陳文光 彭世良 江 濤
湖南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站 長沙 410007
摘要:南岳衡山主體由燕山期花崗巖構(gòu)成,包括南岳巖體(東部)和白石峰巖體(西部)兩大巖體,為一座斷塊壘形中山,發(fā)育著典型的群峰——條形嶺脊花崗巖地貌,地貌類型多樣,景觀豐富,花崗巖山峰嶺脊地貌奇特,階梯狀地貌典型,斷層構(gòu)造地貌明顯,水蝕地貌、崩積地貌及石蛋地貌富有特色,可以作為同類花崗巖地貌類型的典型代表。
關(guān)鍵詞:南岳衡山,燕山期花崗巖,群峰——條形嶺脊花崗巖地貌, 階梯狀地貌
南岳衡山位于湖南省中部偏東,有“五岳獨秀”的美譽。歷史上的南岳有72峰,南起衡陽市回雁峰,北到長沙市岳麓山,延續(xù)800余里。從自然地形來看,南岳衡山山體南北長34km,東西寬10~15km,面積373km2,主體由花崗巖構(gòu)成,南部約73km2屬變質(zhì)巖。
1 地質(zhì)概況
南岳衡山花崗巖包括南岳和白石峰兩大巖體,呈巖基產(chǎn)出,屬燕山早期侵入,侵入于元古代淺變質(zhì)巖和晚古生代碎屑巖及碳酸鹽巖中,后覆蓋白堊系和第三系紅層沉積,且白石峰巖體侵入于南岳巖體中。東部南岳巖體為燕山早期第一次侵入,同位素年齡173Ma,巖性主要為斑狀二長花崗巖,屬硅酸過飽和弱堿性巖石,邊緣為片麻狀二長花崗巖—花崗閃長巖巖性帶;西部白石峰巖體為燕山早期第三次侵入,同位素年齡147Ma,巖性主要為二云母二長花崗巖,屬硅酸過飽和和過堿性巖石,西部為典型的混合巖帶。與巖體接觸的地層主要有中上元古界冷家溪群(南部)和板溪群(北部)、上古生界泥盆系和石炭系(東部)、中生界白堊系和新生界第三系(西部)。南岳衡山花崗巖巖體成因有二種類型,一類為殼源物質(zhì)熔融型花崗巖(“S”型),另一類為混合巖化花崗巖(“Sm”型),即變質(zhì)—交代型花崗巖。
南岳衡山花崗巖巖體東西兩側(cè)均受斷層控制。西側(cè)為雙牌—株洲深大斷裂中段一部分,走向北東30°,為壓扭性斷裂。東側(cè)為白鷺坳—八井田斷裂,走向北東40~50°,為區(qū)域性壓扭性斷裂。巖體內(nèi)部裂隙、節(jié)理構(gòu)造主要有北東向、北西向、北西西(近東西)向、近南北向等四組,控制了衡山花崗巖微地貌景觀的形成與演化。
侏羅紀(jì)燕山早期地殼運動伴隨著強烈的巖漿活動,本區(qū)南岳巖體和白石峰巖體先后侵入,地面隆起形成南岳衡山地穹。白堊紀(jì)初衡山地穹繼續(xù)上隆,白堊紀(jì)晚期,衡山地穹西部凹陷。第三紀(jì)初,衡山穹隆被夷為花崗巖準(zhǔn)平原,其時,地殼又稍有下降成為一個大內(nèi)陸湖,沉積形成紅色巖系,衡山不復(fù)存在。第三紀(jì)本區(qū)發(fā)生衡陽運動使衡山與紅色巖系同時升起,經(jīng)過幾次間歇上升,山勢逐漸高聳,紅色巖系剝落。第四紀(jì)以來,衡山山體仍在上升,使其山勢更加雄偉,直至形成今日的南岳衡山。
2 花崗巖地貌特征
南岳衡山是衡陽中新生代紅色盆地中聳立的一座斷塊壘形花崗巖中山,氣勢雄偉,主峰祝融峰海拔1300.2m。南岳衡山整體似梭狀穹形,地形地貌呈脊肋骨格狀結(jié)構(gòu)。山體主脊線呈北北東—南南西走向,中部略向西拱曲成弧形,為花崗巖穹窿體的核心。主脊兩側(cè)山脊東西走向,呈肋骨狀平行展布,海拔300~1000m,高度從主脊向外呈階梯狀降低。地貌特征表現(xiàn)為:
2.1 地貌類型多樣,景觀豐富
南岳衡山花崗巖地貌有花崗巖山峰、花崗巖峽谷、花崗巖崩塌堆積地貌、花崗巖水蝕地貌、花崗巖石蛋地貌等類型,而且每類又有多種微地貌景觀,如花崗巖山峰有峰巒、峰墻、峰叢、峰柱、殘峰等,崩塌堆積地貌有石門、石橋、石洞、石堆、石河、錯落體等,水蝕地貌有石槽、石脊、石臼、石盆、石潭、穿洞等。
2.2 發(fā)育典型的群峰——條形嶺脊花崗巖地貌
南岳衡山發(fā)育著典型的群峰——條形嶺脊花崗巖地貌,花崗巖山峰嶺脊地貌奇特。在373km2范圍內(nèi),有大小山峰910個(其中花崗巖山峰700余個),平均每平方公里2.44個,其中1000m以上山峰49個(全部為花崗巖山峰),800~1000m山峰91個,500~800m山峰194個。主脊線南北長30多公里,有40余座超千米的山峰。遠(yuǎn)遠(yuǎn)觀望,峰巒高聳綿延,山峰密集成群,山體雄渾秀美。
2.3 階梯狀地貌典型
南岳衡山自上而下可分為四個階梯,主脊以東特別明顯。
第一級階梯:由主脊線山峰組成,海拔1000~1300m。
第二級階梯:主脊線東西兩側(cè)海拔700~800m的山峰,如竹篙嶺、擲缽峰、天堂峰、天臺峰等。
第三級階梯:從第二級階梯外側(cè)向東、向西延伸,形成400~500m的山峰,如紫云峰、香爐峰、天臺、寨子嶺、獅子峰等。
第四級階梯:在南岳衡山山麓地帶,丘陵、崗地海拔150~200m。
2.4 斷層構(gòu)造地貌明顯
南岳衡山斷層構(gòu)造發(fā)育,對地貌的形成發(fā)育有著深刻影響。東西兩側(cè)受區(qū)域性大斷裂控制,使山體隆起形成壘形中山地貌。主脊線兩側(cè)有多條北東向斷層疊瓦式排列,是階梯狀地貌形成發(fā)育的重要因素。此外,主脊線兩側(cè)東西向平行山脊、V形河谷、懸谷、山前三角面、扇狀缺口等地貌,均與斷層構(gòu)造密切相關(guān)。
2.5 水蝕、崩積及石蛋景觀富有特色
南岳衡山斷裂構(gòu)造發(fā)育,地處溫暖濕潤氣候區(qū),同時山體孤聳,山體上下氣候差異大,化學(xué)和物理風(fēng)化都表現(xiàn)強烈,各種外營力作用十分活躍,致使地表溪溝發(fā)育,水體和水蝕景觀眾多,崩塌和石蛋景觀廣布,成為南岳衡山重要的景觀特色。
3 花崗巖地貌類型
南岳衡山花崗巖地貌景觀類型多樣,主要有花崗巖山峰、花崗巖峽谷、花崗巖崩塌堆積地貌、花崗巖流水侵蝕地貌、花崗巖石蛋地貌等,每種類型又可以劃分為多種微地貌景觀。
3.1 花崗巖山峰
南岳衡山共有花崗巖山峰700百余個,根據(jù)山峰形態(tài)和發(fā)育特征,又可分為峰巒、峰叢、峰墻、峰柱以及殘峰、殘丘等。
?。?)峰巒:指規(guī)模巨大的由多個峰體密集組成的脈絡(luò)狀連綿的山峰地貌,是峰林地貌初始發(fā)育階段的表現(xiàn)。如石囷峰、金簡峰、芙蓉峰、碧蘿峰、煙霞峰、珍宿峰、祥光峰等7座海拔超1000m的山峰密集地排列于東北-西南向的主脊線上,構(gòu)成峰巒景觀。
(2)峰墻:指具有一定規(guī)模的墻狀體地貌。在主脊線兩側(cè),平行地排列著一些東西走向的山峰,有的山脊尖銳如刀鋒,近似墻狀體。如側(cè)刀鋒,其石壁似一把巨刀的側(cè)面,是典型的峰墻。
?。?)峰叢:即連座式峰林,因其峰體基部彼此相連而得名,是峰林地貌開始發(fā)育階段的表現(xiàn)。如蓮花峰,頂部有海拔高度幾乎相等的峰頭5個,遠(yuǎn)看似蓮花瓣緊密排列。
(4)峰柱:指單個花崗巖柱狀體,峰體高聳,高達(dá)數(shù)十米到上百米,如降真峰,峰柱高近100m。
?。?)殘峰:指花崗巖山峰經(jīng)長期的剝蝕、侵蝕而殘留的矮小峰體,是峰林地貌晚期發(fā)育階段的表現(xiàn)。如穹隆狀的瑞應(yīng)峰、城堡狀的擲缽峰等。
3.2 花崗巖峽谷地貌
南岳衡山分布有多條峽谷,如玉板溪峽谷、龍鳳溪峽谷、桎木潭峽谷、水簾洞峽谷等。峽谷多沿斷裂發(fā)育,橫斷面形態(tài)多呈深窄的“V”形,峽谷兩側(cè)常見懸崖峭壁,如龍鳳溪峽谷崖壁、水簾洞峽谷崖壁等。
3.3 花崗巖崩塌堆積地貌
南岳衡山的花崗巖崩塌堆積微地貌景觀主要有:
?。?)崩塌堆積洞:崩塌巖塊相互架空堆積成洞穴,其形狀不規(guī)則。南岳衡山崩塌堆積洞較多,主要有:第一洞天、穿巖詩林崩塌堆積洞、桎木潭峽谷崩塌堆積洞等。
?。?)崩塌堆積石門、天生橋:崩塌巖塊相互架空成門狀石拱,即石門,如桎木潭峽谷石門、穿巖詩林石門。崩塌巖塊架空堆積在峽谷或兩個峰柱上即成為天生橋,如會仙橋。
?。?)倒(滾)石堆:崩裂巖塊在坡腳形成的堆積物,有的造型奇特,常形成獨特的風(fēng)景,如香爐峰山坡上的穿巖詩林,是一規(guī)模巨大的倒石堆景觀,由數(shù)百個大巖塊組成,有的似魚龍,有的似石浪臺,并形成了數(shù)十個相通的崩塌堆積洞。
?。?)錯落體:局部巖塊沿節(jié)理、裂隙等結(jié)構(gòu)面崩裂、下錯,但沒傾倒,形成與主體分離的錯落體。這些錯落體也成為衡山一道顯著的景觀,如黃巢試劍石、朱鳳歸巢、蒼鷹欲飛等。
?。?)其他崩塌堆積地貌:數(shù)量眾多的崩塌巖塊被搬運到河谷,形成石河,如玉板溪石河;大小巖塊相互疊置,形成疊置塊或風(fēng)動巖,如飛仙石;還有崩塌巖塊形成石峰、石柱、石桌、石堡等。
3.4 花崗巖水蝕地貌
在溪谷流水侵蝕作用下,溝床發(fā)育石槽、石脊、石臼、石盆形態(tài)等微地貌景觀。
?。?)石槽和石脊:花崗巖河床上的節(jié)理、裂隙及風(fēng)化疏松的礦物脈,受線狀流水作用形成橫斷面呈“V”型或“U”型的沖蝕溝,即石槽。石槽之間,呈長條形或弧形脊?fàn)钔蛊馂槭埂?/p>
?。?)石臼:又稱“壺穴”,是南岳衡山花崗巖河床上較為普遍的微地貌景觀。旋轉(zhuǎn)的渦流帶動砂石沖磨巖石中原有低洼處或相對軟弱部位(如節(jié)理、裂隙和風(fēng)化疏松的礦物脈),形成大小不一的圓形、橢圓形或不規(guī)則狀、內(nèi)壁呈弧形的凹坑。
?。?)石盆:石臼進(jìn)一步侵蝕擴大加深,并向低處瀉水,形成向一側(cè)開口的圓弧形凹坑,稱為石盆。
石盆進(jìn)一步擴大加深,可以形成石潭;在兩個石盆相鄰或石盆與石槽相鄰的地方,盆壁被蝕穿而成為穿洞。
3.5 花崗巖石蛋地貌
石蛋地貌是花崗巖球狀風(fēng)化的結(jié)果,是花崗巖地區(qū)獨特的景觀。受構(gòu)造節(jié)理影響,花崗巖巖體被分割成許多巖塊,它們的棱角部分最易被風(fēng)化、崩削,逐漸圓化,形成石蛋,由立方系統(tǒng)節(jié)理分離的石蛋呈圓形,由長方系統(tǒng)節(jié)理分離的石蛋成方圓形。在南岳衡山大多數(shù)嶺脊地帶或某些坡地轉(zhuǎn)折地帶,??煽吹饺痘虬肼丁A或方、大小不一、千姿百態(tài)的花崗巖石蛋。規(guī)模巨大石蛋如獅子巖、皇帝巖等,中小型石蛋如金蟾拜月、飛仙石等。
3.6 花崗巖石穴
在南岳衡山祝融峰一帶海拔1000m以上的花崗巖坡面上,以及花崗巖石蛋的傾斜頂面和側(cè)面,發(fā)現(xiàn)有一串串大小不一的圓形、扁圓形小洞穴,形似蜂窩,為花崗巖地區(qū)一種較為特殊的微地貌景觀。石穴形成與水蝕及風(fēng)化作用有關(guān)。因為花崗巖表面常發(fā)育不同方向的節(jié)理,受雨、霧的侵蝕,節(jié)理面發(fā)生砂狀風(fēng)化,雨水沿崖壁、巖體頂面或側(cè)面向下流淌,沿節(jié)理面向內(nèi)侵蝕形成呈串珠狀分布的石穴。石穴之所以分布在海拔較高處,可能跟南岳衡山海拔較高處雨、霧較多的緣故有關(guān)。