寧遠(yuǎn)縣九嶷山三分石成因探討

羅治勇 余姝辰 何梓華

摘 要 三分石位于寧遠(yuǎn)九嶷山省級(jí)地質(zhì)公園三分石景區(qū)，因造型奇特，以及舜帝崩葬于此的傳說，逐漸成為九嶷山的標(biāo)志、代表和形象，但對(duì)其成因目前有諸多說法。2015年，筆者在此開展九嶷山地質(zhì)遺跡調(diào)查工作時(shí)，對(duì)三分石的地質(zhì)條件進(jìn)行了初步考察，在此基礎(chǔ)上對(duì)其成因展開以下討論。

關(guān)鍵詞 寧遠(yuǎn)；九嶷山；三分石；成因探討

中圖分類號(hào)：P66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： Located in Sanfen Stone Scenic Area， Jiuyi Mountain Province-level Geological Park， Ningyuan County， thanks to its marvelous landscapes and the legend of burial place of Emperor Shun， Sanfen Stone has gradually become the landmark， symbol and image of Jiuyi Mountain. At present， there are many explanations for its origin. In 2015， the authors carried out survey on Jiuyi Mountain geological heritages， preliminarily investigated geologic condition of Sanfen Stone， based on which the following further discussion is made on its origin.

Keywords： Ningyuan；Jiuyi mountain； Sanfen stone； discussion on origin

1 基本特征

三分石坐標(biāo)位于E112°02′16″，N25°14′47″，頂端海拔約1822 m，整體由三塊巖板組成，高230～280 m，寬260～280 m，巖板長(zhǎng)軸走向342°。

由北往南觀之，組成三分石的三塊巖板形似三根手指，呈柱狀（圖1），每塊巖板上下寬度近似，兩側(cè)巖板厚度稍厚，中間巖板稍薄，彼此分離，其間可見明顯張裂，頂端張距約3 m和7 m，張裂面平直，兩側(cè)透光，兩側(cè)邊陡立直下。

由西往東觀之，僅見三分石一側(cè)巖板，形似頂角約80°的等邊三角形，三角形的邊較平直，兩側(cè)陡立，隱沒于其下的堡狀基座中（圖2）。

2 區(qū)域地質(zhì)條件

2.1 所處構(gòu)造體系

按照地質(zhì)力學(xué)理論建立起來的構(gòu)造體系劃分，三分石位于湖南省早—晚期新華夏系北東—南西向構(gòu)造體系和晚期新華夏系北東向構(gòu)造體系的結(jié)合部位。

2.2 巖性特征

三分石發(fā)育于九嶷山復(fù)式巖體中的燕山早期金雞嶺巖體中，九嶷山復(fù)式巖體穹窿構(gòu)造的中心位置。

金雞嶺巖體侵入到寒武系中，出露面積約330 km2，根據(jù)Bi同位素年齡的測(cè)試結(jié)果可知，該巖體的同位素年齡在1.71～1.82億年之間，其巖性特征如下表所示。

3 成因探討

三分石雄偉挺拔，吸引了眾多游客，其高出周圍巖體近三百米的現(xiàn)象引起了討論，按照常理推斷，相同的風(fēng)化環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境條件，小區(qū)域內(nèi)的地形地貌應(yīng)無大的差別，但客觀實(shí)際卻截然不同，現(xiàn)象的背后必定存在著某些差別，筆者認(rèn)為主要因素有：節(jié)理切割、構(gòu)造擠壓、差異風(fēng)化，分述如下：

3.1 節(jié)理切割

前已所述，組成三分石的三塊巖板之間發(fā)育一組節(jié)理，節(jié)理面平直，延伸較遠(yuǎn)，明顯不同于風(fēng)化節(jié)理、原生節(jié)理和冷凝節(jié)理。

筆者于2015年對(duì)三分石進(jìn)行了考察，發(fā)現(xiàn)基座上發(fā)育了數(shù)條平行節(jié)理，延伸方向約為340°，延伸較遠(yuǎn)，該組節(jié)理與三分石三塊巖板之間的節(jié)理方向高度一致，為同一組節(jié)理，且節(jié)理之間發(fā)育花崗巖透鏡體，綜合以上特征，認(rèn)定該組節(jié)理為構(gòu)造節(jié)理無疑（圖3）。

3.2 構(gòu)造擠壓

前已所述，三分石基座上構(gòu)造節(jié)理發(fā)育，節(jié)理中可見擠壓形成的透鏡體，此外，筆者在從三分石景區(qū)羊巖坪停車場(chǎng)前往三分石觀景臺(tái)的路上，看到了由于擠壓作用形成的花崗巖片理化現(xiàn)象，片理帶中發(fā)育數(shù)條裂隙，彼此平行，上述二者的存在證明了此處的巖體受到了強(qiáng)烈擠壓（圖4）。

在擠壓作用下，為使力得到釋放，達(dá)到平衡狀態(tài)，筆者認(rèn)為組成三分石的巖板會(huì)以某一水平接觸點(diǎn)為支撐，巖板上部張開一定距離，下部彼此擠壓碰撞，釋放壓力，就像夾子，一頭張開，另一頭必定合攏。但同時(shí)也要注意到了，雖然存在擠壓力，但無論在垂向還是水平方向上，作用于巖體上的力都不會(huì)是平均的，在偶然情況下，包圍三塊巖板的圍巖作用于巖板底部的力稍大于作用于巖板頂部的力，由于力的耦合，產(chǎn)生向上的合力，將巖板呈靜態(tài)的向上托舉，經(jīng)年累月，巖板逐漸凸起。這就像是兩只手掌平行擠壓一塊濕滑的肥皂，在手掌面保持平直且持續(xù)擠壓的情況下，肥皂將會(huì)隨機(jī)的向上、向下或向兩側(cè)被擠壓飛出。但巖板下部由于基巖頂托而無法向下移動(dòng)，唯有上部沒有阻礙，因此，巖板會(huì)朝上逐漸凸起。

3.3 差異風(fēng)化

通常情況下，在構(gòu)造擠壓的作用下，巖體會(huì)發(fā)生礦物定向排列、重新結(jié)晶的現(xiàn)象，來達(dá)到縮小體積，釋放壓力的效果，在這種情況下，巖體比重加大，礦物顆粒變小，如此一來，巖石抵抗風(fēng)化的能力就會(huì)大大增強(qiáng)。

由于三分石出露位置為地表附近，在擠壓作用下，巖體一邊被迫采用宏觀位移的方式抵消部分?jǐn)D壓力，一邊通過礦物定向排列和重結(jié)晶、巖體縮小體積的方式釋放部分?jǐn)D壓力，這就造成了組成三分石的三塊巖板巖性較周圍巖體硬度稍大，在同等風(fēng)化的條件下，差異風(fēng)化現(xiàn)象就出現(xiàn)了，三分石抵抗風(fēng)化的能力強(qiáng)于周圍巖石逐漸凸起。但遺憾的是，由于三分石險(xiǎn)峻無比，十分難于攀爬，筆者無法攀登至巖板，近觀巖板的巖性，無法實(shí)地查驗(yàn)巖體硬度，但從滾落山腳的巖塊與其他巖塊的抗外力打擊試驗(yàn)（用地質(zhì)錘破壞）來看，前者抗外力打擊能力明顯強(qiáng)于后者。

綜上所述，筆者認(rèn)為，在構(gòu)造擠壓，節(jié)理切割，加之組成巖板的巖體輕微變質(zhì)，差異風(fēng)化逐漸形成了今天的面貌。

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