廣州市增城地質(zhì)公園花崗巖龜背石特征及成因研究

蘇扣林，鄭小戰(zhàn)，黃永貴，蘇麗薇，黎橋勇

（廣州市地質(zhì)調(diào)查院，廣東廣州510440）

廣州市增城地質(zhì)公園花崗巖龜背石特征及成因研究

蘇扣林*，鄭小戰(zhàn)，黃永貴，蘇麗薇，黎橋勇

（廣州市地質(zhì)調(diào)查院，廣東廣州510440）

廣州市增城地質(zhì)公園位于廣州北部派潭鎮(zhèn)大尖山一帶，花崗巖龜背石位于增城地質(zhì)公園牛牯嶂風(fēng)景區(qū)內(nèi)。通過地質(zhì)調(diào)查和研究，花崗巖龜背石主要分布在標(biāo)高在500～1000m低—中山地貌，面積約254m2，龜背石上花崗巖為南昆山單元（K1N）中粗粒黑云母二長花崗巖，花崗巖形成于早白堊世。園內(nèi)龜背石分為2種類型，一種是外營力地質(zhì)作用如次生節(jié)理形成的楔形體龜背石，較為常見，美學(xué)價值不大；另一種是半塑狀花崗質(zhì)巖漿加之局部化學(xué)成分差異，干裂形成網(wǎng)格狀裂紋，后經(jīng)風(fēng)化地質(zhì)作用，在原巖表面留下形成形似龜背紋微地貌，十分罕見，是增城地質(zhì)公園珍貴的地質(zhì)遺產(chǎn)，具有極高的科研和美學(xué)價值。

增城地質(zhì)公園；花崗巖龜背石；風(fēng)化剝蝕地質(zhì)作用；地質(zhì)遺跡

龜背紋，古代占卜時灼烤龜甲，視所見坼裂之紋，以兆吉兇體咎。又因龜背紋是神秘莫測之物而被崇尚，隨演化成吉祥之物。龜背石是巖石表面因存在類似于龜背的花紋而得名。目前發(fā)現(xiàn)的龜背石有三大類，一種是沉積巖類龜背石，如大連濱海國家地質(zhì)公園中形成于5.4億前寒武紀(jì)鈣質(zhì)粉砂巖龜背石、贛州石城通天寨丹霞地貌紅色砂巖龜背石。第二種是火山巖類龜背石，如內(nèi)蒙古阿爾山石塘的熔巖狀龜背石，廣東湛江湖光巖國家地質(zhì)公園柱狀節(jié)理玄武巖龜背石。第三種為本次發(fā)現(xiàn)的花崗巖中龜背石，本項目為廣州市財政專項，通過地質(zhì)調(diào)查了解廣州市增城地質(zhì)公園龜背石分布、特點，研究其成因，探究其遺跡點美學(xué)價值。

廣州市增城地質(zhì)公園位于廣州北部派潭鎮(zhèn)大尖山一帶，總面積約254km2，園內(nèi)花崗巖龜背石首先由廣州市地質(zhì)調(diào)查院在開展地質(zhì)遺跡調(diào)查的過程中發(fā)現(xiàn)，主要分布在增城地質(zhì)公園東北部牛牯嶂至望君山的山峰、巖壁、溝谷等處。園區(qū)地處低緯度區(qū)，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，全年平氣溫20℃～22℃，年降雨量為1600mm以上，年平均日照時數(shù)1871.0h，河流主要以派潭河為主，系增江一級支流，發(fā)育于南昆山馬坑嶂，由高灘水、靈山水、高埔水等小河組成，在小樓鎮(zhèn)大樓山匯入增江，河長36km，年徑流量5×108m3。區(qū)內(nèi)最高峰牛牯嶂（海拔1087.3m），屬于低山—中山地貌。

增城地質(zhì)公園龜背石分布于早白堊紀(jì)南昆山單元（約126Ma）黑云母花崗巖中，處于佛岡—豐良東西向構(gòu)造帶與北東向廣州—從化斷裂帶交接復(fù)合南面部位，園區(qū)北部石人嶺—大尖山一帶，侏羅世火山活動頻繁而強(qiáng)烈。早白堊世區(qū)域上的花崗巖主要沿東西、北東向呈小巖株或巖基狀展布，多為S型花崗巖。至白堊紀(jì)末，巖漿活動才逐漸減弱，地殼運(yùn)動逐步走向和緩。第三紀(jì)起的喜瑪拉雅運(yùn)動使園區(qū)處于隆升剝蝕狀態(tài)，第四紀(jì)更新世新構(gòu)造運(yùn)動表現(xiàn)為區(qū)域性差異塊斷升降運(yùn)動，區(qū)域上花崗巖主要為風(fēng)化剝蝕作用占主導(dǎo)［1-2］。

1　花崗巖龜背石分布及分類

1.1花崗巖龜背石分布

根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查，增城地質(zhì)公園內(nèi)花崗巖為淺灰色，花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，粒度2～8mm，斑晶含量5%～10%，斑晶成分為鉀長石，多為自形板狀、寬板狀，卡氏雙晶發(fā)育。巖石主要礦成分鉀長石25%～45%，基質(zhì)呈他形不規(guī)則狀，少數(shù)半自形板柱狀；斜長石20%～35%，自形—半自形柱狀、柱粒狀；石英25%～35%，呈他形粒狀；黑云母3%～5%，呈板狀、板柱狀。里特曼指數(shù)（σ）2.06，Al2O3飽和度（ACNK）1.03，具有S型花崗巖特征。此外標(biāo)高在800m以上時，巖石中可見少量灰白色石英閃長質(zhì)包體。花崗巖龜背石發(fā)現(xiàn)8處，3處分布在牛牯嶂水庫周邊溝谷處，標(biāo)高在570～610m，面積41m2，5處分布在牛牯嶂峰至望夫山巖壁及溝谷處（圖1），標(biāo)高在860～1010m，面積213m2。

圖1　增城地質(zhì)公園牛牯嶂花崗巖龜背石照片

1.2花崗巖龜背石分類及成因解釋

根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查（表1），園區(qū)中花崗巖龜背石分2種類型，第一種為外營力龜背石，該龜背石為后期地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動，如擠壓共軛節(jié)理切割巖體形成的楔形體，后經(jīng)流水侵蝕以及后期風(fēng)化作用形成不等邊三角形、四角形等龜背石。該龜背紋特點是邊比效平直，切割深，為外營力地質(zhì)作用下，自然演化過程形成，自然界中較為常見，美學(xué)價值不大，如D04。

表1　增城地質(zhì)公園牛牯嶂龜背石調(diào)查表

第二種為內(nèi)營力龜背石，花崗質(zhì)巖漿呈半塑狀加之局部化學(xué)成分差異，干裂形成網(wǎng)格狀裂紋，后期風(fēng)化作用對龜背紋形成占次要因素，該龜背紋五邊形居多，偶有弧形邊，且嵌合較為整齊，形似龜背的紋飾，該龜背紋特點是五邊形居多，切割不深，多呈“V”，龜背上的巖石為中粒黑云母二長花崗巖，灰白色，結(jié)構(gòu)較為疏松，多呈中—微風(fēng)化巖狀，自然界中較為少見，美學(xué)價值大［3-4］，如D05、D06、D07、D08。現(xiàn)場調(diào)查時對D05點龜背紋（樣號H1）和龜背殼（樣號H2）取化學(xué)樣進(jìn)行主要成分對比分析，樣品化驗委托廣東省402建材隊實驗室采用滴定法進(jìn)行分析（分析精度優(yōu)于1%），分析結(jié)果見表2。

表2　增城地質(zhì)公園牛牯嶂龜背石D05點化學(xué)分析結(jié)果表

從表2得知，龜背紋和龜背殼上的化學(xué)成分總體變化不大，但龜背紋上的MgO、CaO明顯偏多，MgO相對龜背殼偏多53.33%，CaO相對龜背殼偏多30.99%，MgO、CaO在雨水、大氣中的CO2以及溫度等影響下溶解，在原巖表面留下紋飾。

2　花崗巖龜背石美學(xué)價值評價

2.1稀有性評價

園區(qū)中內(nèi)營力花崗巖龜背石，發(fā)育規(guī)模中等，保存完整，十分罕見，據(jù)現(xiàn)有資料記載尚屬首次發(fā)現(xiàn)，國際、國內(nèi)稀有。

2.2觀賞性評價

龜背紋在民間語意吉祥如意象征，花崗巖巖龜背石，可比大連濱海國家地質(zhì)公園中前寒武紀(jì)鈣質(zhì)粉砂巖龜背石以及湛江湖光巖國家地質(zhì)公園柱狀節(jié)理玄武巖龜背石。具有很強(qiáng)的科普性、趣味性，對展示增城地質(zhì)公園旅游新形象和新魅力，提升增城地質(zhì)公園知名度和美譽(yù)度具有巨大的推動作用，是增城地質(zhì)公園珍貴的地質(zhì)遺產(chǎn)，具有極高的科研和美學(xué)價值。

3　結(jié)論

（1）廣州市增城地質(zhì)公園花崗巖龜背石按其成因類型分為2類，一種是外營力地質(zhì)作用如次生節(jié)理形成的楔形體龜背石，較為常見，美學(xué)價值不大。另一種是半塑狀花崗質(zhì)巖漿加之局部化學(xué)成分差異，干裂形成網(wǎng)格狀裂紋，后經(jīng)風(fēng)化地質(zhì)作用，在原巖表面留下形成形似龜背紋微地貌，十分罕見，是增城地質(zhì)公園珍貴的地質(zhì)遺產(chǎn)，具有極高的科研和美學(xué)價值。

（2）比較形似的龜背紋一般形成于標(biāo)高大于800m巖壁或溝谷處，自然界中較為少見，美學(xué)價值大（如D05、D06、D07、D08），為難得的自然遺產(chǎn)，建議加以宣傳保護(hù)。

［1］謝先德，朱照宇，覃慕陶，陳俊仁，文啟忠，等.廣東沿海地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害［M］.廣東科技出版社，2003.

［2］易順民，梁池生.廣東省地質(zhì)災(zāi)害及防治［M］.北京：科學(xué)出版社，2010.

［3］國土資源部地質(zhì)環(huán)境司.走進(jìn)國家地質(zhì)公園［M］.北京：中國大地出版社，2003.

［4］張?zhí)炝x，李江風(fēng)，馮進(jìn)城.地質(zhì)公園導(dǎo)游必讀［M］.北京：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2006.

P571

A

1004-5716（2016）04-0130-04

2015-04-17

廣州市財政專項項目（廣州市地質(zhì)遺跡保護(hù)規(guī)劃）。

蘇扣林（1964-），男（漢族），江蘇鹽城人，高級工程師，現(xiàn)從事區(qū)域地質(zhì)、地質(zhì)礦產(chǎn)及環(huán)境地質(zhì)工作。