因

三清山地质景观成因三清山地质景观成因 摘要 摘要 三清山 Mount Sanqingshan National Park 位于中国江西省上饶市玉山县与上饶 德兴市交界处 为怀玉山脉主峰 因玉京 玉虚 玉华 三峰峻拔 如三清列坐其巅 而得 其名 三峰中以玉京峰为最高 海拔 1819 9 米 是江西第五高峰 也是信江的源头 三 清山是道教名山 风景秀丽 1988 年 8 月被列为第二批国家重点风景名胜区 2005 年 9 月被列为国家地质公园 现为国家 AAAAA 级旅游区 2008 年 7 月 8 日 第 32 届世界遗 产大会将三清山列入 世界遗产名录 三清山成为中国第七个 江西第一个世界自然遗产 关键字 关键字 三清山 Mount Sanqingshan National Park 地质景观成因 古生物遗迹 断 层构造遗迹 生态景观 概述 概述 三清山集天地之秀 纳百川之灵 是华夏大地一朵风景奇葩 她兼具 泰山之雄伟 黄 山之奇秀 华山之险峻 衡山之烟云 青城之清幽 被国际风景名家誉之为 世界精品 人类瑰宝 精神玉境 她以梯云岭 南清园 万寿园 西海岸 玉京峰 阳光海岸 三清 宫 玉零观等十大景区引人入胜 山的东南麓水连三清湖 山光水色 溶洞奇石 美不胜 收 1988 年 8 月列为国家重点风景名胜区 2008 年 7 月列为世界自然遗产地 现为国家 5A 级风景旅游区 国家自然遗产 国家地质公园 全国爱国主义教育示范基地和全国文明 风景旅游区示范点 三清山以 绝 惊世 峰峦 秀中藏秀 奇中出奇 是 云雾的家乡 松石的画廊 奇峰 怪石 古建石雕 虬松丽鹃 日出晚霞 响云荡雾 神光蜃景 珠冰银雪异美无比 司春 女神 巨蟒出山 观音赏曲 惟妙惟肖 旅行家赞曰 揽胜遍五岳 绝景在三清 三清山聚 仙 显名 玉京 玉虚 玉华摩天柱地 峻拔巍峨 蓬莱 方丈 瀛洲翠叠 丹崖 葱郁流丽 瑶台 玉台 登真台松奇岩怪 空灵清虚 龙潭 玉帘 冰玉洞飞瀑流 长 洒脱飘逸 猴王献宝 老子看经 妈祖导航氤氲飘缈 浑然天成 三清山得 道 弥彰 东晋葛洪 结庐练丹 于山 自古享有 清绝尘嚣天下无双福地 高 凌云汉江南第一仙峰 的盛誉 宋尤其是明以来三清宫等道教建筑依山水走向 顺八卦方位 将自然景观与道家理念合一 方圆数十里 道风浓郁 道境昭然 玄谜隐奥 有天下第一 露天道教博物馆之称 今有人考为明代失踪皇帝 建文帝朱允炆终隐藏身之所 三清山居 位 独优 地当浙赣之交 东达沪杭 南通闽粤 西迎荆楚 北望苏皖 接黄山 而携龙虎 近武夷而处其中 浙赣铁路 沪瑞高速 景婺黄常高速 320 国道和 205 国道 与景区旅游专线 环山公路紧密相连 三清山地质景观构造演化成因 三清山地质景观构造演化成因 一 地球一 地球 10 亿年演化历史的记录亿年演化历史的记录 地层学遗迹地层学遗迹 三清山地质公园及周边地区涵盖了自中新元古界至第四系的几乎连续的地层记录 在 地质上包含长达 10 亿年的地球历史重要事件的证据 是地球历史的重要档案 其中最古 老的地层为中元古界张村群 出露于三清山地质公园的西北侧 Sm N等时线同位素年 1113 53Ma 马长信等 1992 三清山地质公园地质历史的地层学记录 古生代地层发 育最好 研究程度高 地层遗迹出露全 保存好 南东部共测制代表性地层剖面 10 条 包括早奥陶世宁国组 中奥陶世胡乐组 晚奥陶世长坞组与文昌组 早中志留世的河沥溪 组与唐家坞组 晚泥盆世西湖组与珠藏坞组 早石炭世叶家塘组等 其中早 中奥陶世地 层剖面 富含笔石化石 共建立了 17 个笔石带 是国际早中奥陶世地层研究对比的重要 地区之一 在公园的东部 沿着旅游专用公路 地层出露较好 从汾水 金沙 紫湖 三 清湖 玉山 几乎可以连续观察到从新元古代的南华纪 震旦纪到古生代的寒武纪 奥陶 纪 志留纪 泥盆纪 石炭纪 二叠纪以及中生代的侏罗纪 白垩纪等地层学记录以及重 要地质构造现象 二 地球历史中重大地质事件的见证二 地球历史中重大地质事件的见证 岩石 构造 古生物遗迹岩石 构造 古生物遗迹 1 古华南洋与古板块碰撞的见证 蛇绿混杂岩 三清山地区蛇绿混杂岩带为歙县 德兴蛇绿混杂岩带南西段 分布于三清山地质公园西 北侧 呈北东向展布 与中 新元古代张村群共同构成蛇绿混杂堆积 蛇绿岩岩石均有变质 呈透镜状或团块状产出 与围岩均呈构造接触 它们与强烈变形的千枚状岩石混杂堆积在 一起 在三清山地质公园西南方的西湾混杂岩有大洋斜长花岗岩出露 且在西湾变质橄榄岩 与大洋斜长花岗岩中 见有高压变质岩 低温高压变质带的残迹 由蓝闪石片岩 硬玉 钠长石片岩组成 蛇绿混杂岩 大洋斜长花岗岩 蓝闪石片岩同出露于西湾 三为一体 地见证了中新元古代华南洋的存在及其闭合过程 歙县 德兴蛇绿混杂岩带是迄今中国已知的少数元古代蛇绿混杂岩带之一 由于年代久 远 经多次构造变动 已无完整的洋壳层序 但根据樟树墩较大的蛇绿岩块 仍可重新复 位和排列蛇绿岩套层序 下部为由二辉橄榄岩 方辉橄榄岩 纯橄榄岩 异剥钙榴岩 橄榄 二辉岩 上部由辉长岩 粗玄岩 玄武熔岩 辉绿岩岩墙 凝灰岩 硅质岩 杂砂岩 浊积 岩组成 根据徐备 1992 的研究结果 蛇绿岩套中角闪石 Ar Ar 同位素年龄为 901 2 19 6Ma 这些珍贵地质遗迹 不仅证实了元古代华南洋的存在 扬子古板块与华夏古板块碰撞 事件 也为 Rodinia 超大陆的形成演化以及中国晋宁运动时代提供了佐证 2 新元古代晚期裂谷 火山和南华纪冰川事件遗迹 新元古代晚期 扬子板块与华夏板块碰撞拼合后不久 即发生裂解 三清山区处华南 裂谷边缘 火山喷发作用非常剧烈 在西部地区弋阳县登山河上镇群剖面 由玄武岩 流 纹岩组成的双峰式火山岩 同位素年龄值 817 6 36Ma Rb Sr 等时线 807Ma SHRIMP 说明裂谷发生约 820 800Ma 间 是 Rodinia 超大陆裂解的标志 南华纪晚期是全球性大冰期 当时本区仍处浅海边缘 但被冰川包围 大量冰山 冰 筏进入海中 形成了南沱组之含砾沉凝灰岩 砾质砂泥岩等冰碛岩 中部为间冰期灰黑色 具水平纹层碳质页岩与灰岩 砾石大小不等 最大砾径达 40cm 可见冰川落石现象 是 南华纪全球性冰期事件的重要地质遗迹 3 早寒武世缺氧事件与生物大爆发 三清山早寒武世早期荷塘组为黑色页岩 底部普遍见有石煤层 呈似层状 透镜状产 出 见黄铁矿及磷结核 并富含钒 铀等多种元素 这种石煤是由于菌藻类低等生物大量 繁殖 进入沉积物后形成泥炭 然后经压实 成岩形成石煤 代表华南地区早寒武世菌藻 类低等生物特别繁盛 又因缺氧事件而死亡堆积后形成石煤 度过缺氧事件之后 至早寒 武世晚期 生物发生爆炸性进化 三叶虫 球接子 腕足类等生物大量出现 4 奥陶纪海洋生物多样化与笔石动物化石群 地质公园内奥陶纪地层类型多样 出露良好 说明奥陶纪海洋沉积环境变化多样 形 成的地层有笔石页岩建造 也有介壳灰岩建造 生物化石丰富多样 有珊瑚 腕足等低等 动物化石 也有相对高等的脊索动物化石 特别是奥陶纪早中世的笔石动物化石丰富 序 列清楚 分带齐全 建立了 17 个连续的笔石带序列 发现 江南笔石属 一个新属 其中 陈家坞奥陶纪笔石地层剖面被国际古生物学会列为重点考察剖面之一 其笔石动物具有典 型的过渡性质 代表较活动地带边缘地区沉积形成的笔石地层 其特点是纯笔石相地层厚 度小 为一套黑色页岩 炭质页岩及硅质岩层 含笔石十分丰富 属种繁多 组合类型多 样 笔石带系列连续 分异演化清楚 计有 51 属 247 种与亚种 其中包括 1 新属 27 新种与新亚种 分属 21 科 5 加里东造山运动的证据及晚泥盆纪大规模海侵事件遗迹 早古生代晚期的加里东造山运动是一场影响深远 波及全球的重大地质事件 在中国 的华南地区普遍受其影响 由海变陆 或发生沉积间断 或上升为陆接受剥蚀 在三清山 地质公园的三清湖圆区 保存和出露有加里东造山运动以及晚古生代海侵事件的遗迹 主 要表现为三个方面 一是晚泥盆世地层不整合于早古生代地层之上 二是缺失中晚志留世 地层 三是的底部为滨海相石英质砂砾岩 这些说明 三清山地质公园所处的区域地质地 理环境在中志留世受加里东运动的影响上升为陆 接受剥蚀 并持续至中泥盆世 在晚泥 盆世区域性大规模海侵影响下 区内又由陆地变为海洋 并接受沉积 因而形成了区域性 晚古生代地层沉积不整合于早古生代地层或其他老地层之上的重要地质遗迹 6 中生代陆内深俯冲作用与大规模岩浆侵入事件遗迹 花岗岩 中生代时期的三清山地区位处古太平洋板块西岸的活动大陆边缘地带 区 内的扬子与华夏古板块缝合带响应太平洋板块向西俯冲作用而发生陆内深俯冲 活动 即由南东方向向北西方向作 A 型俯冲 三清山地区发生了大规模的岩浆 侵入和火山事件 形成了 两带 三型 花岗岩田 其中包括中 晚侏罗世 时即燕山早期 伴随构造俯冲在断裂带前缘形成了铜厂 银山 I 型中酸性斑岩 带 燕山晚期俯冲带后缘隆起 在区域左旋走滑应力场复合作用下 在拉张部 位岩浆上侵形成了三清山 灵山深成花岗岩带 最早出现了灵山杂岩体内环的 S 型聚斑环斑的角闪黑云母二长花岗岩 时代为早白垩世早期 随后形成了三清 山 S 型钾长花岗岩体 最后出现的为杂岩体外环的灵山 A 型晶洞碱长花岗岩 早白垩世晚期 三清山花岗岩田的 I 型花岗岩为深源型花岗岩浆 S 型花岗岩浆主体虽来 自地壳 但有中基性岩浆喷射混合 也反映了深源物质的叠加 从岩浆来源方 面也见证了三清山地区中生代时的陆内深俯冲作用 7 中侏罗世古森林遗迹 三清山地质公园东南方的玉山县毛宅村中侏罗世盆地陆相碎屑岩中保存有 罕见的侏罗纪古森林遗迹 硅化木化石群 硅化木化石产于中侏罗世砂岩中 已发现 10 多个单体硅化木化石 硅化木的个体规模大 且保存完好 硅化木 单体最长 28 2 米 下端直径 1 3 米 上端直径 1 米余 其年轮清晰可见 是中国单体最长的硅化木化石 8 晚白垩世陆内伸展型盆地与恐龙化石 晚白垩世以来 三清山及邻区以陆内伸展和断块升降为主 区域性深大断 裂又一次复活 形成一系列断陷盆地或断陷带 当断块隆升成山 南北两侧出 现了信江和黄柏两个断陷盆地 断陷盆地内堆积了红色砂砾岩 砂岩 在上饶 县董团和玉山县冰溪产恐龙蛋化石 经鉴定为 Oolithes elongatus 中国古 脊椎与古人类研究所 1972 时代为晚白垩世中 晚期 三 区域地壳物质形变历史的见证三 区域地壳物质形变历史的见证 褶皱与断层构造遗迹褶皱与断层构造遗迹 1 褶皱构造遗迹 三清山地质公园恰处怀玉山复式背斜的核部地段 由新元古界和古生界岩层组成的褶 皱构造发育 以主背斜为主 发育有系列区域性次级背斜或向斜构造 褶皱轴向总体为 NE SW 走向 不同等级尺度的褶皱形态典型 出露良好 在公园的南部和北部的新元古 代 古生代地层中常见 这些不仅是区域地壳物质形变历史的遗迹 也是加里东和海西 印 支造山运动的见证 这些形态完美的褶皱构造是三清山重要地质景观的组成部分 也是地 学科普教育的好素材 2 断层构造遗迹 不同尺度的断裂构造 在三清山地质公园非常发育 断裂构造现象是三清山地质公园 区域地层 岩石经历过构造变动遗迹 也是三清花岗岩成山 成景的主要控制因素 因此 断裂构造在三清山花岗岩体中的表现最为突出 特征典型 是研究不同尺度断裂 节理构 造现象的最好园地 三清山是燕山期超酸高硅花岗岩体 岩石坚硬 流水作用沿断裂和节理裂隙等软弱部 位强烈下切 使岩石产生重力失稳 沿陡倾的断裂节理面产生崩落垮塌 历尽沧桑 形成 了现在劈地摩天 深沟幽谷的峡谷景观 三清山主要的峡谷有 23 条 一般分布在海拔 500 米以上 峡谷长度一千米至数千 米不等 峡谷总的特征是峡壁平整直立 形成陡崖 陡崖高数十米至数百米 高差悬殊 沟谷深窄 大多数呈 V 型谷 三清山断层主要为枫林 紫湖镇断裂带 小坑 芭蕉坞断层 芭蕉坞 下西坑断层 它们 均以正断层性质为主 形成断层谷并把三清山主体部分切割成了一个 三角形断块山 枫林 紫湖镇断裂谷位于 三清山东南部 由数条呈北东 50 60 延伸断层所组成 倾向 南东 倾角 60 北西盘上升 南东盘下降 沿断层见有早期剪切活动形成的劈理化带 片理化带和后期活动形成的断层角砾岩带 宽 10 40 米 为一多期活动断裂 沿断层为 沟谷水系 如线状冲沟 膝 状延伸的水系等 鹅公岭 下西坑断层谷 位于三清山东 北东部 走向北西 倾向北东 倾角 65 70 其南西盘上升 北东盘下降 断层面发育片理化花岗 构造角砾岩 岩石强烈硅化 矿物重结晶 见石英晶簇和玛瑙 沿断层形成断层谷地貌 在其南东段还断断续续可见硅 化带形成的断层崖 小坑 芭蕉坞断层谷 位于三清山北西部 走向北北东 倾向北西 倾角 70 切断 了北东向断层 其南东东盘上升 北西西盘下降 顺断层发育构造角砾岩 硅化岩 碎裂 岩 沿主断层走向形成断层谷地貌 3 推覆构造遗迹 三清山地质公园南侧的玉山 在晚白垩世盆地边缘 有一个工程揭露的重要地质遗迹 景观 即侏罗纪地层推覆在晚白垩世红色砂砾岩之上 这是一个典型的推覆构造活动遗迹 景观 说明地质公园南侧的信江盆地 在中生代末萎缩消亡 在新生代早期即古近纪由于 受到喜马拉雅山造山运动的影响 区域地壳不仅发生过块断和升降活动 也发生过挤压 走滑及盆地边缘的推覆构造活动 四 正在进行的地质作用的一个天然博物馆四 正在进行的地质作用的一个天然博物馆 地貌遗迹地貌遗迹 1 罕见的花岗岩微地貌遗迹集群 独特的大地构造位置和适宜的地理环境 使三清山花岗岩峰林地貌 以类型齐全 标 型景观特征典型 分布集中 造型奇特世界罕见 是花岗岩山岳峰林地貌的一个天然博物 馆 也是一部不可多得的地貌学教科书 具有重要的地貌学和景观美学价值 三清山花岗岩峰林微地貌形态类型主要有峰峦 峰墙 峰丛 石林 峰柱 石锥 崖 壁 峡谷和造型石景等 9 种类型 是研究花岗岩微地貌形成演化的关键地区 在核心景 区 3780 公顷的范围内 有奇峰 48 座 造型石 89 处 景物 景观 384 余处 堪称天 下花岗岩微地貌的天然博物馆 造型石景丰富奇绝 主要为构造侵蚀 冲蚀作用形成的造 型石景 石蛋很少 其中 东方女神 巨蟒出山 两处标志性造型景观 为世界 绝景 三清山之所以能够形成和保存如此奇妙的花岗岩微地貌景观 主要原因 一是超酸高 硅 低钙 富钾花岗岩是物质基础 二是位处独特的地质构造环境 在断隆的背景上又受 三角形断块抬升 构成一个 隆上隆 构造侵蚀山体 发育北东 北西向纵 横节理和帚状 旋转裂隙群 密度稀 强度大 延伸长 切割深 将花岗岩切割成块状 厚板状 棱柱状 的几何块体 利于造景 三是地处多雨与暴雨中心 雨水的淋蚀和片状 线状流水冲蚀作 用是雕刻师 当然 这些奇妙景观的形成也有重力崩塌 风化剥蚀以及生物等综合作用的 功劳 同时三清山峰林地貌具有优异的保存条件 主要是山体仍在缓慢抬升 所以构造侵 蚀为主 化学风化较弱 圆化程度很低 山体上升 第四纪堆积物很少 峰体存留完好 其次是长期处于湮没状态 人为破坏很少 三清山花岗岩的微地貌形态不仅千姿百态 而且其形成 演化过程中的主要阶段都保 存有标型特征典型 出露系统完整的遗迹 形态类型比较齐全 其中最珍稀的有以下 6 类 花岗岩峰峦 指规模巨大的峰柱集群地貌 区内以锥状峰体为特征 是花岗岩区地壳 抬升 经风化剥蚀和构造切割 进而形成峰林地貌初始发育阶段的表现 如三清列座峰峦 相对高度大于千米 花岗岩峰墙 指具有一定规模的墙状体地貌 且墙体陡峭呈一定走向 两壁近于平行 延伸稳定 墙体上部与下部厚度近等 标型实例有九天长城 西海重墙或进一步形成梳状 峰柱如万笏朝天 锯解石等 花岗岩峰丛 又称连座式峰林 因其峰体基部彼此相连而得名 峰丛的基部大于峰体 是花岗岩地壳抬升 沟谷切割加深 基座高度增大 在斜坡侵蚀基准条件下 峰林地 貌刚开始发育阶段的表现 标型实例有 天门峰丛等 花岗岩石林 指沿花岗岩垂直节理裂隙 经风化剥蚀 冲刷所形成的 由小型棱柱状 峰体群组成 如三清山北东部发育的 玉灵石林 花岗岩峰柱 指单个花岗岩柱状体 峰柱体之间有很深的沟槽 沟谷 且沟壁陡峭笔 直 峰体高耸 高达几十米 上百米 如巨蟒出山其峰柱高达 128 米 峰体有的薄如刀 刃 有的状若碑林 有的呈巨大棱柱体 巨蟒出山 有的比较浑圆 如 东方女神 观 音赏曲等 花岗岩石锥 由于冲蚀和风化剥蚀及不均匀崩塌作用 形成的体圆顶尖的石锥 石锥 高度一般小于 5 米 形态各异 标型实例如企鹅石 双乳峰 犀牛石等 其他造型石 在上述的峰峦 峰丛 峰墙 峰柱之上 由于风化剥蚀 冲蚀及不均匀 崩塌和球状风化作用 形成了一些奇巧秀美的具有一定象形意义的造型石 从成因上可进一 步划分为两种 一是由风化剥蚀作用形成的花岗岩造型石 数量较少 标型实例有球形石 葫芦石 龟形石 神龟探海 二是由淋蚀 冲蚀和不均匀崩塌作用形成的花岗岩造型石 如尖角石 仙人现指 仙姑 晒鞋 犀牛石 鹤寿顶 蜗牛戏松 和一些具绝特形态的石景 狐狸啃鸡 葛洪炼丹 狸猫 待鼠 老庄论道 2 水文地质遗迹 岩溶地质作用的一个缩影 喀斯特地貌 三清山南部三清湖为石炭纪碳酸盐岩构造 岩溶带 岩溶地貌发育完整 是江西省已发现的岩溶地貌中类型最齐全 景观种类最丰富 的地区之一 岩溶景观受北西向断裂带控制 呈地表 地下立体型带状展布 地表岩溶 具岩溶丘陵地貌特征 典型地表岩溶景观有岩溶湖 面积 4000 平方米 岩溶漏斗 漏底 是江西省已知规模最大 形态最典型且完整的岩溶漏斗 天生桥 由 三桥二井组成 实是罕见 石芽 且成片分布 峰丛 及岩溶峡谷 盲谷 溶沟和众多 的造型石景 地下岩溶 地下岩溶现象非常发育 岩溶溶洞成群分布 洞穴堆积有碎屑堆积 化学 沉积 河流冲积物等 地下暗河形成地下径流系统 已发现溶洞洞口 50 余处 瀑布 碧潭 泉景观三清山雨量丰沛 水量充足 迳流发育 瀑布极多 主要的瀑布 有 23 条 海拔标高一般为 500 1000 米 主要分布于山体中下部 落差一般 10 30 米 宽数米至数十米 瀑布大都有 三层结构 特征 即上端有一个 石门 形的出水口 中段 为悬岩瀑布主体 底部常有一个美丽的碧潭 瀑布的成因类型大体分为断裂型和侵蚀型两 种 如八磜龙潭瀑布 玉帘瀑布 石涧瀑布 冰玉洞瀑布 十八龙潭瀑布 鸳鸯潭双色瀑 布 八音瀑布等 三清山碧潭多与溪流 瀑布相连 澄清碧绿 尤如颗颗翡翠 碧潭面积多数十平方米 深达数米 碧潭的形成是内 外地质营力作用的结果 多出现在地质构造断裂 节理的交 汇部位 由地表流水作用不断侵蚀冲刷而形成 如石鼓潭 玉女潭 五色碧玉潭 鸳鸯潭 等 三清山花岗岩体由于发育有大量呈网格状的裂隙 赋存大量的构造裂隙水 加之三清 山雨水多 气温较低 水分蒸发慢 森林茂密 构造裂隙水的渗透作用 形成有许多季节 性的下降泉 其水清质纯 凛冽冰凉 味甘可口 如古丹井 泸泉井 元泉 禹门泉等 五 五 2 亿多年演化更替历史的古老生物群落及生态景观亿多年演化更替历史的古老生物群落及生态景观 春来繁花似锦 姹紫嫣红 夏近绿荫飘浮 清爽宜人 秋去红叶尽染 色彩斑斓 冬 至雪盖冰挂 玉树琼花 这正是三清山优越生态环境条件下充满生机与灵气的生态景观的 真实写照 三清山的生物世界经历了两亿多年来的演化更替 孕育了现代三清山独特的中亚热带 东方湿润常绿阔叶林生态系统 保存有以常绿阔叶林 常绿阔叶和落叶阔叶混交林 暖温 性常绿针阔叶混交林 暖温性针叶林和矮曲林为主的 9 个植被类型 拥有高等植物 2373 种 脊椎动物 401 种 其中有 45 动植物列入 IUCN 物种红色名录 146 种动植物列入 濒危野生动植物种国际贸易公约 CITES 附录 144 种动植物列入 中国物种红色名 录 79 种动植物列为中国国家重点保护野生物种 在第四纪时期 三清山没有受到山岳冰川的侵袭 成为许多古老植物的避难所 使世 界珍稀古老植物群落和物种的多样性得以遗存 也使三清山成了世界上不可多得的原生态 生物乐园 在东亚 北美间断分布植物中 中国有 117 属 三清山有 68 属 占中国该类 型属数的 58 这里保存有华东黄杉 南方铁杉 鹅掌楸 白豆杉 南方红豆杉 黄腹角 雉 白颈长尾雉 黑麂