海南省筆架嶺火山口及峨蔓灣地質(zhì)遺跡景觀開發(fā)初探

符啟基，沈金羽，林 才

(海南省資源環(huán)境調(diào)查院，海南?？?570206)

0 引言

筆架嶺火山口及峨蔓灣地質(zhì)遺跡位于海南島西部儋州市北西方向的峨蔓鎮(zhèn)，距儋州市那大鎮(zhèn)約50 km，距洋浦開發(fā)區(qū)約30 km，交通十分便利。隸屬儋州市峨蔓鎮(zhèn)管轄，其地理位置中心坐標為:東經(jīng)109°16'48″，北緯 19°51'29″。

1 地質(zhì)背景

筆架嶺火山口及峨蔓灣地質(zhì)遺跡分布區(qū)地處瓊北斷陷盆地西北側(cè)，南側(cè)有王五—文教大斷裂，該斷裂是雷瓊斷陷的南界，控制著瓊北地區(qū)的基性巖漿活動，對晚第四紀水系發(fā)育及其地貌形態(tài)起控制作用。地質(zhì)遺跡分布區(qū)附近有干沖—木棠斷裂分布，據(jù)物探推測，該斷裂為東北走向，向北西傾斜，為一正斷層，是臨高隆起和峨蔓凹陷的分界斷裂。該斷裂活動于中生代晚期，白堊紀沉積盆地曾經(jīng)受到它的控制，在古近紀時曾強烈活動。該斷裂隱伏在地下311～775 m的新近系，K—Ar年齡測定值為110萬～200萬年①陳穎民、柳長柱、李孫雄等，海南省重要地質(zhì)遺跡詳細調(diào)查報告，海南省地質(zhì)綜合勘察院，2009。。

1．1 地層巖性

區(qū)域出露第四系北海組(Qp2b)、下更新統(tǒng)(Qp1β)、八所組(Qp3bs)、道堂組 (Qp3d)、全新統(tǒng)(Qh)、煙墩組(Qh3y)、全新統(tǒng)(Qh)、煙墩組(Qh3y)(見圖1)。北海組(Qp2b):分布于區(qū)域西南部沿海，巖性主要為褐紅色中砂、粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土等，含鐵質(zhì)結(jié)核。

圖1 筆架嶺火山口及峨蔓灣地質(zhì)遺跡區(qū)域地質(zhì)圖Fig．1 Regional geological map of Bijialing Crater and Mindanao Man Bay1．煙墩組:砂礫、砂、粘土、海灘巖;2．全新統(tǒng)(未分):砂礫、砂、粘土;3．道堂組:灰褐色橄欖玄武巖、沉凝灰?guī)r;4．八所組:粉細砂、含細礫中粗砂;5．下更新統(tǒng):玄武巖;6．北海組:粉質(zhì)粘土、砂、含玻璃隕石砂礫;7．地質(zhì)界線;8．火山口位置;9．斷層及編號;10．地質(zhì)遺跡分布地段。

第四系下更新統(tǒng)(Qp1β)玄武巖，主要分布在兵馬山及其以東、片石村以北地區(qū)，為峨蔓地區(qū)出露最廣的巖石。根據(jù)巖礦鑒定的結(jié)果，主要為橄欖玄武巖，巖石風化呈灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，氣孔狀構(gòu)造。斑晶:主要由斜長石、輝石和橄欖石組成，粒徑大小一般是0．20～4．50 mm不等。其中斜長石呈自形板柱狀，雙晶發(fā)育;輝石呈自形—半自形柱粒狀，解理發(fā)育;橄欖石呈半自形柱粒狀，表面光滑或裂紋發(fā)育，裂紋間常見伊丁石化現(xiàn)象。基質(zhì):主要由斜長石和少量玻璃質(zhì)、鐵質(zhì)及橄欖石等組成。其中斜長石呈細長條狀，粒徑大小都＜0．15 mm，不規(guī)則狀分布，其粒間有玻璃質(zhì)、鐵質(zhì)及橄欖石等分布，構(gòu)成交織結(jié)構(gòu)。按產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu)劃分，本區(qū)火山巖可分為火山熔巖和火山碎屑巖兩大類。前者主要分布于筆架嶺周圍及海岸帶;后者主要分布于火山錐，以各粒徑集塊巖和火山角礫巖為主，亦分布于火山錐近圍的階地，以各種凝灰?guī)r為主。

凝灰?guī)r、層凝灰?guī)r和火山角礫巖及火山渣互層，主要分布在距筆架嶺3 km處張屋村附近的公路邊?；鹕浇堑[巖呈深褐色，以中基性成分為主，具明顯的角礫狀，角礫大小不等，從1～15 mm均有，分選性差，角礫中有石英、長石、黑云母等晶屑和玻屑，角礫占55% ～65%，粘土礦物以伊利石為主，少量蒙脫石，粘土礦物約占18% ～20%。厚度＞1．50 m。火山渣呈棕黑色，結(jié)構(gòu)疏松，呈多孔狀構(gòu)造，以非晶態(tài)玻璃質(zhì)成分為主，主要由火山塵和火山浮塵組成，未見粘土礦物，含硅、鈣、鋁、鐵較多，鉀、鈦其次。厚度0～1．05 m。

八所組(Qp3bs):主要分布于新州局部地段，出露面積較小，巖性為淺黃色礫砂、含細礫粗砂、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粘土等。

道堂組(Qp3d):在峨蔓及三都地區(qū)有小面積分布，巖性主要為灰褐色橄欖玄武巖、沉凝灰?guī)r，氣孔構(gòu)造。道堂組上段主要分布于外圍西南部三都地段，巖性為褐灰色、灰黑色粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土，含較多凝灰?guī)r風化殘留體，屬凝灰?guī)r風化土;道堂組中段主要分布于外圍西南部，巖性為褐灰色，灰褐色橄欖玄武巖，表層風化程度較高，具氣孔狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，垂直節(jié)理發(fā)育;道堂組中下段主要分布于外圍西南部沿海一帶，分布面積較小，巖性主要為玄武質(zhì)沉巖屑晶屑凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)含礫砂巖。

全新統(tǒng)(Qh):主要分布于新英、新州沿海一帶，出露面積較大，巖性為褐灰、灰黃色砂礫、砂、粘土等。

煙墩組(Qh3y):主要分布于外圍新基村西南海岸及白馬井一帶，厚度一般3．00～7．00 m。巖性為灰、褐灰、灰黃色粘土、砂礫、砂、海灘巖等，海灘巖對海岸保護作用明顯。

1．2 地質(zhì)構(gòu)造

地質(zhì)遺跡分布區(qū)位于王五—文教深大斷裂西端北側(cè)，距離王五—文教深大斷裂約26 km，斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，主要為北東向三都—峨蔓斷裂(F1)和北西向兵馬角—筆架嶺斷裂(F2)兩組(見圖1)。

北東向三都—峨蔓斷裂(F1):分布于三都—峨蔓北西側(cè)，走向北東55°，南西端向海域延伸，沿該斷裂兩側(cè)有火山口分布，新生代火山巖噴發(fā)與該斷裂有密切關(guān)系。該斷裂北西盤上升，而南東盤下降，蓮花山西海岸見斷層切割?？诮M，推測為其旁側(cè)次級斷裂所為。

北西向兵馬角—筆架嶺斷裂(F2):該斷裂走向北西，與北東向三都—峨蔓斷裂(F1)斜交，沿斷裂走向火山口呈串珠狀分布，此區(qū)新生代火山巖噴發(fā)與該斷裂有密切關(guān)系，斷裂西北端有泉水出露。

以上兩組斷裂構(gòu)造控制著第四紀火山噴發(fā)，形成現(xiàn)狀地貌格局，斷裂構(gòu)造近期無明顯的活動跡象。沿此斷層有多處火山口分布，對筆架嶺火山群起到控制作用。

2 地質(zhì)遺跡形成機理

筆架嶺及峨蔓灣屬于地貌景觀類。亞類屬于火山地貌景觀和海蝕、海積地貌景觀，筆架嶺一帶火山口至少有兩次噴發(fā)作用形成，從早至晚，有早更新世和晚更新世。其中，早更新世玄武巖 K—Ar等時線年齡(1．191 3±0．22)Ma。晚更新世道堂組第四段由沉凝灰?guī)r相變?yōu)楹縼喺惩翆又?4C年齡(16 790±410)年①據(jù)1∶50萬海南省數(shù)字地質(zhì)圖修編說明書，1998年數(shù)字版。。

其區(qū)域地貌形成和演化發(fā)展與喜山構(gòu)造運動密切有關(guān)。距今約6 500萬年，海南島北部沿東西向王五—文教構(gòu)造帶發(fā)生裂解，構(gòu)造帶以南地殼以隆升作用為主，而其北面則由南至北發(fā)生階梯狀下陷，形成東西向的斷陷盆地，瓊州海峽由此生成，海南島從此與大陸分離。盆地內(nèi)接受了厚達3 000 m的海相沉積。隨著斷陷作用的加劇，斷裂深切入地幔，來自幔源基性—玄武巖漿沿地殼薄弱帶(王五—文教構(gòu)造帶次級構(gòu)造——北向斷裂)約先后于120萬～43萬年和(16 790±410)年發(fā)生劇烈噴發(fā)，形成瓊北大面積的基性火山巖地貌。同時在火山口附近拋出大量的玄武巖熔巖碎塊，雜亂堆積，形成如今規(guī)模巨大的火山集塊巖錐及各種火山彈。而離火山口稍遠的地方則沉積粒度較細火山角礫巖和凝灰?guī)r。

區(qū)內(nèi)地殼升降運動頻繁，使得中新統(tǒng)與上新統(tǒng)、上新統(tǒng)與更新統(tǒng)以及更新統(tǒng)內(nèi)部不同巖石地層單位間存在不整合接觸關(guān)系。其中，新近系與第四系間的不整合面應(yīng)該是一次相對比較重要的事件記錄，地殼沉降幅度達到最高峰，引起大范圍的海侵，第四系直接“超覆”于新近系之上，使得新近系除了局部見到外，基本上以隱伏狀分布。(16 790±410)年以來，由于地殼隆升，海水全面退出區(qū)內(nèi)，火山巖地貌得以展現(xiàn)。

筆架嶺火山口附近，集塊巖較多，形成由巨大集塊巖構(gòu)成的火山錐。離火山口較遠的地方，主要沉積了凝灰?guī)r或凝灰質(zhì)火山角礫巖，形成了具有火山噴發(fā)—沉積由粗到細沉積系列特色的筆架嶺火山群。

峨蔓灣岸段的玄武巖臺地及海岸，主要是早更新世和晚更新世火山熔巖構(gòu)成的。長期以來歷經(jīng)風化侵蝕作用，沿岸形成了陡峭的海蝕崖、海蝕柱及海蝕平臺，成為海南島火山熔巖海岸中海蝕地貌發(fā)育最典型的岸段［1］。這些地貌的形成與岸段巖石抗蝕力有密切關(guān)系。兵馬角岸段，因海浪對岸段產(chǎn)生不等量的侵蝕，形成向海凸出的陡峭岬角。從陡峭巖壁剖面上，可以看出是由氣孔狀的玄武巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r以及含火山灰的海相砂層。

3 地質(zhì)遺跡景觀

照片1 筆架嶺火山集塊巖Photo 1 Volcanic agglomerate of Bijialing

筆架嶺地質(zhì)遺跡主要是北西走向的五個火山口形成的列陣狀火山口群，火山口之間相距約數(shù)百米，峰間地形較低，形似毛筆筆架而得名。該區(qū)火山最典型的特點是火山口附近巨大的火山集塊巖，單個集塊巖大者0．5 ～0．6 m，小者 0．1 ～0．2 m，密集雜亂堆積成底寬直徑達1 500 m，標高約為208 m的火山集塊巖山峰(火山錐)(見照片1)。離火山口約2 km的靠海方向分布有一系列火山碎屑沉積物，最典型的是層狀的凝灰?guī)r以及夾于其中的火山角礫巖，構(gòu)成十分完整的火山口噴發(fā)由粗至細的沉積系列。其中火山角礫巖夾層厚度0．5～1．0 m，分布較為穩(wěn)定。據(jù)前人的普查資料，火山灰分布面積達8 km2，資源量達億t①趙吉良、陳作芬，海南省儋州市峨蔓灣火山灰礦區(qū)地質(zhì)普查報告，海南省地質(zhì)勘查局有色資源環(huán)境勘查院，1997。。所謂火山灰其實是一套由凝灰?guī)r、層凝灰?guī)r、火山角礫巖及火山渣組成的火山沉積碎屑巖(見照片2)。本區(qū)火山集塊巖之高大，火山灰之厚寬，是省內(nèi)十分罕見的地質(zhì)遺跡景觀。另外，本區(qū)米黃色的層凝灰?guī)r、凝灰?guī)r大面積裸露于筆架嶺周圍，尤其在其北東片石村一帶層位穩(wěn)定，分布廣。呈半固結(jié)狀，微向海岸傾斜，省內(nèi)也很少見。

照片2 張屋村火山碎屑巖Photo 2 Pyroclastic rock of Zhangwu village

火山口挺立于南海之濱，每日晨曦，云霧繚繞，是著名的儋州八景之一——筆架籠煙。而附近另一處著名景點——龍門激浪，則是新近噴發(fā)的火山熔巖隧道在海浪的沖擊及洞中巨石的墜落后遺留的地質(zhì)遺跡。每當海浪襲來，濤聲千雷吼，碎浪萬珠噴，分外驚險壯觀。

峨蔓灣是儋州第一灣，是中國保存最好的處女海灣之一，全長約35 km。峨蔓灣海岸線曲折，海岸類型及海蝕地貌多樣，既有雪白松軟的沙灘，又有面目崢嶸的火山巖礁石;既有古代的砂堤，又有現(xiàn)代的貝殼堆積，還有成層的片石—凝灰?guī)r和粗細不一的火山角礫巖和清澈的火山泉，景觀十分秀麗。在省內(nèi)同類型海岸中少見，具有典型性和稀有性。海灣依山面海，呈南北走向，沙粒潔白細軟，海水清澈透明，能見度3～7 m。同時峨蔓灣有著奇特壯麗的紅樹林，造就了一幅人間仙境(照片3)。

照片3 儋州市峨蔓灣景觀圖Photo 3 Landscape map of Mindanao Man Bay，Danzhou city

地質(zhì)遺跡區(qū)范圍包括筆架嶺、峨蔓灣、龍門激浪、張屋火山沉積剖面、片石凝灰?guī)r等火山類、海灘類地質(zhì)遺跡和紅樹林、仙人掌、珊瑚礁等自然景觀及千年古鹽田、防御林、千年古燈塔、近年風力發(fā)電等人文景觀，還有享譽海內(nèi)外的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)——儋州調(diào)聲、儋州山歌等風土人情，地質(zhì)遺跡資源與其它資源相互協(xié)調(diào)配套。

4 科學研究價值

研究區(qū)火山最典型的特點是火山口附近巨大的火山集塊巖，密集雜亂堆積成底寬直徑達1 500 m，標高為208 m的火山集塊巖山峰。離火山口約2 km的靠海方向分布有一系列火山碎屑沉積物，最典型的是層狀的凝灰?guī)r以及夾于其中的火山灰，構(gòu)成十分完整的火山口噴發(fā)由粗至細的沉積系列①符啟基、林才、陳炳金等，海南省地質(zhì)遺跡詳細調(diào)查報告 (第二批)，海南省資源環(huán)境調(diào)查院，2010。。該地區(qū)地層詳細記錄了更新世火山熔巖構(gòu)成的情況，這對了解當時的地質(zhì)、環(huán)境等有著重要的意義。因此，筆架嶺及峨蔓灣地質(zhì)遺跡具有較高的科研價值。

海南島的海岸是中國聞名遐邇的熱帶海岸，海岸類型繁多，海岸曲折，類型多樣。峨蔓灣的海岸更具有特色，是在瓊北坳陷的基礎(chǔ)上，由新生代的火山熔巖構(gòu)成的臺地。峨蔓灣海岸對研究該地區(qū)海蝕地貌的形成及其發(fā)展速率提供了一座天然的寶庫，吸引著來自世界各地的專家，特別是研究港灣海岸的形成與演變方面的專家。

5 結(jié)論及建議

海南省儋州市峨蔓灣一帶擁有豐富而獨特、典型而稀有、系統(tǒng)而完整的地質(zhì)遺跡。包括火山、洞穴、海蝕地貌、沙灘、山峰、泉水等等，這些地質(zhì)遺跡不但具有特殊的地質(zhì)科學意義，而且具有較高的美學觀賞價值。按照國土資源部關(guān)于加強國家地質(zhì)公園建設(shè)與管理的要求，申報和建設(shè)國家級、省級地質(zhì)公園，充分發(fā)揮其保護、教育和旅游的功能。鑒于地質(zhì)公園與其他景區(qū)的特殊性，在建設(shè)和管理過程中，應(yīng)配備一定比例的地質(zhì)專業(yè)人員，或聘請地質(zhì)專家做顧問。

建議將該地區(qū)建設(shè)成海南島西部旅游的勝地，依托洋浦港，重點發(fā)展旅游業(yè)。在峨蔓灣附近建造國內(nèi)一流的游艇碼頭，使國內(nèi)外游客既可以在這里領(lǐng)略到海南海岸的優(yōu)美風光，又可以在筆架嶺了解到火山巖的相關(guān)知識。該地區(qū)地勢比較平坦，面積廣闊，又是“不毛之地”，可以在附近建設(shè)一個高爾夫球場，帶動當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，提升整體區(qū)域的知名度。

［1］ 王寶燦，陳沈良，龔文平，等．海南島港灣海岸的形成與演變［M］.北京:海洋出版社，2006:5－10．