衡山地质地貌实习报告

衡山地质地貌实习报告

衡山地处湘江中游,北起福田镇,南至樟木市,东起南岳镇,西至界牌,面积约为342平方公里,自隋文帝起,衡山被誉为天下南岳。它素有“五岳独秀”之美称。衡山主体由燕山期花岗岩构成,发育我国南方典型的花岗岩地貌。

1.南岳地质概况

衡山初起于侏罗纪,几起几落,最后形成于第三纪末,与燕山运动和喜马拉雅运动都有关系。燕山运动前后形成燕山期南岳二长花岗岩体和白云峰二云母花岗岩体,由于燕山期花岗岩体的侵入,侏罗纪之前的地层大受扰乱,地面隆起,成为衡山地穹。独特的地理位置使衡山既受伟大构造带和新华夏系的影响,又与古生代和新生代的构造运动相联系。

早在古生代时期,南岭就有规模不等的冲断层形成和挤压褶皱出现,称南岭纬向构造带,对衡山的形成起到了先行者的作用,而后来的衡山则是湖南山字形构造的脊柱。中生代特别是侏罗白垩纪,由于地转偏向力的作用,强烈的燕山运动使亚欧大陆自北向南推动,在太平洋底壳的阻挡下产生强大的力矩,发生不均衡的扭动并形成多字型构造的隆起和拗陷,即新华夏系构造,衡山花岗岩很可能在此时火山、岩浆和构造运动十分强烈的情况下侵入。白垩纪初期,衡山地穹在衡阳盆地北缘迅速上隆,与衡阳盆地边界沉积同时断裂,开始在衡山地穹南端神皇山一带出现北西—南东方向断层后,南岳衡山地穹东面从现在的衡山县城至樟木市乡一线相对下陷。到白垩纪晚期,南岳地穹西部也相对下陷,地穹相对更为突出,大批风化侵蚀物向东、南、西三个方向排泄。至第三纪初,南岳山上所覆地层几乎无存,花岗岩体露出地面,巨大的穹隆成为准平原。其后地盘又稍有下降,成为一个大内陆湖,第三纪红色岩

系便沉积于此。

新生代的喜马拉雅运动,使南岳花岗岩体与红色岩系同时升起,同时南岳花岗岩体发生大量断层,其中南岳镇大断层使南岳花岗岩体分为东西两大块,西块上冲成今日南岳,第三纪颇为疏松的红色岩系也在此过程中被剥落侵刨。第四纪以来,南岳山体仍在不断上升,其山势更加雄伟,南岳花岗岩体在亚热带气候的长期影响下,逐渐形成厚层花岗岩红色风化壳。

南岳主体由燕山期花岗岩构成。岩体东北部为第一次侵入的斑状二长花岗岩。岩体西南部为第二次侵入的白石蜂二云母花岗岩。现在的衡山是以一大块花岗岩石为基础,华严湖和天柱峰等地由于地层沉积遭到冲刷和剧烈剥蚀,花岗岩有较大面积出露。岩内穿插有伟晶花岗岩,石英岩脉很多,宽窄变化较大,这些岩脉会加速花岗岩风化。花岗岩风化使基岩上覆红壤中含有大量石英沙粒,包围在花岗岩外围的岩石包括志留奥陶纪紫色页岩和砾状石英岩、泥盆纪砂岩和页岩以及第三纪红色砂岩和页岩。就性质而言,砾状石英岩最硬,紫色页岩最软,在同期岩层上表现为不同的地形,再加上水、风、热的风化和剥蚀作用,形成现代衡山

的奇特景观。

2.花岗岩地貌特征

2.1 地貌类型多样,景观丰富

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,具有两个特征:①花岗岩山峰密集成群②条形岭脊突出。南岳衡山的众多山峰,大多沿条形岭脊分布,具有一定的走向。例如,主脊线上分布有紫盖峰、祝融峰、天柱峰、祥光峰、观音峰、石廪峰、佝嵝峰等气势雄伟的山峰。

2.3 明显的阶梯状地貌

南岳衡山自上而下可分为4级阶梯,在主脊线以东的前山特别明显。

南岳以断裂作用和间歇性升降运动为主,从现代地貌上看,南岳以各主峰山脊线为主体,中高周低,自上而下可分四级阶梯,分别代表四个不同地质时期所残留下来的侵蚀剥夷面,暗示着南岳有四次相对快速的上升期和四次相对静止的稳定期。

由于河流侵蚀的下切作用,在第二和第三级阶梯的平行山脊之间的山谷地带多形成肚大口小的山窝瓶状宽谷带。由第二级夷平面下切而成的方广寺、广济寺、九鸡洞、罗汉台以及半云庵等宽谷地貌,其高度与第三级阶梯相当。由第三级夷平面下切而成的华严湖、白龙潭、四方台、镇岳林、严渡以及拜殿等宽谷地貌,其高度与第四级阶梯相当。

南岳山体东西两侧均为大断层,山体上升为垒形,垒块内断层地貌发育形成平行山脊、三角面山、V形河谷、扇状缺口以及悬口等地貌。南岳各断层岩面上的顺向河都具有狭长的V 形河谷,前山河床笔直,后山多成之字,坡度陡峻,河谷内无泛滥平原。东侧断层面上有扇形缺口,大止观桥、黄庭观、驾鹤亭和朱晓桥等处的扇状缺口之间还有类似的方肩存在。2.4 断层构造地貌明显

衡山断层构造地貌十分发育,首先表现在衡山垒形中山地貌和阶梯状地貌。东西两侧受区域性大

断裂控制,山体隆起形成垒形中山地貌;主脊线两侧多条叠瓦式排列的北东向断层,是阶梯状地貌形

成发育的重要因素之一。如衡山悬谷很多,可以说在每两级阶梯的转折处都有悬谷存在,有水流者形成跌水、瀑布,最典型为后山仙岩悬谷,直立高达200 m以上

2.5 水蚀、崩积及石蛋景观富有特色

在以流水侵蚀为主的外营力作用下,衡山的沟谷或溪流河床上普遍发育着富有特色的水

蚀地貌,

其形态主要有石槽、石脊、石臼、石盆、石潭等。

3.影响因素

3.1地壳运动

南岳衡山的古地貌,初起于侏罗纪,最后形成于新近纪末,先后受到了燕山运动,喜马拉雅运动的影响。衡山地貌的形成,由侏罗纪燕山运动奠定古地貌轮廓和骨架,然后经历了燕山

早期岩浆侵入活动——地壳隆起成为穹隆山地——上覆地层遭受剥蚀,花岗岩出露成为准平原——地壳下降成为大内陆湖——红色岩系沉积——地壳间歇性抬升及断裂构造、侵蚀剥蚀——今日衡山地貌等演化过程。此外,南岳衡山具有典型的阶梯状地貌,其四级阶梯暗示着南岳衡山地区自白垩纪以来有着至少4次相对快速上升期和四次相对稳定期。

3.2 岩石性质

岩石性质是衡山地貌形成的物质基础。从总体上看,花岗岩是块状构造的岩石,坚硬致密,抵抗侵蚀的能力很强,这是衡山能够形成高峻山地的原因之一。衡山之所以能够保留湘中地区的4个夷平面形迹,也与其岩体性质有关,因为衡山周边的沉积岩、变质岩硬度大大低于花岗岩,遭受侵蚀、剥蚀速度大,故衡山周边的古夷平面已变得残缺不全。此外,衡山地区花岗岩主、副矿物成分多,各种矿物膨胀系数不同,这就为花岗岩山坡坡面的主要发育形式——等坡后退创造了有利条件;这样的性质也使得花岗岩形成的山丘,大都起伏和缓,形状多为穹隆形。

3.3 岩体构造

岩体构造包括了岩体外围的褶皱、断裂构造和岩体内部的节理构造,它们是衡山地貌形成的控制性因素。岩体外围的褶皱、断裂构造主要控制了衡梯状地貌,不仅是传统意义上的多次侵蚀夷平的结果,而且是断裂构造发育叠加的结果。在衡山垒块内,断裂构造也十分发育,并形成了前述的各种断层构造地貌。岩体内部的节理构造主要控制了衡山花岗岩微地貌景观的形成与演化,如衡山花岗岩峰墙、峰柱、崖壁等微地貌的形成与节理构造有着密切的关系。

3.4 流水侵蚀

无论是石槽、石脊、石臼等花岗岩水蚀地貌,还是花岗岩峡谷、花岗岩崩塌堆积地貌、花岗岩石蛋地貌的演化等,都离不开以流水为主的侵蚀作用。特别是在南岳衡山现代地貌的塑造过程中,如石蛋地貌、坡谷地貌、沟壑崩岗地貌等,现代流水侵蚀都发挥着非常重要的作用。如花岗岩石蛋地貌的发育状况,与现代流水侵蚀强度有关。石蛋出露部分较少,石蛋之间保存着红土或网纹层,表征地表处于轻度侵蚀状态;若石蛋出露较多,石蛋之间仅保有

沙土层,说明地表已遭中度侵蚀;若石蛋全部显现于地表,石蛋之间以碎石相连,反映出地表已经强度或极强度侵蚀,水土流失严重,预示该地自然环境的变化及人类活动对自然要素的干扰已相当严重。

除以上主要因素外,温度、生物条件等也是影响地貌形成的因素。