黄山地质旅游景观成因机制研究
2007-06-07 09:44阅读：
黄山地质旅游景观成因机制研究
黄山,位于安徽省南部黄山市境内,其中心位置光明顶近于30°10′N ,118°10′E. 全山面积1200km2
,其中风景区面积154km2 . 山体呈北东—南西向展布,境内千米以上的山峰有77 座,最高峰莲花峰,海拔1864m.
黄山自然风光优美,其自然景观轴线为群峰—秀水—怪石—云海,加上崖、洞、涧、池、潭、瀑和丰富的动植物资源,具有“雄、奇、险、秀、奥、旷”等特征.
人文景观荟萃,有宗教文化建立的寺、庙、庵、坛、亭、楼、阁;有具地方风格的古民居、古桥、古道、摩崖石刻、书画题记、名人遗迹;有具现代风格的建筑和空中缆车..,琳琅满目,举不胜举.
其人文景观的轴线为宗教文化—现代建筑—摩崖石刻—书画题记. 黄山历来以奇松、怪石、云海、温泉“四绝”闻名于世,1990
年被联合国教科文组织确定为自然和文化遗产,列入“世界遗产名录”.
从地质构造背景看,黄山地质旅游景观类型多样,景观的形成具有明显的边际效应特征和景观增值效应,地质旅游景观具有广阔的开发前景.
1 地质构造背景
黄山在大地构造上属下扬子台坳的皖南凹陷褶断带西段,介于绩溪复背斜与太平复向斜之间. 黄山地区
在距今8 - 4 亿年前的震旦纪、寒武纪、志留纪属古扬子海区,沉积了砂岩、页岩和石灰岩等海相地层;在距今4 - 2
亿年前的泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪中期,地壳运动频繁,海陆交复,在印支运动时遂隆起成为陆地,在燕山运动时期表现为断块运动和岩浆侵入.
岩浆沿复背斜和复向斜交错带侵入后可发生圈闭,故形成多期的特点. 黄山主体由花岗岩侵入体构成,花岗岩出露面积约占风景区面积的70 %
,见图1. 侵入体包括
“太平花岗岩体”、“黄山花岗岩体”和“狮子林花岗岩体”. 太平花岗岩体为三叠纪印支运动产物. 裸露面积大(图1) [1 ]
,矿物成份见表1. 由于成岩过程中的岩浆分异作用,有些地段可见到黑云母花岗岩、石英闪长岩和二
长花岗岩等. 岩体相带结构明显,中心相为粗粒花岗闪长岩,过渡相为中粒花岗闪长岩,边缘相为细粒花岗闪长岩.
岩体由于长期受风化作用,在地面上形成低山缓坡的丘陵山地景观. 表1 黄山地区花岗岩侵入体类型比较表项目形成时期(距今年代)
裸露面积(km2) 矿 物 成 份 ( %) 钾长石斜长石石英黑云母角闪石其他副矿物主要副矿产物组合太平花岗岩三叠纪印支运动(约2.
23 亿年) 240 25 35 20 7 5 磁铁矿、榍石、磷灰石、黄玉、褐帘石、锆石和黄铁矿等磁铁矿—
榍石—磷灰石 黄山花岗岩中生代燕山晚期(约1. 43 亿年) 107 50 10 - 15 30 - 35 2
萤石、黄玉、磁铁矿、锆石、磷灰石、独居石和榍石等萤石—黄玉—锆石—磁铁矿—独居石狮子林花岗岩燕山二期二次侵入(约1. 23 亿年)
7. 7 与黄山花岗岩近似
黄山花岗岩体形成于燕山晚期(距今约1. 43 亿年) .
裸露面积较大,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组成,岩体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. 黄山花岗岩体系中生代岩浆侵入形成,沿围岩接触带,前震旦纪
系铺岭组普遍角岩化,形成阳起石,堇青石斑点角岩,还有硅化、硅卡岩化和大理岩化等围岩蚀变现象. 接触
带界线清楚,混杂现象不明显. 狮子林花岗岩体,出露于黄山中部,即光明顶北至狮子林一带,裸露面积小,属燕山二期二次侵入产物(距今1.
23 亿年) . 狮子林岩体岩性为肉红色斑状花岗岩,斑晶以石英、钾长石为主,斑晶含量达30 % ,基质中黑云母、角闪石含量较少.
岩石性质、矿物成分和化学成分均与黄山花岗岩体近似,属同源岩浆先后侵入之产物[黄山花岗岩体和狮子林花岗岩体为黄山主体的组成部分,构成黄山主要风景旅游区.
黄山自第三纪至第四纪早更新世,表现为缓慢上升和剥蚀,侵蚀作用占主导地位,而黄山急剧抬升是第
四纪中更新世以来的事件. 因为黄山主体山麓一带,缺失第三纪至第四纪早更新世的相关沉积,当时可能是
一片缓丘和宽谷地貌景观[ 根据山峰相对海拔高度,河流构造裂点(九龙瀑有9 - 11 级构造裂点)
、夷平阶地(有三级古剥蚀面,海拔分别为1650 - 1800m、1300 - 1500m、600 - 700m)
以及河谷石臼的空间分布特点,
表明黄山地区新构造运动强烈. 由此推测黄山地区第四纪以来抬升量为500 - 800m ,抬升速度约为0. 25 -
0. 4mm. a - 1 黄山断裂构造和节理发育(节理构造主要有北东、北西、近东西和近南北向4
组节理,按形态可分为垂直节理、水平节理和斜节理) .
第四纪冰期时黄山为季风型冰缘环境,寒冻风化作用强烈,在流水、风力、生物等外营力作用下,山峰林立,怪石嶙峋,形成了众多的地质旅游景观.
2 地质旅游景观类型
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,主要有以下类型.
2. 1 构造交界带地貌景观
这类地貌景观主要位于花岗岩体和围岩交界带地区(图1)
,在黄山宾馆附近的逍遥溪谷地表现最为明显,可见花岗岩体超复侵入铺岭组之上,形成明显的构造地貌界线.
花岗岩体形成海拔较高峻的山峰,围岩形成浑圆和缓的山丘.
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,沿逍遥溪断层发育了百丈泉、人字瀑等断层崖,在流水作用下,形成壮观的瀑布景观.
逍遥溪在围岩和花岗岩接触部位,形成黄山著名的宾馆温泉,日流量为200t 以上,水温保持在41. 1 ℃左右,属断层上升泉.
2. 2 构造岩性差异构筑的地貌景观
黄山地区不仅围岩和花岗岩体形成两种不同的山岳景观,而且在花岗岩地区,由于岩性的差异也形成不同的地貌景观.
黄山前山以粗粒似斑状花岗岩为主,后山以细粒斑状花岗岩为主.
由于这种岩性的差异,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;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,秀丽多姿(图1)
. 由于岩性的差异和外营力作用强度的不同,黄山后山气温偏低,节理较为密集,差异风化作用强烈一些, 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) 、片状怪石(如“蓬莱三岛”、“蒲团石”等)
和柱状怪石(如“飞来石”、“十八罗汉朝南海”、“猪八戒吃西瓜”等) .
2. 3 构造裂点形成的流水景观
黄山由于断裂构造和节理发育,新构造运动强烈,多构造裂点,在亚热带季风气候条件下,降水丰沛,形
成众多的溪、涧、瀑、潭、泉、池、井等流水景观. 黄山有源水35 处,溪涧25 条,5 瀑(人字瀑、百丈泉、九龙瀑、鸣弦泉、三叠泉)
,2 泉(宾馆温泉和松谷庵温泉) ,2 湖(大洋湖、小洋湖) ,4 库(五里桥、云谷寺、西海和东海水库)
,加上众多的潭、池和丹井,水景绚丽多姿.
“九龙瀑”,为黄山名瀑之首,由天都、玉屏、练丹诸峰之水汇合后,自香炉峰悬崖上飞泻而下,激流滚滚,
一折一瀑,一瀑一潭. 两峰之间相距不等,转折九次,形成九段飞瀑,全长500 余米. 根据调查和海拔仪测算,
九龙瀑多级潭面的海拔高程为:芜黄公路边的苦竹溪海拔303m ,上行龙女潭海拔为307m ,九龙潭393m ,八
龙潭463m ,七龙潭508m ,六龙潭538m ,五龙潭568m ,四龙潭603m ,三龙潭623m ,二龙潭703m
,一龙潭
713m ,七星潭(最高) 海拔743m. 其间11 个瀑布累积高度为440m(龙女潭—七星潭) [5 ] .
每一瀑布的上缘均为一构造裂点,下缘为深潭,山体边侧为一石臼,这种构造特点说明黄山地区新构造运动以抬升为主.
黄山的河谷中分布有许多石臼,当地叫“丹井”. 认为黄山第四纪有冰川作用的学者称之为“冰臼”. 1993
年夏,Earthwatch 考察队详细考察了九龙瀑、翡翠谷、桃花溪和松谷庵等地河谷的石臼,发现石臼一般都分布
在瀑布的下沿,河谷的边侧. 石臼大的直径可达2m 以上,小的只有40 - 50cm. 石臼的形状呈圆形或椭圆形.
一般分布在河床偏山体隆升一侧,一般高于现代河床0. 5 - 2. 0m左右. 据此分析认为石臼是瀑布上的流水冲
蚀,在瀑布下方形成的圆形深潭,当水流在深潭内作环形流动,进一步冲蚀,以至在深潭中形成圆形小潭. 由
于构造作用使山体抬升,原来的河谷也随之抬升,使河床发生了变化,以致原来的河床中的小潭也移向山体
抬升一侧,因而石臼的上方和下方有流水的冲刷和溢出的痕迹. 原来的小深潭后经流水和风化作用以后形成
目前的形状. 九龙瀑几乎在每个瀑布下方都发现有石臼. 根据裂点和石臼的空间分布,可明显地看出新构造
运动的次数、强度和构造运动之间的相互关系[4 ] .
2. 4 冰缘环境作用下的地貌景观
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,周秉根认为
第四纪冰期时,黄山不具备冰川发育条件,为一季风型冰缘环境[6 ] . 根据调查,黄山残留有冰缘地貌遗迹,主
要包括冻融山顶面、冰缘岩柱、泥流阶地、不对称谷地、寒冻风化岩屑堆积物、古石河等,以及山麓地带的泥砾沉积物,具有一套比较完整的冰缘侵蚀和堆积地貌类型.
季风型冰缘环境下,寒冻风化剥蚀重力作用,冻融蠕流作用,雪蚀—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.
在季风型间冰缘环境下,气温上升,降水增多,花岗岩沿节理面的崩塌现象明显,从而在山麓地带堆积了大量的崩塌滚落的砾石,如桃花溪谷地,凤凰源和谭家桥坡麓地区最为明显.
有的形成类似冰川漂砾的沉积物,其实是寒冻风化崩塌的砾石堆积(古石海) .
寒冻风化和差异风化也形也了冰缘岩柱、不对称谷地等冰缘地貌.
黄山第四纪泥砾沉积物主要分布在山麓地带海拔400 - 800m
处,学术界对其成因有不同的认识[根据多年的研究,泥砾沉积物粒度组成的分维值介于2. 708 - 2. 753 之间[11 ]
,结合沉积物特征,表明该类沉积物属第四纪间冰缘环境下的稀性泥石流沉积,其形成过程与季风型冰缘环境有关. 在季风型冰缘环境下,
经过长期的冻融作用以后,可以形成一层较厚的疏松层(即冻土层)
,而在季风型间冰缘环境下,原来的冻土层全部融化,与下覆基岩之间形成一个抗滑性小的活动层,在重力和流水(暴雨和大暴雨)
作用下,形成大规模的泥石流,其形成过程与季风型冰缘环境有关. 分析黄山泥砾沉积物的粒度和砾石组成也显示这种沉积环
境特征[12 ] .
3 地质旅游景观成因机制分析
黄山地区旅游景观的成因机制与边际效应有关. 在地球表层,边际效应主要集中在地域交界带上. 地域
交界带具有普遍性,过渡特征明显,结构复杂和动态变化涨落显著等特点. 地域交界带可分为缓冲带、过渡带
和急变带. 急变带是两相邻地域系统相向方向上在某一环带上景观多样性达到极大值的环带,这一环带就是
地域交界带上的急变带. 急变带向外延伸,多样性曲线开始下降. 分析地域交界带可以看出在信息空间分异
中急变带上集中了最多的信息,或者可以说信息流从两侧向此带汇集. 地域交界带是景观异质性发生改变的
区域,而改变的方向在急变带逆转. 急变带内部景观异质性随时间减少,急变带外部景观异质性随时间增大,
急变带上则保持最高的景观异质性. 其异质性由急变带向两侧逐渐降低] . 地域交界带由于远离系统中心,
系统中心物质、能量和信息传递到地域交界带(特别是急变带) 内的强度随距离的增大而减弱.
因此,交界带系统内部物质、能量和信息的动态化比较显著,物质流、能量流和信息流的涨落和巨涨落现象明显,多自然灾害和突发事件.
这一动态变化特征,显示交界带系统的功能比较脆弱,外在因素对其影响较大,地域交界带具有明显的边际效应.
在边际中由于物质的兼并、重组和升华(或凝华) ,边际效应具有明显的增值效应,从而能在交界带,特别是在急变带上构筑出奇异的景观[.
黄山地区位于30°N 附近,介于地球赤道和北极的过渡带.
由于地球是一个三轴椭球体,地球的物质、能量分布不均,高纬度和北极地带物质质量少,而赤道地带物质质量多,所以其过渡带不是位于45°N
,而是位于30°N 附近,而且30°N 可能是北极与赤道之间过渡的急变带,30°N 附近的奇异景观可能与地球内部物质、能量的分异有关.
从地质构造上看,黄山主体位于绩溪复背斜和太平复向斜之间,岩浆正是沿着地壳脆弱地带侵入的,并具有多期的特点.
从古气候方面看,第四纪冰期时,黄山为季风型冰缘环境,介于冰川气候和温暖气候区之间的过渡气候.
从现代气候上看,黄山目前处于中亚热带季风气候,又为一过渡气候区.
综上所述,从黄山地区地质历史和现代环境来看,处于多样环境的过渡带,很可能还处于急变带上.
由于处在多种环境的边际上,使地球物质、能量和信息在景观重组、兼并和升华(或凝华)
过程中,优质景观生命力强,从而构筑出黄山奇异的景观,使黄山成为世界的名山.
