泰山形成原因

1、精选优质文档-倾情为你奉上泰山的形成与演化摘要：泰山是世界级的地质公园，大约形成于三千万年前的新生代中期。其地层是由世界上最古老的岩石之一构成的，主要是混合岩、混合花岗岩及各种片麻岩，其中还有许多火成岩体侵入。变质时代距今24.5亿年，侵入于其中的伟晶岩最古老的年龄是25.86亿年，属于地壳发展史上的太古代。这时鲁西地区（包括泰山在内）曾经是一个巨大的沉降带或海槽，上面堆积了泥砂质岩层和基性火山岩。继而又发生了强大的造山运动，即泰山运动，使沉降带原先堆积的岩层褶皱隆起为古陆，形成了规模巨大的山系。古泰山露出了海面。同时伴随着岩层的褶皱产生了一系列断裂、岩浆活动和变质作用，使原先沉积的岩石发生变

2、质。在泰山山麓的南缘，出现了一个大致呈东西走向的泰山弧形深断裂。随后又遭受多次强烈的混合岩化和花岗岩化作用，逐渐变成了今日在泰山上所看到的各种变质岩和混合岩。距今约一亿多年前的中生代晚期，由于太平洋板块向亚欧大陆板块挤压和俯冲，泰山在燕山运动的影响下，地层发生了广泛的褶皱和断裂。在频繁而激烈的地壳运动中，泰山山体沿着百余公里（自今莱芜至泰安市）的泰前大断裂快速抬升。并在隆起的过程中遭受风化剥蚀。这时因断块发生了间歇性的升降差异，南部山区猛烈抬升，造成了南高北低的明显掀斜断块山。泰山在距今六七千万年前的新生代初期，由于喜马拉雅山运动的影响，即沿泰前断裂继续大幅度的抬升，至距今约三千万年前的新生代

3、中期，今日泰山的轮廓才基本完成。关键词：泰山，区域构造，形成演化。一.科学研究历史早在19世纪末就为国内外地质学者所重视，J.Bergeren(1899)、H.Monko(1903)、C.Airaghi(1902)等人曾描述过其寒武纪地层中的一些三叶虫化石。 1903年美国地质学家B.维里斯(B.Willis)和E.布莱克威尔德(E.Blackweider)在张夏、崮山等地测量了剖面，采集过化石，对地层作了初步划分，其研究成果于1907年正式发表，将张夏、崮山一带的寒武纪地层自下而上划分为馒头页岩、张夏灰岩、崮山页岩、炒米店灰岩。美国古生物学家毕可脱(1913年)、日人远藤隆次(1939年)、

4、小林真一(1941年、1942年、l955年)均相继研究过张夏、崮山地区寒武纪地层中的古生物化石。我国著名的地质学家孙云铸教授从1923年起，对张夏、崮山的寒武系进行了长达20余年的研究，对寒武纪地层作了划分。1953年卢衍豪、董南庭两位教授重新观察了张夏、崮山一带的寒武系剖面，其中最重要的是把B.维里斯和E.布莱克威尔德所划的馒头页岩自下而上再分为馒头组、毛庄组、徐庄组，并把前两个组置于下寒武统，把后一个组归入中寒武统，炒米店灰岩再分为凤山组和长山组，将张夏和崮山地区的寒武系确定为7个地层单位和17个三叶虫化石带。1959年，位于泰山北侧的张夏寒武纪地层剖面在全国地层会议上被正式定为华北寒武

5、系标准剖面。1958-1961年，北京地质学院在泰山地区进行1：20万区调，将泰山变质岩命名为太古代泰山群，自下而上划分为万山庄、雁翎关、山草峪组等。1960-1962年，山东地质局805队开展包括泰安南留幅等23幅15万区调联测。1963-1965年，山东地质局805队进行15万泰安幅区调，将泰山变质岩称为泰山杂岩，划分为望府山、笤帚峪、唐家庄、盂家庄、冯家峪等五个岩组。同时，地科院程裕淇等，山东地质局805队郑良峙、张成基等人开展变质岩专题研究，确立了雁翎关、山草峪组层序，恢复了原岩，进行变质岩的岩石学研究。1978年以后，泰山的地质研究工作，进入了一个以专题研究为主的深入发展级段。泰山的

6、保护、管理和开发建设得到了很大的加强，泰山的面貌有了巨大的变化。1980年，应思淮研究员对泰山变质岩进行了专题研究，并出版专著泰山杂岩。1981-1984年，山东矿业学院吕朋菊教授对泰山的形成进行了专题研究，并发表了泰山形成及其年龄一文。1982-1985年，山东区调队郑良峙、王世进等人进行了鲁西泰山群专题研究，新建柳杭组，置于雁翎关组和山草峪组之上。1982-1987年，山东地矿局第一地质队马云顺、翟颖川等对鲁西太古代绿岩带含矿性进行专题研究。1982-1984年，赵世英等进行红门“桶状构造”的专题研究，并发表泰山红门“桶状构造”成因的探讨论文。1982-1985年，地科院朱振华硕士填制了泰

7、山山前12.5万地质图，完成硕士论文，发表“泰山太古宙岩浆杂岩体的岩石化学和地球化学特征”论文。1983-1986年，法国雷恩大学江博明等，地科院沈其韩等，山东地矿局董一杰等对中国太古宙地壳演化进行专题研究，认为泰山杂岩的大部分为变质侵入岩（灰色片麻岩），称之为望府山片麻岩，取得大量地球化学和同位素年龄资料。1986-1987年，北京大学谢凝高等进行泰山风景名胜区资源综合考察评价及其保护利用研究。1986-1990年，山东区调队王世进等进行120万泰安、新泰幅修测。同期，地科院徐惠芬、山东地质一大队董一杰等人对山东鲁西太古宙绿岩带和鲁西太古代地层等进行专题研究，系统总结了泰山岩群的分布、层序、

8、变质作用的特点，并出版专著。1987年联合国教科文组织把泰山列为世界自然与文化遗产，泰山的地位和影响发生了历史性的变化。1989-1990年，山东矿业学院吕朋菊教授等对泰山周围重力滑动构造进行专题研究，发表了“泰山周围太古界与古生界不整合面上滑动构造的发现”论文。1990年，山东省地矿局第一地质大队董一杰等发表泰山地区太古宙杂岩体的地球化学特征论文。19901993年，山东地矿局曹国权等人发表鲁西早前寒武纪地质专著。19931996年，地质矿产部地质研究所、山东第一地质矿产勘查院进行泰安市幅15万区域地质调查。19941995年，吕朋菊教授就泰山新构造运动的进行专题研究，发表了新构造运动与现今

9、泰山的形成及地貌景观论文，并对泰山地质地貌进行总结，撰写泰山大全之地质地貌篇。1995年地科院庄育勋等，山东地矿局第一地质大队张富中等就泰山地区新太古代古元古代地壳演化研究的新进展发表论文。1997年，地科院庄育勋等，山东地矿局第一地质大队任志康等人在岩石学报发表论文泰山地区早前寒武纪主要地质事件与地壳演化。1998年，山东地勘局地质调查研究院吕发堂等就其研究成果发表泰山地区晚太古代“框架侵入岩”的地质特征及稀土地球化学演化论文。1999年，地科院王新社等，山东地矿局第一地质大队任志康等发表泰山地区太古宙末韧性剪切作用在陆壳演化中的意义论文。2000年，地科院地质力学所张明利等发表新生代构造运

10、动与泰山形成论文。2002-2003年，山东科技大学吕朋菊教授等、泰山风景区管委会牛健等人进行泰山地质地貌特征及地学价值评价专题研究，并发表泰山的地学价值及其意义论文。2004年9月中国地质大学对拟建中国泰山世界地质公园的建设条件、地质遗迹和资源状况等进行了为期两周的研究考察。二.自然地理概况泰山位于山东省中部、泰安市境内。北依山东省会济南,南临儒家文化创始人孔子故里曲阜，东连瓷都淄博，西濒黄河。泰山北至北京500km，南至上海890km，属泰安市管辖。地理坐标为东经116°50117°12，北纬36°1136°31。泰安市面积约为7762km2,拟建中

11、国泰山世界地质公园的面积约为158.63km2。 泰山地势差异显著，地形起伏大，地貌分界明显，类型繁多，而且侵蚀地貌十分发育。主峰玉皇顶，海拔1545m，是鲁中南丘陵区的最高峰。泰山总体地势呈现北高南低、西高东低的特征，主峰南陡北缓。泰山南坡因受北东东向3条正断层的影响，形成了南天门、中天门和一天门十分明显的三大台阶式的地貌景观，更增添了泰山雄伟险峻的气势。泰山地区，属温带季风性气候，具有明显的垂直变化规律：山顶年均气温5.3，比山麓泰安城低7.5；年均降雨量1124.6mm，相当于山下的1.5倍。山下四季分明，山上春秋相连。泰山冬季较长，结冰期达150天，极顶最低气温-27.5，易形成雾淞雨

12、淞奇观。夏秋之际，云雨变幻，群峰如黛，林茂瀑飞，气象万千。泰山山泉密布，河溪纵横，水资源总储量达2092万m3。其中地下水1608万m3，地表水1301万m3。泰山河溪以玉皇顶为分水岭，北有玉符河、大沙河注入黄河，东面有石汶河、冯家庄河，南面有梳流河、奈河，西面有泮汶河，均注入大汶河。泰山属于华北植物区系，由于受黄海、渤海的影响，雨量丰富，是干、湿交替的过渡带。泰山植物生长繁茂，有高等植物174科645属1412种；低等植物446种；共有维管束植物1136种，隶属133科，550属，其中野生植物814种，栽培植物322种。泰山植被分森林、灌丛、灌从草甸、草甸等类型，森林覆盖率为80%以上。泰山

13、植被丰富，树木郁葱，水源充足，地势复杂，为各类动物的觅食、栖息提供了良好的条件。泰山动物主要为鲁中南山地丘陵动物地理区的代表性类群，并且多为华北地区可见种。据调查，泰山现有哺乳类的动物11科20属25种；鸟类共有34科88属154种1亚种；爬行类57科7属12种；两栖类3科3属6种；鱼类共有45种，隶属鲤科、鳅科、鲶科、银鱼科等12科。陆生无椎动物种类多、数量大、分布较广。陆生节肢动物也很多，包括蛛形纲、昆虫纲、多足纲等。昆虫种类已鉴定的约900余种。三. 气候、水文与水资源泰山地处北暖温带气候区，受地形影响，垂直梯度、水平分布和气候特点均有较大差异。泰山顶上的气候与山下泰安市不同。就泰山而言

14、，属亚高山型湿润气候。泰山顶没有明显的四季划分，只有冬半年和夏半年之分，雨量偏多。泰山山顶年均气温5.3，比山麓泰城低7.5；气温垂直递减率约0.58/100米。极顶最高气温28.6，最低气温27.5。市区最高气温40.7，最低气温22.4。泰山冬季较长，结冰期达150天，形成雾凇雨凇奇观。由于山地的阻挡，气流的抬升，使得泰山多云雾雨雪，平均年降水1124.6mm。由于受季风影响，年际变化大，最高年降水量达1847.9mm，最低年降水量553.9mm。泰山年平均降雪日数为29.1天。受泰山山脉影响，市区年降水量706.8mm，仅占泰山顶的64。全年降水量主要集中在夏季（68月份），其中7月最多

15、，占29.8；冬季降水稀少，其中1月份最少，仅占1.4。夏秋之际，云雨变幻，群峰如黛，林茂泉飞，气象万千。泰山年平均湿度63，相对湿度年较差平均39。泰山顶盛行西南风，年平均风速6.5m/s，而市区多为东北风，年平均风速2.5m/s。泰山年平均大风日数144.1天。泰山山泉密布，河溪纵横，水资源较为丰富，总储量达30.43亿立方米，其中地下水14.97亿立方米，地表水15.46亿立方米，可利用量26.08亿立方米。泰山河溪以玉皇顶为分水岭。北有玉符河、大沙河注入黄河，东面的石汶河、冯家庄河、南面的梳洗河、西溪，西面的泮汶河，均注入大汶河。由于泰山地形高峻，河流短小流急，侵蚀力强，河道受断层控制

16、，因而多跌水、瀑布，谷底基岩被流水侵蚀多呈穴状，积水成潭，容易形成潭瀑交替的景观。泰山的瀑布主要有黑龙潭瀑布、三潭迭瀑和云步桥瀑布。泰山因裂隙构造发育，所以裂隙泉分布极广，从岱顶至山麓，泉溪争流，山高水长，有名的泉水数十处，如王母泉、月亮泉、玉液泉、龙泉、黄花泉、玉女池等。泉水甘冽，无色透明，含人体所需多种微量元素，系优质矿泉水，被誉为泰山三美（白菜、豆腐、水）之一。泰山北部，中上寒武统和奥陶系石灰岩岩层向北倾斜，地下水在地形受切割处出露成泉。从锦绣川向北，泉水汩汩，星罗棋布。北麓丘陵边缘地带，岩溶水向北潜流，并纷纷涌露，使古城济南成为“家家泉水，户户杨柳”的泉城。四. 地质地貌概况泰山地处华

17、北平原的东侧，处于沂沭断裂带以西，齐河广饶断裂以南的鲁西地区，是鲁西中新生代泰山断块凸起的重要组成部分，是华北地台的一个次级构造单元。泰山是华北地台基底与盖层双层结构出露比较好而典型的地区。基底为古老的“泰山杂岩”；沉积盖层为古生界寒武奥陶系的石灰岩和页岩，两者呈角度不整合接触。由南向北地层依次从老到新分布，地貌上构成一个南陡北缓的单斜断块山系。太古宙古元古代的多期次岩浆活动、多期次构造变形和变质作用十分明显，使结晶基底岩系遭受不同程度的改造。区内地质构造十分复杂，既有太古宙古元古代的构造，又有中生代的构造，新构造运动普遍而强烈。中生代的脆性断裂和新构造运动控制了今日泰山的形成以及泰山地貌特征

18、。泰山地势差异显著，地形起伏大，总体地势呈现北高南低、西高东低的特征，主峰玉皇顶海拔高度1545m，在不到10km的水平距离内，与其山前平原相对高差达l300m以上。泰山地貌分界明显，地貌类型繁多，而且侵蚀地貌十分发育。泰山地貌可分为侵蚀构造中山、侵蚀构造低山、侵蚀丘陵和山前冲洪积台地等四种类型，在空间形象上不仅造成层峦叠嶂、凌空高拔的势态，而且总体上的雄伟形象与群体组合上多种地形相结合，成为丰富多彩的景观形象。五. 区域地质概况地层泰山出露的地层主要有新太古代的变质表壳岩系泰山岩群，以及其北侧张夏崮山一带的古生界寒武系、山南盆地中的新生界等沉积地层。 一、太古界泰山岩群(Arty)泰山岩群因

19、受后期多期岩浆侵入活动和变形作用的改造，岩层出露比较支离破碎，往往作为残留地质体赋存在众多新太古代和古元古代的侵入岩中。泰山岩群的产出情况有两种类型：一是以原始层状产出，层状特征明显，连续性较好，厚度比较大，主要出露在西南部的大河水库、冯家峪、南黄水湾、天平店和卧虎山等地，其中以卧虎山西坡人工剖面为最好，露头宽度达500m以上，呈北西向展布，走向为NW320°340°，与区域构造线方向基本一致，向西延入肥城幅界首一带，向南延入南留幅下水泉一带。二是以侵入岩中的残余包体形式产出，多支离破碎，呈不连续条带、扁豆状、透镜状和不规则状，星散地分布在望府山岩体出露的地域内，如东部的青

20、山、娄家滩、安子崖、大兰窝、孟家庄，中部的李家泉、笤帚峪、望府山，西部的桃花峪、老挂尖、大河水库等地，其中东部的青山、娄家滩、安子崖等处的条带，连续性比较好，呈似层状，单层的厚度为数米、数十米，延展可达数公里，但总体看它们的产状十分零乱，变化很大。泰山岩群因被后期侵入岩体穿切、侵吞，并经韧性剪切变形的强烈改造，加上植被覆盖出露不够好，难以建立完整的剖面和恢复原有层序，根据泰山岩群的岩石组合特点，它可能属泰山岩群雁翎关组的上部。泰山岩群的岩性主要为斜长角闪岩，其次为黑云变粒岩、角闪变粒岩、阳起片岩、透闪片岩等，其原岩为超基性、基性火山岩和火山凝灰岩绿岩建造。宏观上具层状或似层状、层组状(间夹不同

21、宽度的侵入岩)、以及由薄层黑云变粒岩、角闪变粒岩和斜长角闪岩交替出现构成的微层状构造。斜长角闪岩，新鲜面为黑绿色，风化后呈灰绿色直至灰褐色，中细粒结构，薄片状构造，蚀变后可变为蛇纹岩。岩石中常发育有大小不等、形态不一的长英质条纹或条带，构成各种奇特而有观赏价值的纹带图案，如桃花峪彩石溪中的彩石，它们是泰山奇石的重要源产地。在大河水库南岸，可见片状斜长角闪岩、黑云变粒岩和角闪变粒岩组成的微层状构造，并生成各种小型的柔流褶皱。在青山、安子崖一带，常见斜长角闪岩呈似层状与望府山岩体的条带状黑云斜长片麻岩或角闪斜长片麻岩一起构成宽缓的褶皱。泰山岩群中细粒斜长角闪岩获得同位素年龄为2684±l

22、65Ma(SmNd)，青山一带斜长角闪岩的SmNd全岩等时线年龄为2840±l60Ma、2820±l63Ma(江博明等1998)、2826±l2Ma(徐惠芬等)、RbSr全岩等时线年龄为2767±45Ma(江博明等l998)。因此，泰山岩群的原岩建造可能形成于27002900Ma之间。二、古生界(Pz)泰山的古生代地层，位于泰前断裂以南，仅在蒿里山等地有零星出露，而在泰山北侧张夏崮山一带则发育十分良好。1959年在全国地层会议上，张夏寒武纪地层剖面被正式定为华北寒武系标准剖面，该标准剖面把寒武系划分为下、中、上统的7个地层单位，即下统的馒头组、毛庄组，中

23、统的徐庄组、张夏组，上统的崮山组、长山组、凤山组，分别位于张夏和崮山一带的馒头山、虎头崖、黄草顶、唐王寨和范庄等地。其中张夏馒头山是馒头组、毛庄组和徐庄组的剖面，崮山虎头崖黄草顶是张夏组的剖面，崮山唐王寨是崮山组和长山组的剖面，崮山范庄是凤山组的剖面。现从老到新将剖面简述如下：馒头组：主要由紫红色、黄绿色等杂色页岩及泥质、白云质灰岩组成。底部不整合于泰山杂岩的肉红色片麻状二长花岗岩之上。下部灰岩中含燧石结核和条带，上部页岩中具微细水平层理，中部页岩含有三叶虫中华莱德利基虫(Redlichia chinensis)。厚度119m。毛庄组：主要由紫色云母质页岩和灰岩组成。含刺山东盾壳虫(Shant

24、ungaspis aclis)等三叶虫、腕足类及藻类化石。厚度39m。徐庄组：主要由紫灰色页岩和鲕状灰岩组成。其中下部的灰岩及灰质粉砂岩中常发育有斜层理和交错层理。含徐庄虫(Hsuzhuangia sp.)等三叶虫化石。厚度73m。张夏组：主要由鲕状灰岩和藻类灰岩组成，中夹杂色页岩。含小叉尾虫(Dorypygella sp.)等三叶虫化石。厚度198m。崮山组：主要由竹叶状灰岩、疙瘩状灰岩和黄绿色页岩组成。含蝴蝶虫(Blackwelderia sp.)、蝙蝠虫(Drepanura sp.)等三叶虫化石。厚度51m。长山组：主要由叠层石灰岩、具红色氧化圈竹叶状灰岩、紫色页岩组成。含庄氏虫(Chu

25、angia sp.)等三叶虫化石。厚度70m。凤山组：主要由泥质灰岩和竹叶状灰岩组成。含济南虫(Tsinania sp.)等三叶虫化石，以及海百合茎和腕足类化石。厚度130m。三、新生界(Kz)（1）第三系(R)主要分布于泰山前断裂以南的盆地内，自然露头极少，多为第四系所覆盖。岩性主要为砾岩和砂岩，砾石成分为灰岩，大小不一，多呈棱角状，钙质和泥质胶结。与下伏古生界为角度不整合接触关系，是一套山麓相洪冲积物沉积。属下第三系官庄组。（2）第四系(Q)在泰山周边分布较广，岩性主要为砂质粘土、粉砂质粘土，局部含砾石层，以及沟谷中的砾、砂、粉砂等。是一套山麓坡积、冲洪积相、河漫滩相和现代河流相沉积。六.

26、 区域地质概况侵入岩泰山的侵入岩分布十分广泛，主要为前寒武纪侵入岩和极少量的中生代脉岩。 泰山前寒武纪侵入岩分布最广，占泰山主体面积的95以上，是泰山极为重要的地质体。侵入岩的岩性从超基性、基性到中酸性都有，但以中酸性的花岗岩类和闪长岩类为主。侵入岩体的规模大小不一，从岩基、岩株到岩岩脉均有，但以岩基和岩株等大型岩体为主。侵入岩有深成和浅成之分，但以深成相为主。岩体的展布方向，但以北西向为主，多与区域构造线方向一致。中生代燕山期侵入岩主要是角闪闪长玢岩，见于西北部的尖顶山附近和西南松棚等地，呈岩墙、岩脉状产出。泰山的脉岩种类较多、分布较广。总体上表现出其形成和分布受断裂所控制。七. 区域地质概

27、况构造构造作用对塑造泰山的地质地貌景观发挥了独特作用。泰山的地质构造十分复杂，以断裂为主，其构造特点为断块掀斜抬升。既有前寒武纪形成的构造，又有中新生代发育的构造。泰山的前寒武纪地质构造发育以多期的褶皱、断裂以及韧性剪切带为其主要特征。它们彼此叠加相互改造，构成了极其复杂的构造面貌，对它们的成因机制研究是前寒武纪地质研究的重要内容之一。另外，中元古代辉绿玢岩发育的国内外罕见的“桶状构造”，具有很高的科学价值。从区域构造看，太平洋板块以近东西方向对欧亚板块的强烈俯冲，使泰山地区在近南北向伸展作用下，北东东向泰前断裂发生强烈掀斜活动，泰山大幅度抬升，致使泰山的新构造运动表现得十分普遍和强烈，它们对

28、泰山的形成及地貌格局起着主导性的控制作用。泰山周围的下古生界和前寒武纪结晶基底不整合面上形成的重力滑动构造也与新构造运动有密切的关系。八. 区域地质概况地质演化史泰山作为地壳发展某一阶段的产物，它的形成经历了一个漫长而复杂的演变过程，大体上可分为古泰山形成、海陆演变、今日泰山形成等三个阶段。泰山在长期的演变过程中，经受了泰山运动、加里东运动、华里西运动、燕山运动和喜马拉雅山运动等五次大地壳运动的强烈变革，经历了地壳发展历史太古代、元古代、古生代、中生代和新生代等五个主要阶段的改造，真可谓几度沉浮、几经沧桑。今日的泰山不是太古代的古老隆起，而是一个中新生代的掀斜断块凸起，燕山运动奠定了山体的基础

29、，喜马拉雅山运动构造了山体的基本轮廓，著名的泰前断裂活动塑造了泰山今天的自然景观面貌。 泰山的地质演化历史，主要经历了前寒武纪和显生宙两个主要的地质演化时期。一、前寒武纪地质演化前寒武纪的地质演化历史，可划分为新太古代早期（29002700Ma）、新太古代晚期（27002500Ma）、古元古代（25001800Ma）、中元古代（18001000Ma）等四大阶段。（1）新太古代早期绿岩陆壳形成与改造阶段大约在2800Ma年以前，古老陆壳裂开，生成北西向的裂谷型海槽，在其中先后发育了由拉斑玄武岩、科马提岩等基性火山岩和碎屑岩组成的基性组合型绿岩建造，继而发生绿片岩相低角闪相变质作用形成泰山岩群。随后在27702700Ma望府山期英云闪长岩侵位，它们一起在2700Ma左右经历高角闪岩相变质作用和强烈的近水平塑性流变和滑脱拆离构造变形作用改造，形成片麻状、条带状的层状岩系外貌，构成泰山的变质侵入岩，并在北东南西向挤压下构成宽缓褶皱。在此阶段的末期发生第一期北西向韧性剪切变形作用。（2）新太古代晚期陆壳增生和初步克拉通化阶段首先是表现为幔源型的基性、超基性岩浆侵入作用，形成大辛庄的滑石透闪片岩、阳起片岩和蛇纹岩以及麻塔一带的角闪石岩，它们遭受高绿片岩相