蘇惠敏 賀明靜
（陜西師范大學(xué) 旅游與環(huán)境學(xué)院西安710062）
摘 要：目的：為了進一步探討翠華山國家級地質(zhì)公園中水湫池景區(qū)的形成原因。方法：實地考察、結(jié)合沉積實驗分析及歷史文獻資料考證。結(jié)果：發(fā)現(xiàn)組成水湫池堰塞壩的沉積物具有典型的泥礫結(jié)構(gòu)；堰塞壩體外圍的崩塌堆積，不僅是多期和多種成因崩塌活動的結(jié)果，而且現(xiàn)存的崩積礫石都覆蓋在堰塞壩表面的古地形面上，層序關(guān)系表明其形成時間晚于堰塞壩。結(jié)論：水湫池不是這些崩塌堆積堰塞成湖的，更可能是泥石流堆積堰塞成湖，并據(jù)歷史資料考證，水湫池形成時間至少應(yīng)在北周以前。
關(guān)鍵詞：崩塌堆積；泥石流；堰塞壩；景觀遺跡
翠華山國家地質(zhì)公園位于西安南郊的秦嶺北坡，主要是山崩遺跡形成的奇特景觀，共有水湫池、大坪和甘湫池等三個景區(qū)。其中，水湫池附近山崩規(guī)模最大、景觀造型最豐富、景色最優(yōu)美，開發(fā)歷史最悠久，水湫池又是秦嶺山區(qū)唯一的天然堰塞湖。關(guān)于水湫池成因問題，流傳有許多神話故事和民間傳說，同時也受到不少地學(xué)家的關(guān)注。多數(shù)學(xué)者認為堰塞湖是山崩堆積堵塞河谷形成的。近年來，也有不少學(xué)者先后進行過考察和專題研究，揭示了崩塌堆積成因類型的多樣性和堆積時間的多期性。近期作者實地考察中，發(fā)現(xiàn)并確定組成水湫池堰塞壩的沉積物有“泥礫”結(jié)構(gòu)，沉積特征與相鄰的崩塌堆積有明顯的區(qū)別；景區(qū)里所有的崩積礫石還分別覆蓋在堰塞壩表面的不同部位，表明其形成時間都晚于堰塞壩。這些都對重新認識水湫池成因提供了重要依據(jù)。
1、翠華山及水湫池景區(qū)概況
從秦嶺北麓的山口沿太乙峪溯源南行約5km，一座由亂石堆砌的天然堰塞堤壩拔地而起。壩頂南岸，一泓碧水蕩漾在東、西兩峰之間，這就是水湫池（歷史上有天池、龍池、龍移湫，澄源池、炭谷湫、翠華湖等名稱）。池的東岸緊鄰玉案峰，西岸即太乙峰（又名翠華山）。堰塞壩從太乙峰東麓山腳下的度假村附近，迤邐向北延伸約500m，轉(zhuǎn)而向東直抵玉案峰腳下，成弧形環(huán)繞在水湫池的西、北兩岸。壩的外圍和太乙峰之間亂石嶙峋，地面凸兀不平，除了山崩殘留的臨空面等剝蝕地貌外，崩塌堆積分布在太乙峰斷崖腳下、堰塞壩西側(cè)以及翠柏崖腳下等三處（圖1中1、2、3）。其中，堰塞壩西側(cè)的崩塌堆積面積最大，崩積物數(shù)量最多，形成的景觀造型最奇特，是公園最有代表性的主景點。堰塞壩（圖1中4）的輪廓雖然還比較清楚，由于環(huán)湖公路和圍欄、臺階等人為建筑和設(shè)施的覆蓋，只有幾處露頭可實地觀察到組成壩體的沉積物的沉積與結(jié)構(gòu)特征。
2、前人研究成果綜述
一千多年前的唐人詩詞中就有對水湫池及其附近山崩亂石等景觀的描寫。王維的“太乙近天都，連天到海隅”是池畔的太乙峰；岑參的“碧潭千余尺，下見蛟龍蟠”和“色向群木深，光搖一潭影”即水湫池；韓愈在長達1020個字的《南山詩》中形象化地描繪了山崩亂石的六十多種景觀造型。宋、明時代的游記和詩詞中記述更多，明武宗正德年間，陜籍文人管楫詩中有“山崩壑壅水伏流”，首次把幾種景觀的成因聯(lián)系起來。
從20世紀50年代起，一些地學(xué)工作者曾對翠華山作過考察，但多偏重于新構(gòu)造運動或地貌形態(tài)的觀察，缺乏對景觀成因的研究。20世紀80年代以來，介紹翠華山景觀的文章、書刊增多，對景觀成因的意見與管楫相同，認為是強震誘發(fā)山崩，崩塌堆積堵塞河谷而集水成湖；至于地震和山崩的發(fā)生時間則意見不一，多數(shù)認為在唐玄宗天寶年間。由于缺乏考察的實據(jù)和史料考證，作者們多客觀地注明源于“相傳”或“據(jù)說”。
20世紀90年代以來，對景觀的實地考察、研究逐漸增多，吳成基教授（1994年）最早提出景觀遺跡成因的多因素和崩塌活動的多期性⑴，他認為除了地震可能誘發(fā)山崩外，暴雨等外營力也可能引起崩塌；景區(qū)現(xiàn)存的崩塌堆積不只與唐代的強地震事件有關(guān)，唐代以前和以后的多次地震也可能在景區(qū)誘發(fā)山崩。南凌博士⑵（2000年）正確地指出主景區(qū)大規(guī)模崩塌可能是一次強震誘發(fā)的快速山崩，但把分布位置及沉積特征明顯不同，形成時間相對較晚的翠柏崖下與太乙峰斷崖下的崩積物，定為他所認為的快速崩塌堆積的同期異相（邊緣相）。值得注意的是，在其論文附圖中所表示的環(huán)繞水湫池西北岸的濱岸沉積物不是崩塌堆積，而是“河流相沉積與土壤”。郭力宇博士⑶（2001年）不僅注意到崩塌活動的多期性，還把景區(qū)內(nèi)的崩積物按照先后次序首次分為三期，但把堰塞壩體北坡和覆蓋在它上面的翠柏崖腳下崩積物誤認成同期、同相的崩塌堆積。
3 、組成堰塞壩的沉積物
組成水湫池堰塞壩體的是一套粗碎屑的礫石堆積，主要出露在池北岸壩體北坡的十八盤，壩高約200m，靠近翠柏崖的西半部壩體被后期崩塌堆積的巨石覆蓋，東半部本來出露完整，可惜的是近年來修建的盤山道掩蓋了大部份剖面，只有零星露頭散布在水泥路面兩側(cè)，僅能觀察到沉積物中所含礫石的粒度大小，很難分辨沉積物的結(jié)構(gòu)特征；由于環(huán)湖公路和迎賓廣場等人工建筑的覆蓋，只有度假村附近和池北濱岸地帶有幾處露頭可以清晰地觀察組成壩頂?shù)某练e物。
首先引人注意的是：⑴.組成堰塞壩的堆積物所含礫石的礫徑比較小，度假村附近的壩頂沉積物一般礫徑0.5-1.0m，最大礫徑2.0m左右；池北濱岸剖面所含礫石的一般礫徑0.2-0.5m，最大礫徑不過1.0m；出露在十八盤壩體中、下部的礫石最粗，一般在1.0-2.0m，超過3.0-5.0m的極為少見；⑵.沉積物中礫石含量比較少，度假村附近的剖面中，礫石占沉積物總量的50-70﹪，池北濱岸則更少到30-50﹪。由于崩塌和人為覆蓋過多，十八盤出露的堰塞中下部沉積剖面已不清楚，礫石密集程度估計在70﹪左右；⑶.組成堰塞壩沉積物中的礫石外表多成半楞角狀，壩頂剖面中少量甚至成圓或半圓狀。
沉積物內(nèi)部結(jié)構(gòu)是鑒別其成因類型的重要標志。組成堰塞壩的沉積物，無論其礫石含量及礫徑大小異同與否，礫石之間都互不相接，分散在砂泥質(zhì)或泥質(zhì)成分的基質(zhì)包裹之中，形成所謂的“泥礫”結(jié)構(gòu)，在堰塞壩頂部各個露頭都很清晰。
從幾處露頭的粒度變化分析，沉積物的物源應(yīng)來自水湫池西岸、太乙峰東側(cè)原有的支溝，只是由于后期發(fā)生的多次大規(guī)模崩塌活動破壞了泥石流孕育和發(fā)生期的古地貌，現(xiàn)在只能從堆積物的沉積特征識別其沉積類型。組成堰塞壩體的沉積物另一重要特點,特別是壩頂沉積的幾處露頭，無論露頭與池岸的距離遠近和與水面高差大小，組成壩體的沉積物中礫石風(fēng)化程度都很深（礫石松散，錘擊即碎；所含長石多已風(fēng)化成高嶺土）,而且在壩體沉積物與上覆的崩積礫石之間還有一層厚度不等的風(fēng)化殘積土。表明二者的形成時間不僅有先后之別，而且壩體堆積形成后，還曾經(jīng)歷過一個沉積間斷時期，才覆蓋了崩塌堆積。這為進一步識別和區(qū)分堰塞壩體與周圍幾處崩塌堆積的區(qū)別和層序關(guān)系提供了直接證據(jù)（圖2）。
4 、景區(qū)內(nèi)崩塌堆積的沉積特征及其與壩體沉積的區(qū)別
根據(jù)崩積物所在位置，景區(qū)里的崩塌堆積分為水湫池西岸外圍的主景區(qū)崩塌堆積和由它分隔開的太乙峰東坡崖下的和池北岸翠柏崖下的崩塌堆積等三部分（關(guān)于它們的成因分類與崩塌活動分期另文討論）。它們的形成時間、產(chǎn)狀和沉積特征所反映的成因機制不同，但都具有崩塌堆積的共性特征而與組成堰塞壩壩體的沉積物有明顯的區(qū)別：
4.1 組成崩塌堆積的礫石粒度巨大，主景區(qū)崩積物中最大礫徑70—100m，一般在20—30m以上，3.0—5.0m以下者極少；其它兩處崖下的崩塌堆積最大礫徑10—20m，一般3.0—5.0m；而組成壩體的沉積物最大礫徑不過1.0—2.0m，大于3.0－5.0m的幾乎沒有。
4.2 崩塌堆積中的礫石外形成棱角狀，其中主景區(qū)崩積物中不少礫石有強烈碰撞造成的碎裂面；而組成壩體的沉積物中礫石外表多為半楞角狀，個別的甚至成圓或半圓狀（圖3）。
4.3 崩塌堆積全由礫徑巨大（1.0m以上）的角礫石組成；而組成壩體的沉積物中泥沙含量在30—50﹪，礫石50—70﹪。粒度分布圖中，橫軸代表Φ值，Φ值與礫徑D（以微米為單位）的函數(shù)關(guān)系為Φ=－lg2d；縱軸代表不同礫徑大小所占的百分比。從圖4可以看出：崩塌堆積呈單峰態(tài)，主要由礫石組成，而組成壩體的沉積物呈雙峰態(tài)說明了礫石和泥沙的含量都有較高的數(shù)值。（圖4）。
4.4. 崩塌堆積中礫石相互鑲嵌交錯，呈顆粒支撐；礫間空隙巨大而又中空（圖5），沒有任何充填物，其中比較著名的如“風(fēng)洞”、 “冰洞”和“夏之春”等，有的長近百米，有的深達二、三十米，有的形如大廳可容人半百；而組成壩體的沉積物中，每塊礫石分別有泥沙包裹而懸浮在基質(zhì)之中，形成典型的“泥礫”構(gòu)造（圖6）。截然不同的沉積結(jié)構(gòu)是區(qū)別兩種沉積物成因類型的主要標志：前者是重力崩塌形成的“顆粒流”堆積；后者則是非線性的粘性流體形成的“碎屑（泥石）流”堆積。
4.5. 崩塌堆積都沿斷崖延伸方向呈帶狀分布，崩積物的發(fā)育程度，包括崩積物數(shù)量、崩積角礫的礫徑大小和其產(chǎn)狀等與相鄰斷崖的相對高度、巖體的穩(wěn)定性和巖石的風(fēng)化破碎程度成正相關(guān)的關(guān)系；而泥石流則發(fā)生在主溝兩側(cè)的支溝溝口，其產(chǎn)狀多呈長壟形，與主溝流向正交或斜交。遺憾地是，后期多次而強烈的崩塌活動破壞了泥石流發(fā)生源地的的古地貌，只能根據(jù)堆積物的沉積特征判斷其成因類型。
5、 結(jié)束語
1.景區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的崩塌堆積無論其成因和形成時間是否相同，都分別超覆在堰塞壩的不同部位，層序關(guān)系上晚于堰塞壩的形成時間。因此，水湫池不可能是這些崩塌堆積堰塞成湖的。
2.組成堰塞壩壩體沉積物的礫石含量、形態(tài)與礫徑大小，沉積結(jié)構(gòu)等各種沉積特征和相鄰的崩塌堆積都有明顯的區(qū)別。從比較沉積學(xué)的觀點看二者的形成條件和成因類型自不相同。形成堵塞河谷而集水成池的堰塞壩沉積物不是礫間空隙大而中空的崩塌堆積，而是礫石分別被泥沙組成的基質(zhì)包裹的泥石流堆積（4）。
3. 據(jù)《北周地理志》（5）載，北周武帝時（公元566—578年）有僧人釋道判擔任過終南山龍池道場主持。則龍池在北周以前已有自無疑問，其時間比天寶年間早近200年。北周以前缺乏準確說明水湫池形成時間的歷史資料（6）。有待利用現(xiàn)代絕對測年技術(shù)確定其形成時間。
參考文獻
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(2) Nan Ling, Cui Zhijiu, The Deposit Characteristics of The Paleo Avalanched Landslide in Xi’an CuiHua Mountain and Analysis of its Generative Process, Journal of Mountain Science, Dec. 2000,Vol.18, No.6, pp502-507. 南 凌，崔之久. 西安翠華山古崩塌性滑坡體的沉積特征及其形成過程，山地學(xué)報，2000，18（6）：502-507.
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(4) 賀明靜 孫根年 宋詠梅等. 陜西西安翠華山地質(zhì)景觀遺跡成因探析 ，干旱區(qū)地理，2005，28（2）：146－149
(5) 王仲犖.《北周地理志》，中華書局，1980年北京版，18-20
(6) Su Huimin，He mingjing，A study on the formation age of Shuiqiuchi pool and the culluvial deposits around the pool in Cuihuashan mountain ，Journal of Chinese historical geography. Oct，2005，Vol.20，No.4，pp134-140.蘇惠敏，賀明靜.翠華山水湫池及其附近崩塌堆積形成年代探疑，中國歷史地理論叢，2005，20（4），135-140
