內(nèi)蒙古牙克石喇嘛山花崗巖景觀特征及其對(duì)比分析

文雪峰, 陳安東, 范小露, 趙無忌, 孫洪艷, 田明中

中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院, 北京 100083

內(nèi)蒙古牙克石喇嘛山花崗巖景觀特征及其對(duì)比分析

文雪峰, 陳安東, 范小露, 趙無忌, 孫洪艷, 田明中*

中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院, 北京 100083

內(nèi)蒙古牙克石市喇嘛山有海西期至燕山期白崗質(zhì)花崗巖巖組和花崗斑巖巖組出露。受新華夏構(gòu)造體系波及, 塑性地層發(fā)生褶皺, 剛性巖層斷裂, 形成區(qū)內(nèi)大小 28座突兀挺拔、陡峭嶙峋的花崗巖奇峰; 又由于該區(qū)氣候濕潤, 巖石風(fēng)化、溶蝕較快, 周圍巖石脫落, 導(dǎo)致各種類型的花崗巖峰石球化, 形成大量石蛋、石柱、象形石、石槽、巖臼、石穴等微地貌。本文簡(jiǎn)要敘述了喇嘛山花崗巖景觀的類型、特征, 并與其他地區(qū)典型花崗巖地貌景觀進(jìn)行了對(duì)比分析。

花崗巖景觀; 特征; 對(duì)比分析; 喇嘛山; 內(nèi)蒙古

喇嘛山位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾盟牙克石市巴林鎮(zhèn)境內(nèi), 濱洲鐵路線巴林火車站北部, 距牙克石市 187 km, 距呼倫貝爾市 244 km, 濱州鐵路和301國道由此穿過, 交通便利(圖1)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

該區(qū)出露地層主要有石炭系下統(tǒng)莫爾根河組、侏羅系上統(tǒng)上庫力組Ⅲ段(J3s3)和下—中統(tǒng)酸性火山巖組(J1-2)、全新統(tǒng)低階地與河漫灘相砂礫層(Q4h)。

圖1 喇嘛山位置圖Fig. 1 Location of the Lama Mountain

區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育, 以海西晚期白崗質(zhì)花崗巖組為主。該巖組在喇嘛峰一帶呈北西—南東向展布,在河西西峰山一帶呈北東向展布, 從巴林鎮(zhèn)北側(cè)延伸至區(qū)外, 構(gòu)成了喇嘛山的主體; 其主要為中粗粒白崗質(zhì)花崗巖、文象花崗巖, 巖體多處被中生代火山巖覆蓋, 侵入于上古生界石炭系地層中, 與大理石接觸帶上多形成透輝石、石榴石矽卡巖, 伴有Cu、Pb、Zn等多金屬礦化, 局部構(gòu)成工業(yè)礦體。該巖體采用黑云母氟法測(cè)年其結(jié)果為 300 Ma, 相當(dāng)于晚石炭世。另外, 在巴林鎮(zhèn)東北角還出露一塊似玉狀花崗巖巖組, 主要為中粗粒似斑狀花崗巖。喇嘛山東南角還有燕山早期花崗斑巖巖組出露, 大體呈南北走向, 后被現(xiàn)代河谷切割。另外在西峰山的西南角還出露一小塊燕山晚期的斑巖巖組(圖 2)(內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局, 1991, 1996; 曹生儒等, 2002)。

喇嘛山所處的大地構(gòu)造位置屬新華夏系大興安嶺隆起帶北段南緣, 第三沉降帶海拉爾斷裂褶皺帶和根河凹陷帶接壤部位。山體坐落在興安地槽褶皺系東烏珠穆沁旗早海西地槽褶皺帶大興安嶺隆起帶東南側(cè), 區(qū)域上屬于阿爾山—巴林復(fù)背斜軸部東北端。新華夏構(gòu)造體系區(qū)域構(gòu)造形跡為一系列斷裂和大型隆起、凹陷, 總體呈北北東向展布, 并以走向平行的北東向復(fù)式褶皺和亞扭性斷裂為主(內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局, 1991)。

圖2 研究區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)牙克石市地質(zhì)礦產(chǎn)管理局, 1992)Fig. 2 Geological map of the study area(after Administrative Bureau of Geology and Mineral Resources of Yakeshi, Inner Mongolia, 1992)

2 喇嘛山花崗巖景觀的類型及特征

根據(jù)喇嘛山花崗巖景觀的形態(tài)特征及成因, 結(jié)合陳安澤(2007)和崔之久等(2007)對(duì)花崗巖地貌以及許濤等(2011)和趙汀等(2009)對(duì)地質(zhì)遺跡的分類方法, 將喇嘛山花崗巖景觀(圖3)的類型劃分為以下幾種:

2.1 花崗巖奇峰

花崗巖奇峰是由于地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使山體抬升、沿節(jié)理或斷裂的剝落崩塌、風(fēng)化侵蝕形成的景觀,如喇嘛峰(圖版I-A)、五指峰(圖版I-B)等。

圖3 喇嘛山花崗巖景觀分布圖(剖面AB見圖2)Fig. 3 Distribution of granite landscape in the Lama Mountain(section AB in Fig. 2)

2.2 花崗巖洞穴(石棚)景觀

花崗巖洞穴(石棚)是在重力作用下花崗巖塊崩塌墜落堆積棚架形成的洞穴(石棚)景觀, 比較典型的有藥王洞(圖版I-C)、白龍洞等。

2.3 花崗巖石柱

當(dāng)花崗巖出露地表并處于強(qiáng)烈上升時(shí), 流水沿垂直節(jié)理裂隙下切, 形成石柱或孤峰。在公園內(nèi)分布有大約數(shù)十個(gè)花崗巖石柱, 最高約 60 m, 最粗直徑20 m左右, 較細(xì)的直徑有2 m左右(圖版I-D)。石柱表面受風(fēng)化作用侵蝕, 其磨圓度較高。這些花崗巖石柱不同于南方丹霞地貌中的陽元石, 在氣候冷濕、寒凍風(fēng)化較嚴(yán)重的北方地區(qū)罕見。

2.4 石蛋

在喇嘛山園區(qū)的半山腰及醒獅巖、劍龍巖的頂部可見大小不一的石蛋景觀, 是花崗巖體受節(jié)理切割, 及典型的球形風(fēng)化作用所形成(圖版I-E)。

2.5 象形石

俗稱“怪石”景觀, 是花崗巖在長(zhǎng)期風(fēng)化剝蝕作用下, 沿節(jié)理裂隙經(jīng)風(fēng)化剝蝕雕鑿形成的各種形態(tài)的象形似物的花崗巖地貌景觀(圖版 I-F), 如天犬巖、劍龍巖等。

2.6 花崗巖風(fēng)蝕壁龕

花崗巖風(fēng)蝕壁龕是風(fēng)攜帶砂塵對(duì)巖體表面磨蝕形成的大小不等的凹坑, 形態(tài)有圓形、長(zhǎng)條形、紡錘形等。喇嘛山內(nèi)可見大量風(fēng)蝕壁龕, 多分布于風(fēng)口處的花崗巖體上?！熬琵埍凇本褪且粋€(gè)顯著的風(fēng)蝕壁龕, 高約5 m, 寬約15 m, 近南北走向; 上有九條龍顯現(xiàn)于石壁紋理之中, 騰云駕霧、昂首曲身、爪張須揚(yáng)、時(shí)隱時(shí)現(xiàn), 形態(tài)各異, 壁頂有一半圓石塊遮覆、形若冠蓋半出(圖版I-G)。其它規(guī)模較大的花崗巖體處也可見不同大小的風(fēng)蝕壁龕, 其走向反映了長(zhǎng)期的定向風(fēng)蝕作用。

2.7 石瀑

石瀑是喇嘛山最為獨(dú)特的景觀之一。立于巖石下向上仰望, 絕壁光滑, 經(jīng)雨水沖刷的流痕酷似九天而泄的瀑布(圖版I-H)。這是流水作用在花崗巖表面形成的沖蝕凹槽, 由于化學(xué)風(fēng)化和生物作用導(dǎo)致顏色深淺不一, 猶如瀑布。

2.8 花崗巖穴

喇嘛山花崗巖穴可從形態(tài)特征上劃分為以下兩類:

(一)底穴(巖臼)

是基巖向下凹陷的巖石, 平面上呈卵形、橢圓形或者環(huán)狀, 或者多個(gè)巖臼聚合在一起呈不規(guī)則狀。喇嘛山各個(gè)峰頂總共分布約30～50個(gè)橢圓形、圓形、匙形或不規(guī)則的花崗巖巖臼, 巖臼口一般長(zhǎng)軸為0.2～1.0 m, 深0.1～0.5 m, 其內(nèi)壁大部分陡而光滑, 有的光潔如洗, 有的有螺旋狀磨蝕紋(圖版Ⅱ-A至F)。

其中, 醒獅巖頂部巖臼分布最多, 有的巖臼內(nèi)有積水(圖版Ⅱ-A、C、D)。在巖臼周邊高處無進(jìn)水口, 而在低洼處或裂隙處卻發(fā)育有出水口。有的巖臼位于陡崖邊, 底部與陡壁相通, 水直接從陡壁中瀉出; 有的巖臼受花崗巖節(jié)理和風(fēng)化崩塌作用影響,現(xiàn)只保存半邊巖臼; 少數(shù)巖臼之間由于長(zhǎng)期的風(fēng)化作用使巖臼下蝕強(qiáng)烈, 以致于切穿巖石, 與側(cè)面或下部相通, 形成貫通型巖臼。這種類型的巖臼直徑不大, 通常較深, 寬深比較小, 代表了較長(zhǎng)時(shí)間的下蝕作用; 還有一些巖臼, 它們間距不到30 cm, 但開口方向卻不同, 中間也無通道相連。這樣的巖臼非常少見, 是目前繼克什克騰旗、翁牛特旗之后在內(nèi)蒙古高原上發(fā)現(xiàn)的又一規(guī)模較大、類型較全、形成較好的巖臼群。

(二)邊墻型風(fēng)化穴

發(fā)育于陡傾巖面上, 有時(shí)位于陡崖基部, 向巖石內(nèi)部凹入, 部分在水平方向上有兩個(gè)以上的出口,規(guī)模較小(小于50 cm), 在寶塔峰、醒獅巖基部都可見(圖版Ⅱ-G、H)。

歸納起來, 公園內(nèi)的巖穴有以下5種組合形式:(1)巖臼平面(圖 4a 上)和縱斷面(圖 4a 下)形態(tài); (2)穿洞狀組合, 由兩個(gè)相鄰的巖臼擴(kuò)展而成(圖 4b, 上為平面圖, 下為縱斷面); (3)巖臼與溝槽的組合(圖4c, 上為平面圖, 下為縱斷面圖); (4)邊墻型風(fēng)化穴正面(圖4d右)和側(cè)面(圖4d左)形態(tài), 發(fā)育于陡傾巖面上; (5)串珠狀組合(溝槽型與邊墻型)的正面(圖4e左)和側(cè)面(圖4e右)形態(tài)。

圖4 區(qū)內(nèi)花崗巖穴類型與形態(tài)特征(據(jù)李德文等, 2003)Fig. 4 Types and characteristics of granitic taffoni in this area (after LI et al., 2003)

關(guān)于這類花崗巖穴的成因研究, 自其發(fā)現(xiàn)以來就一直有不同的觀點(diǎn), 并引起一場(chǎng)“冰成”、“風(fēng)成”和“水成”的激烈爭(zhēng)鳴(陳華堂等, 1999; 韓同林等,1999, 2000; 李洪江等, 2001; 李夢(mèng)華等, 1999; 劉尚仁, 2000; 丘世鈞等, 2000; 崔之久等, 1999; 楊超群,2001; 章雨旭, 2005; 周尚哲, 2006)。孫洪艷等(2007)通過對(duì)內(nèi)蒙古克什克騰青山巖臼進(jìn)行研究后認(rèn)為中國北方高緯度區(qū)花崗巖臼的形成受多種因素控制,如花崗巖性、水、氣候等。并認(rèn)為在有水的條件下,特殊氣候環(huán)境下的差異風(fēng)化作用和凍融作用促使花崗巖臼的萌芽。然后進(jìn)一步發(fā)展成初具外形型、中期基本成形型的巖臼。風(fēng)蝕作用、凍融作用等物理風(fēng)化是使基本成形型巖臼發(fā)展到完全成熟型的主要營力。這些不同的巖臼形態(tài)是由于形成過程中側(cè)蝕力的不均勻, 或相鄰巖臼的連通以及后期破壞作用疊加的結(jié)果。

綜上所述, 喇嘛山花崗巖景觀豐富多彩, 為我國花崗巖地貌的分布、類型和特征增加了新的地點(diǎn)與資料, 具有一定的科學(xué)意義。同時(shí), 據(jù)趙遜等(2009)的觀點(diǎn), 其景觀資源的保護(hù)和開發(fā)更具有重要的環(huán)境和科普意義。

3 與典型花崗巖景觀對(duì)比分析

為了說明喇嘛山花崗巖景觀特征, 與國內(nèi)和自治區(qū)內(nèi)有代表性的花崗巖景觀進(jìn)行對(duì)比分析。

3.1 與國內(nèi)典型花崗巖景觀對(duì)比

我國著名的地理學(xué)家曾昭璇(1960)曾總結(jié)國內(nèi)外對(duì)花崗巖地貌研究, 提出花崗巖地貌有兩大類:一是形成高山峻嶺, 二是形成雄偉渾圓的山體和低矮的丘陵崗地。前者為構(gòu)造侵蝕的花崗巖峰林地貌,這種地貌主要發(fā)育在高差大的山區(qū), 由巖株?duì)畹幕◢弾r體組成?；◢弾r巖石裸露, 巖體內(nèi)多組斷裂和節(jié)理發(fā)育, 受冰川或流水強(qiáng)烈切割和風(fēng)化剝蝕后形成了雄偉高聳、峰巒重疊、谷深坡陡的奇峰深壑。這類花崗巖景觀類型如中國的黃山、三清山等(葉張煌等, 2012; 盧云亭, 2007)。后者由穹窿狀的花崗巖體形成, 巖體上常發(fā)育紅色風(fēng)化殼, 經(jīng)風(fēng)化剝蝕后形成雄偉渾圓狀山體, 如中國克什克騰世界地質(zhì)公園的黃崗梁。更多的是眾所周知的石蛋地貌, 在世界各地均可見到, 其中在中國華南沿海地區(qū)更為發(fā)育。大的石蛋直徑達(dá)25 m以上, 小的1 m左右, 如中國廈門的鼓浪嶼就好像由石蛋堆成的。在中國黃山天都峰上的4塊仙桃石和雞公峰前的“天鵝孵蛋”也是花崗巖石蛋。為了說明喇嘛山花崗巖景觀的特征, 從國內(nèi)選出有代表性的花崗巖景觀進(jìn)行特征的對(duì)比分析(見表1)。

3.2 與內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)典型花崗巖景觀對(duì)比

內(nèi)蒙古自治區(qū)的花崗巖體因出露的地質(zhì)背景不同、巖石類型各異以及受不同的氣候條件和不同的后期地殼運(yùn)動(dòng)影響, 在內(nèi)外地質(zhì)營力的綜合作用下,形成了不同的地貌景觀。

根據(jù)花崗巖地貌景觀的規(guī)模、組合的不同特征,以及地貌組合特征和單體地貌的不同, 可以將喇嘛山的花崗巖景觀與自治區(qū)內(nèi)其他典型的花崗巖景觀進(jìn)行對(duì)比, 見表2。

此外, 還可以根據(jù)花崗巖景觀形成的主要外動(dòng)力條件進(jìn)行對(duì)比, 見表3。

總之, 巖石因素是決定喇嘛山花崗巖景觀的物質(zhì)基礎(chǔ); 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是喇嘛山花崗巖地貌景觀形成的決定性因素; 節(jié)理和裂隙是景觀形成分布的控制因素; 時(shí)間因素是景觀形成的必然條件。喇嘛山寒暑交替四季分明的氣候特征, 地處山前的獨(dú)特地貌條件, 沿著花崗巖 NE—SW、E—W、N—S三組原生節(jié)理及斷裂長(zhǎng)期的風(fēng)化剝蝕等綜合因素, 造就了喇嘛山半濕潤地區(qū)較為典型的花崗巖地貌景觀, 對(duì)于國內(nèi)和內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)的花崗巖地貌景觀具有一定的對(duì)比意義。

表1 喇嘛山花崗巖景觀與國內(nèi)典型花崗巖景觀特征對(duì)比分析表Table 1 Comparative analysis of granitic landscapes in the Lama Mountain and typical granitic landscapes in China

表2 喇嘛山花崗巖景觀與不同規(guī)模的花崗巖景觀對(duì)比Table 2 A comparison of granitic landscapes in the Lama Mountain with thoes of different scales

表3 喇嘛山花崗巖景觀與不同成因的花崗巖景觀對(duì)比Table 3 A comparison of granitic landscapes in the Lama Mountain with thoes of different origins

致謝:內(nèi)蒙古自治區(qū)牙克石市國土資源局、巴林鎮(zhèn)旅游管理局及巴林鎮(zhèn)林業(yè)局的領(lǐng)導(dǎo)和工作人員在野外工作和資料搜集上給予了大力幫助, 特致謝忱。

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圖版說明

圖版I Plate I

A、B-花崗巖奇峰;

C-花崗巖洞穴;

D-石柱;

E-花崗巖石蛋;

F-象形石;

G-風(fēng)蝕壁龕;

H-花崗巖石瀑

A, B-granitic peaks;

C-granitic caves;

D-pillars;

E-granite eggs;

F-pictographic stone;

G-tafoni;

H-granitic waterfall

圖版II Plate II

A、B、C、D、E、F-醒獅巖頂部的巖臼;

G、H-邊墻型風(fēng)化穴

A, B, C, D, E, F-mortars on the top of Xingshi Rock;

G, H-wall tafoni

Characteristics and Origin Analysis of the Granite Landscape of the Lama Mountain in Yakeshi, Inner Mongolia

WEN Xue-feng, CHEN An-dong, FAN Xiao-lu, ZHAO Wu-ji, SUN Hong-yan, TIAN Ming-zhong*
School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences(Beijing), Beijing100083

Hercynian alkaline granites and Yanshanian granite-porphyry are exposed in the Lama Mountain of Yakeshi City, Inner Mongolia. The influence of the Neocathaysian tectonic system led to the folding of the plastic strata and the faulting of the rigid strata in this area, which resulted in the formation of twenty-eight varying-sized,abrupt, steeply rugged, intricately structured granite peaks and the generation of a unique granite-peak-landscape in the Da Hinggan Ling. At the same time, owing to the cold and humid climate of this area, rocks tended to fall off by such external forces as water erosion and freeze-thaw weathering, forming a large number of realistic and vivid pictographic stones, pillars, niches and rock erosion mortar landscapes. This paper has summarized the type and characteristics of the granite landscape in the Lama Mountain, and compared the features of granitic geomorphologic landscape in the Lama Mountain with those in other areas.

granite landscape; characteristics; comparative study; Lama Mountain; Inner Mongolia

P901; P588.121

A

10.3975/cagsb.2013.02.11

本文由中國地質(zhì)大學(xué)(北京)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(編號(hào): 2011YYL016)資助。

2012-06-08; 改回日期: 2012-07-30。責(zé)任編輯: 魏樂軍。

文雪峰, 男, 1982年生。博士研究生。主要從事第四紀(jì)地質(zhì)及旅游地學(xué)研究。E-mail: wenxuefeng104@yahoo.com.cn。

*通訊作者: 田明中, 男, 1951年生。教授。主要從事第四紀(jì)地質(zhì)和生態(tài)及旅游地學(xué)研究。電話: 010-82322365。E-mail: Tianmz@cugb.edu.cn。

圖版I Plate I

圖版II Plate II