葉張煌,劉嘉麒,尹國(guó)勝,陳安澤,王 敏

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

2)東華理工大學(xué),江西南昌 330013;

3)中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所,北京 100029;

4)江西省地質(zhì)調(diào)查院,江西南昌 330030;

5)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院,北京 100037

江西三清山國(guó)家地質(zhì)公園內(nèi)的重大地質(zhì)事件記錄

葉張煌1,2),劉嘉麒3)*,尹國(guó)勝4),陳安澤5),王 敏5)

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

2)東華理工大學(xué),江西南昌 330013;

3)中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所,北京 100029;

4)江西省地質(zhì)調(diào)查院,江西南昌 330030;

5)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院,北京 100037

江西三清山于2005年3月批準(zhǔn)為國(guó)家地質(zhì)公園,2008年7月入選世界自然遺產(chǎn)名錄,以花崗巖地質(zhì)與花崗巖峰林地貌著稱。擁有10億年演化歷史的三清山,不僅是一個(gè)地學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域具有全球研究對(duì)比意義的地學(xué)寶庫(kù),而且是擁有重要科學(xué)價(jià)值及科普意義的地質(zhì)遺跡。在申報(bào)世界地質(zhì)公園野外考察的基礎(chǔ)上,本文綜述了三清山地質(zhì)遺跡代表性的9個(gè)重大地質(zhì)事件,這也是世界自然遺產(chǎn)開(kāi)發(fā)和保護(hù)基礎(chǔ)工作以及地質(zhì)公園管理的要求。

三清山;國(guó)家地質(zhì)公園;地質(zhì)遺跡;地質(zhì)事件

三清山位于中國(guó)東南部,江西省上饒市玉山、德興兩縣(市)交界處。因?yàn)榇松接杏窬?、玉華、玉虛三峰,如三清坐于其巔,故名三清山,玉京峰為懷玉山的最高峰,海拔1819 m。它的地理位置是北緯28°48′22—29°00′45、東經(jīng) 117°58′20—118°08′28。三清山南北狹長(zhǎng),山勢(shì)東、南、西三面陡峻,北面稍緩,地勢(shì)高差大。景區(qū)總面積229.5km2,中心景區(qū)71km2。

三清山具有良好的區(qū)位優(yōu)勢(shì),是江西的東北門(mén)戶。處在黃山、龍虎山、武夷山、圭峰等名山的中心位置。

三清山地處亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),四季分明。同時(shí)又具有海洋性氣候和高山氣候的特征,年平均氣溫介于 10～12℃之間,年均降水量達(dá)1900mm以上,相對(duì)濕度達(dá)82%。

三清山的生物多樣性和珍稀物種數(shù)量有很高的價(jià)值。由于沒(méi)有遭到第四紀(jì)冰川洗禮,與鄰近黃山比較,黃山的指示物種總熱點(diǎn)值為14.55,而三清山地區(qū)毗鄰總熱點(diǎn)值為25.10(全國(guó)林業(yè)系統(tǒng)自然保護(hù)區(qū)體系規(guī)劃研究,2003)。

三清山的植物資源異常豐富,以亞熱帶濕潤(rùn)常綠闊葉林為主。其中世界罕見(jiàn)的華東黃杉有大面積分布,為江西首次發(fā)現(xiàn)。2000年三清山地區(qū)發(fā)現(xiàn)了消失近一個(gè)世紀(jì)全球極度瀕危鳥(niǎo)種黃喉噪鹛(葉建華,2010),良好的生態(tài)環(huán)境為黃喉鹛的提供了天然的棲息繁衍環(huán)境。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

三清山為懷玉山地體的一部分,位于歐亞板塊東南部、華夏與揚(yáng)子古板塊碰撞結(jié)合帶,即贛東北古縫合帶,見(jiàn)圖1。

圖1 三清山地區(qū)的大地構(gòu)造簡(jiǎn)圖(據(jù)三清山地質(zhì)公園管委會(huì)修改,2009)Fig.1 Simplified geotectonic map of Mount Sanqingshan(modified after Administration Committee of Mount Sanqingshan Geopark,2009)

1.1 區(qū)域地質(zhì)演化

綜合三清山地區(qū)十多億年來(lái)的地質(zhì)演化發(fā)展歷史(見(jiàn)表1),以三次大海侵為標(biāo)志,將三清山地區(qū)的演化史分成三個(gè)大的演化階段。

(1)從中元古代到震旦紀(jì)中期

1400 Ma前的中元古代,那時(shí)三清山地區(qū)的地殼運(yùn)動(dòng)處于沉降階段,海水浸沒(méi)達(dá) 4億年之久。晉寧運(yùn)動(dòng)結(jié)束三清山的沉降歷史,抬升為陸地,三清山地區(qū)進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定的地臺(tái)階段。

1000 Ma前,三清山地區(qū)是華南洋中的一個(gè)島弧。約900 Ma前后,揚(yáng)子古板塊與華夏古板塊碰撞,洋盆消失,形成了贛東北古板塊結(jié)合帶。800 Ma前,Rodinia超大陸裂解,三清山地區(qū)形成裂谷式海槽。形成了海相磨拉石,復(fù)理石和雙峰式火山巖建造。

(2)震旦紀(jì)晚期到晚奧陶世

在距今600 Ma年前的震旦末期,海水又浸沒(méi)了三清山地區(qū)達(dá)1.6億之久,一直延續(xù)到奧陶紀(jì)末期。震旦紀(jì)晚期,此間沉積4000多米厚的淺海相砂巖和碳酸巖建造,并含有三葉蟲(chóng)、筆石和海綿等海相古生物化石。

早寒武世,三清山地區(qū)為半障壁性質(zhì)的潮下淺水海盆,屬缺氧環(huán)境,形成了黑色頁(yè)巖。早寒武世晚期—晚寒武世,海侵?jǐn)U大,沉積了厚約數(shù)百米的淺海相碳酸鹽。

奧陶紀(jì)早中期,海洋水體比較穩(wěn)定,有利于筆石動(dòng)物的繁衍,形成了筆石頁(yè)巖建造。奧陶紀(jì)晚期沉積了介殼相碳酸鹽建造。奧陶紀(jì)末,地殼總體處于逐漸抬升狀態(tài),水體變淺。奧陶紀(jì)末期的“加里東運(yùn)動(dòng)第一幕”,使三清山地區(qū)再次“變海為陸”。

(3)早志留世到第四紀(jì)

在距今440 Ma年前的志留紀(jì)早期,發(fā)生第三次大海侵。志留紀(jì)早中期,沉積了以碎屑建造、并具類復(fù)理石構(gòu)造特征。加里東運(yùn)動(dòng)使地殼整體抬升,遭受較長(zhǎng)時(shí)期的剝蝕,因而缺失志留紀(jì)中期、早中泥盆世的沉積,懷玉地體,華夏和揚(yáng)子古陸再次結(jié)合,成為華南陸塊的組成部分(程裕淇,1994;馬麗芳,2002)。

晚泥盆世時(shí),三清山地區(qū)在晚泥盆世至三疊紀(jì)早期沉積了以濱、淺海相泥砂質(zhì)及碳酸鹽建造和海陸交互相的碎屑建造。中三疊世末,印支運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈活動(dòng),結(jié)束了三清山地區(qū)的海侵歷史,使歐亞板塊與太平洋板塊發(fā)生強(qiáng)烈碰撞并產(chǎn)生擠壓抬升,地面蓋層繼而發(fā)生強(qiáng)烈褶皺,出現(xiàn)區(qū)域性地殼隆起,形成普遍的角度不整合接觸關(guān)系。印支期我國(guó)的地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生轉(zhuǎn)變,此時(shí)太平洋板塊逐漸靠近,構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)以北西西向擠壓為主,中國(guó)大陸結(jié)束了南海北陸的狀況,開(kāi)始東西分異(黃定華等,1999)。

180 Ma年的燕山運(yùn)動(dòng)也是我國(guó)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展的另一個(gè)新階段。晚侏羅世至早白堊世,隨著太平洋板塊的俯沖擠壓,東南部發(fā)生中酸性巖漿噴發(fā)活動(dòng),形成鈣堿性的中酸性火山巖組合,可劃分為石溪旋回和周家店旋回 2個(gè)巖漿活動(dòng)旋回,同位素年代為91.7～110.8 Ma 與 119.2～128.3 Ma(王勇等,2002)。早白堊世在拉張的構(gòu)造環(huán)境下,三清山地區(qū)酸性巖漿大規(guī)模強(qiáng)烈上侵,冷凝形成了大面積的“三清山花崗巖體”(余心起等,2005;張星蒲,2001)。三清山從此進(jìn)入內(nèi)陸發(fā)展的新階段,中生代是三清山花崗巖地質(zhì)、地貌和生態(tài)的奠基時(shí)期。此后,又通過(guò)新生代的塑造,特別新構(gòu)造運(yùn)動(dòng),“三清山花崗巖體”多次不斷被抬升,才造就了現(xiàn)今奇特的花崗巖景觀和獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。

表1 三清山地區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)代表(據(jù)楊明桂等,2009;章森桂等,2009修改)Table 1 Tectonic movement in Mount Sanqingshan(modified after YANG Ming-gui et al.,2009;ZHANG Sen-gui et al.,2009)

1.2 地層特征

除了志留系中上統(tǒng)、泥盆系中下統(tǒng)、古近系和新近系缺失外,三清山及鄰區(qū)涵蓋了自中元古代至第四紀(jì)10多億年幾乎連續(xù)的地層,是地球演化的重要記錄者和見(jiàn)證人,見(jiàn)圖2。

該區(qū)中新元古代早期的張村群,為巨厚層類復(fù)理石建造,富含火山物質(zhì),形成于濁流沉積環(huán)境,巖石組合為淺變質(zhì)細(xì)碧巖、石英角斑巖、火山凝灰質(zhì)—泥砂質(zhì)碎屑巖。該地層含洋盆島弧型蛇綠混雜巖,構(gòu)成一條蛇綠混雜巖帶。新元古界主要分布于三清山的北部地區(qū),其下部為登山群祝家組,以淺變質(zhì)的砂巖、板巖為主,夾玄武巖和流紋巖,形成雙峰式火山巖,厚度達(dá)3500 m,不整合于張村群之上;中部為南華系海相碎屑巖、冰磧泥礫巖夾灰?guī)r,上部為震旦系硅質(zhì)巖、碳酸鹽巖。

古生界主要分布于三清山山體周圍及周邊地區(qū),寒武系以碳酸鹽巖為主夾泥、硅質(zhì)頁(yè)巖,底部為黑色頁(yè)巖;奧陶系以頁(yè)巖為主夾瘤狀灰?guī)r;志留系為泥砂質(zhì)碎屑巖;泥盆系為砂礫巖、石英砂巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖,往往不整合于前泥盆系之上;石炭系與二疊系主要為碳酸鹽巖。中生界以侏羅系和白堊系為主,三疊系發(fā)育一套碳酸鹽巖與頁(yè)巖沉積建造,不整合于古生界之上;侏羅系出露于火山巖盆地的邊緣,表現(xiàn)出典型的陸相火山噴發(fā)-沉積旋回韻律,最為典型的是鵝湖嶺組,產(chǎn)有硅化木化石;白堊系主要分布于中生代火山巖陸相盆地內(nèi)部,巖性主要是紅色碎屑巖和火山碎屑巖。

圖2 三清山地質(zhì)公園區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)三清山地質(zhì)公園管委會(huì)修改,2009)Fig.2 Regional geological map of Mount Sanqingshan National Geopark(modified after Administration Committee of Mount Sanqingshan Geopark,2009)

新生界分布范圍有限。老第三系缺失,第四系主要分布于河溝河湖泊的低凹地帶,以沖積粘土層為主,局部有洪積和殘積物。

1.3 褶皺和斷裂構(gòu)造

三清山地區(qū)位于古板塊縫合帶,經(jīng)歷了五個(gè)構(gòu)造旋回。區(qū)域內(nèi)褶皺和斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,見(jiàn)圖2。

1.3.1 褶皺構(gòu)造

褶皺構(gòu)造分布于區(qū)內(nèi)的北西和北東部,屬于侏羅山式褶皺,沉積蓋層為南華系-志留系。侏羅紀(jì)地層不整合覆蓋于褶皺構(gòu)造之上,推測(cè)可能為印支期褶皺(尹國(guó)勝等,2007)。區(qū)內(nèi)主要有黃土嶺復(fù)式背斜和華眉山向斜。

1.3.2 斷裂構(gòu)造

贛東北古縫合帶是新元古代揚(yáng)子板塊與華夏板塊的碰撞帶,中生代發(fā)生陸內(nèi)俯沖形成了超殼深斷裂帶,影響至莫霍面。

區(qū)內(nèi)的殼內(nèi)斷層也十分發(fā)育。斷層性質(zhì)既有正斷層,也有逆斷層。到喜馬拉雅伸展期發(fā)展成為區(qū)內(nèi)三條著名的正斷層,即小坑-芭蕉塢斷層、鵝公嶺-下西坑斷層、楓林-紫湖鎮(zhèn)斷層。這三條斷層將三清山主巖體分割成一個(gè)典型的斷塊山,基本呈等邊三角形。

2 重大地質(zhì)事件的記錄

三清山“得地獨(dú)厚”的構(gòu)造活躍背景,造就了她的特殊身份。它既是古華南洋閉合,華夏與揚(yáng)子古板塊演化碰撞,Rodinia超大陸從形成到裂解等重大地質(zhì)歷史事件的見(jiàn)證地,也是中生代以來(lái)中國(guó)東部陸內(nèi)盆嶺構(gòu)造演化發(fā)展的一個(gè)縮影。將今論古,反演歷史,沿著地質(zhì)公園的旅游公路,從汾水→金沙→紫湖→三清湖→玉山,可以觀察到很多的重大地質(zhì)構(gòu)造記錄和連續(xù)的地層疊覆現(xiàn)象。

2.1 贛東北蛇綠混雜巖帶——古華南洋與古板塊碰撞的見(jiàn)證

三清山地質(zhì)公園西北側(cè)的蛇綠混雜巖帶為歙縣-德興蛇綠混雜巖帶的一部分,與中—新元古代張村群的千枚巖混雜堆積在一起,共同構(gòu)成蛇綠混雜巖帶,其原始層理完全被片理置換,構(gòu)造片理走向 NNE、傾向 SEE、傾角 30°～80°(鄧國(guó)輝等,2005)。蛇綠巖和混雜堆積的千枚巖均有較強(qiáng)烈的變形和變質(zhì)現(xiàn)象,與圍巖呈構(gòu)造接觸,呈透鏡狀或團(tuán)塊狀產(chǎn)出。在公園西南面的德興縣西灣處出露的巖石除了大洋斜長(zhǎng)花崗巖和變質(zhì)橄欖巖,還有藍(lán)閃石片巖,這是低溫高壓變質(zhì)相帶的標(biāo)志。蛇綠混雜巖、大洋斜長(zhǎng)花崗巖、藍(lán)閃石片巖同出露于西灣,“三位一體”的巖石組合共同述說(shuō)了中新元古代華南洋的存在及其閉合過(guò)程。

贛東北張村群蛇綠巖全巖Sm-Nd同位素等時(shí)線年齡為(1154±43)Ma(周國(guó)慶等,1991),大洋斜長(zhǎng)花崗巖 SHRIMP鋯石 U-Pb等時(shí)線年齡值約為(968±23)Ma(王一先等,1999;李獻(xiàn)華等,1994),殘留有藍(lán)閃片巖 K-Ar等時(shí)線年齡值為(866±14)Ma(舒良樹(shù)等,1993)。根據(jù)這些年齡值推斷華南洋形成于南華紀(jì)晚期,主要存在于新元古代早期,閉合于羅迪尼亞超大陸的拼合之時(shí),即揚(yáng)子古板塊與華夏古板塊對(duì)接碰撞。

漫長(zhǎng)的年代和多次構(gòu)造熱事件破環(huán)了完整的大洋地層,但根據(jù)樟樹(shù)墩較大的蛇綠巖塊,可以對(duì)該區(qū)的大洋層序進(jìn)行恢復(fù):下部為二輝橄欖巖、方輝橄欖巖、橄欖二輝巖;上部為輝長(zhǎng)巖-粗玄巖、玄武熔巖、輝綠巖巖墻-凝灰?guī)r、硅質(zhì)巖、雜砂巖、濁積巖。

歙縣-德興蛇綠混雜巖帶是迄今中國(guó)少數(shù)的元古代蛇綠混雜巖帶之一。這些珍貴地質(zhì)遺跡,是元古代華南洋的存在和消亡、揚(yáng)子古板塊與華夏古板塊碰撞事件的重要佐證。

2.2 南華紀(jì)雪球事件遺跡和新元古代晚期雙峰式火山巖

前寒武的南華大冰期事件的重要佐證就是南華準(zhǔn)地臺(tái)廣泛發(fā)育的冰磧巖和冰磧層,是由劉鴻允命名。推測(cè)本區(qū)當(dāng)時(shí)仍處濱海環(huán)境,被冰川包圍。大量冰筏冰山落入海中,形成了南沱組的冰磧巖,夾雜含礫凝灰?guī)r、礫質(zhì)砂泥巖。可見(jiàn)冰川落石現(xiàn)象,礫石大小不等,礫徑最大達(dá)35cm。中部為間冰期,形成灰黑色頁(yè)巖與灰?guī)r,具水平紋層。

新元古代晚期,揚(yáng)子與華夏古板塊碰撞后,不久即發(fā)生裂解。三清山區(qū)處華南裂谷邊緣,火山噴發(fā)作用非常劇烈,在西部地區(qū)弋陽(yáng)縣登山河上鎮(zhèn)群剖面,形成由玄武巖、流紋巖組成的雙峰式火山巖。由SHRIMP鋯石U-Pb測(cè)得的年齡值為807 Ma(王劍,2000),說(shuō)明裂谷-火山事件發(fā)生在約820～800 Ma間,是Rodinia超大陸裂解的標(biāo)志。

2.3 早寒武世缺氧事件與生物大爆發(fā)

三清山早寒武世荷塘組為黑色頁(yè)巖,底部普遍發(fā)育石煤層,有黃鐵礦及磷結(jié)核等組分,并富含釩、鈾等元素。呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,推測(cè)華南地區(qū)早寒武世菌藻類低等生物大量繁殖,又因缺氧事件而死亡,進(jìn)入沉積物后形成泥炭,然后經(jīng)壓實(shí)成巖作用后形成石煤。缺氧事件之后,至早寒武世晚期,生物發(fā)生爆炸性進(jìn)化,三葉蟲(chóng)、球接子、腕足類等生物大量出現(xiàn),標(biāo)志著寒武紀(jì)的生命大爆發(fā)。

2.4 奧陶系筆石動(dòng)物化石群

區(qū)內(nèi)奧陶紀(jì)地層出露良好、豐富多樣,有筆石頁(yè)巖建造和介殼灰?guī)r建造,有亞相變化,說(shuō)明海洋沉積環(huán)境變化多樣。生物化石有珊瑚、腕足等低等動(dòng)物化石、也有相對(duì)高等的脊索動(dòng)物化石。特別是奧陶紀(jì)早中世的筆石動(dòng)物化石豐富,屬種繁多,類型多樣,筆石帶系列連續(xù),分異演化清楚。計(jì)有 51屬,247種與亞種,其中包括1新屬,即“江南筆石屬”,27新種與新亞種,共建立了17個(gè)連續(xù)的筆石帶序列(肖承協(xié)等,1991)。

2.5 加里東運(yùn)動(dòng)和晚泥盆紀(jì)大規(guī)模海侵事件的證據(jù)

加里東運(yùn)動(dòng)是發(fā)生在早古生代晚期的一次重大地質(zhì)造山事件,影響深遠(yuǎn)。中國(guó)華南地區(qū)普遍由海上升為陸,或接受剝蝕或發(fā)生沉積間斷。在公園的三清山園區(qū),來(lái)自地層的遺跡為加里東造山運(yùn)動(dòng)和泥盆紀(jì)海侵事件提供了證據(jù)。一是缺失中晚志留統(tǒng)和早中泥盆統(tǒng),晚泥盆統(tǒng)不整合于早古生代地層之上;二是底部為濱海相石英質(zhì)砂礫巖。這些事實(shí)表明,加里東造山運(yùn)動(dòng)把三清山所處的區(qū)域抬升為陸地,遭受剝蝕。時(shí)間從中志留世持續(xù)至中泥盆世。在晚泥盆世又發(fā)生大規(guī)模海侵,接受沉積,因而形成了區(qū)域性晚古生代地層不整合于早古生代地層之上的重要地質(zhì)遺跡。

2.6 中生代陸內(nèi)深俯沖作用與大規(guī)模巖漿活動(dòng)

中生代時(shí)期的三清山地區(qū)位處古太平洋板塊西部的活動(dòng)大陸邊緣,太平洋板塊產(chǎn)生向西俯沖作用,即由南東方向向北西方向俯沖,三清山地區(qū)發(fā)生了大規(guī)模的巖漿侵入和火山事件,形成了“兩帶”、“三型”花崗巖田(尹國(guó)勝等,2007)。即燕山早期,伴隨構(gòu)造俯沖在斷裂帶前緣巖漿侵位形成了銅廠—銀山I型中酸性斑巖帶;燕山晚期俯沖帶后緣隆起,在區(qū)域左旋走滑應(yīng)力場(chǎng)復(fù)合作用下,在拉張部位形成了三清山—靈山深成花崗巖帶,最早出現(xiàn)的S型角閃黑云母二長(zhǎng)花崗巖,隨后形成了三清山 S型鉀長(zhǎng)花崗巖體,最后出現(xiàn)雜巖體外環(huán)的靈山 A型晶洞堿長(zhǎng)花崗巖。

三清山花崗巖田的I 型花崗巖為深源型花崗巖漿,S型花崗巖漿主體雖來(lái)自地殼,但有中基性巖漿的混合,也反映了深源物質(zhì)的疊加。從巖漿來(lái)源方面也佐證了三清山地區(qū)中生代的陸內(nèi)深俯沖作用。

2.7 中生代硅化木化石群和恐龍化石群遺跡

三清山地區(qū)中侏羅世陸相盆地砂巖中保存有完好的硅化木化石群。已發(fā)現(xiàn)10多個(gè)單體硅化木化石,單體最長(zhǎng)達(dá)28.2 m,下端直徑1.3 m,上端直徑1 m余,其年輪清晰可見(jiàn),是中國(guó)單體最長(zhǎng)的硅化木化石。還原了侏羅紀(jì)該地區(qū)一片茂盛森林的古生態(tài)環(huán)境。

晚白堊世以來(lái),三清山及鄰區(qū)以陸內(nèi)伸展和斷塊升降為主,區(qū)域性深大斷裂再次活動(dòng),形成一系列斷陷帶。斷塊隆升成山,南北兩側(cè)出現(xiàn)了信江和黃柏兩個(gè)斷陷伸展型盆地。斷陷盆地內(nèi)堆積了紅色砂礫巖和砂巖,出土了晚白堊世中晚期恐龍蛋化石。

2.8 地質(zhì)構(gòu)造典型遺跡

三清山地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,褶皺和斷裂等構(gòu)造現(xiàn)象發(fā)育,地質(zhì)構(gòu)造遺跡豐富。這些不僅是區(qū)域地殼物質(zhì)形變歷史的遺跡,也是地殼運(yùn)動(dòng)的見(jiàn)證。

如前所述,在區(qū)內(nèi)常見(jiàn)新元古代和古生代地層形成的褶皺構(gòu)造,不同等級(jí)尺度的褶皺形態(tài)典型、出露良好,軸向總體為NE—SW向。

斷裂構(gòu)造在三清山花崗巖體中的表現(xiàn)最為突出,最具典型性,是研究不同尺度斷裂構(gòu)造現(xiàn)象的理想場(chǎng)所。三清山三條正斷層把三清山主體部分切割成了一個(gè)“三角形斷塊山”。

在區(qū)內(nèi)玉山縣的一個(gè)晚白堊世盆地邊緣,新鮮工程面揭露了一個(gè)“兒子背老子”的反常地層疊覆現(xiàn)象,即侏羅紀(jì)地層推覆在晚白堊世紅色砂礫巖之上,這是一個(gè)典型的推覆構(gòu)造遺跡景觀。說(shuō)明地質(zhì)公園南側(cè)的信江盆地,在中生代末萎縮消亡,在新生代早期即古近紀(jì)由于受到喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng)的影響,區(qū)域地殼不僅發(fā)生升降活動(dòng),也發(fā)生擠壓、走滑及盆地邊緣的推覆構(gòu)造活動(dòng)。

地質(zhì)構(gòu)造是三清山區(qū)域地層、巖石經(jīng)歷過(guò)構(gòu)造變動(dòng)留下的遺跡,也是三清花崗巖成山成景的主要控制因素。這些形態(tài)完美的地質(zhì)構(gòu)造是三清山重要地質(zhì)景觀的組成部分,也是地學(xué)科普教育的一個(gè)良好素材。

2.9 內(nèi)外地質(zhì)作用的典型遺跡

三清山地區(qū)花崗巖微地貌景觀分布集中,形成了罕見(jiàn)的景觀集群,據(jù)統(tǒng)計(jì)在核心景區(qū)2800 hm2范圍內(nèi),有奇峰 48座,造型石 89處,景觀 384余處,堪稱天下花崗巖微地貌的天然博物館?？梢苑譃榛◢弾r峰巒、峰墻、峰叢、石林、峰柱、石錐、造型石等7個(gè)主要類型。其中“東方女神”、“巨蟒出山”兩處標(biāo)志性造型景觀,為世界之絕景。此外,三清山的主要峽谷有23條,峽谷總的特征是峽壁直立,谷深峽陡,高差懸殊,形態(tài)上多呈“V”型。這些花崗巖微地貌絕景是內(nèi)外地質(zhì)作用在地質(zhì)歷史時(shí)期長(zhǎng)期相互作用的結(jié)果。

燕山期贛東北超殼斷裂帶發(fā)生陸內(nèi)俯沖,酸性巖漿侵位,花崗巖體形成,并使懷玉山脈開(kāi)始隆起。這就是三清山花崗巖景觀的物質(zhì)基礎(chǔ)。

進(jìn)入晚白堊世,地殼發(fā)生了強(qiáng)烈的拉張,造成造山后伸展和大規(guī)模的斷塊運(yùn)動(dòng),加強(qiáng)了盆嶺格局,懷玉山脈繼續(xù)上升并遭受強(qiáng)烈剝蝕。估計(jì)上覆巖石剝蝕厚度達(dá)6km(張招崇,2007),花崗巖第一次露出地表,進(jìn)入第四紀(jì),三清山區(qū)地殼又一次較快上升。今天從三清山的垂直縱剖面上看,至少可以分出三級(jí)“古剝蝕面”:第一級(jí)“古剝蝕面”在海拔900 m左右;第二級(jí)“古剝蝕面”大約在海拔1200 m;第三級(jí)“古剝蝕面”大約在海拔1500 m。三清山花崗巖體在“節(jié)節(jié)高”過(guò)程中,快速抬升與相對(duì)寧?kù)o的相互交替。外動(dòng)力的侵蝕作用也有不同的響應(yīng)特征?？焖偬A段表現(xiàn)為以切割為主;相對(duì)寧?kù)o階段則形成局部平坦地形。

花崗巖景觀的標(biāo)型記錄了三清山花崗巖微地貌景觀形成演化的過(guò)程,如宏觀的花崗巖地貌景觀演化系列有峰巒→峰墻→峰叢→石林→峰柱→石錐;微觀地貌形態(tài)演化系列如峰柱,從棱柱狀→錐柱狀→次渾圓狀,組成了一個(gè)由弱風(fēng)化到強(qiáng)風(fēng)化的演化系列(陳安澤,2008)。流水和風(fēng)化作用“欺軟怕硬”,沿?cái)嗔押凸?jié)理裂隙等構(gòu)造軟弱部位強(qiáng)烈下切,使巖石沿陡傾面產(chǎn)生崩落垮塌,形成峽谷。

3 結(jié)論

擁有10億年演化歷史的三清山,是一個(gè)在多個(gè)領(lǐng)域具有全球?qū)Ρ纫饬x的地學(xué)寶庫(kù),擁有眾多重要科學(xué)價(jià)值和科普意義的地質(zhì)遺跡。地質(zhì)遺跡是地質(zhì)作用過(guò)程中留下的最重要、最珍貴的自然遺產(chǎn)(趙汀等,2009),通過(guò)三清山國(guó)家地質(zhì)公園地質(zhì)遺跡的研究我們可以追溯地球演化進(jìn)程的重大地質(zhì)事件,見(jiàn)圖3。

圖3 三清山地質(zhì)公園地質(zhì)演化歷史及主要事件(據(jù)三清山地質(zhì)公園管理委員會(huì)修改,2009)Fig.3 Geological evolution history and geological events in Mount Sanqingshan National Geopark(modified after Administration Committee of Mount Sanqingshan Geopark,2009)

三清山是大自然贈(zèng)送給人類的瑰寶,地層、巖石、地貌以及化石無(wú)聲地記錄了其演化發(fā)展過(guò)程的信息。

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Record of Geological Events in Mount Sanqingshan National Geopark in Jiangxi

YE Zhang-huang1,2),LIU Jia-qi3),YIN Guo-sheng4),CHEN An-ze5),WANG Min5)
1)School of Earth Sciences and Resources,China University of Geosciences,Beijing100083;
2)East China Institute of Technology,Nanchang,Jiangxi330013;
3)Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing100029;
4)Geological Survey of Jiangxi Province,Nanchang,Jiangxi330030;
5)Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037

Mount Sanqingshan in Jiangxi,which was approved as a national geological park in March 2005 and nominated as the World Natural Heritage List in July 2008,is well known for its granite geology and granite peak landform.With the geological evolutionary history of more than one billion years,Mount Sanqingshan is not only a geological treasure with global comparison significance in geology and other fields but also an owner of many geological heritages with great significance in scientific value and scientific popularity.On the basis of field trip conducted by the authors for the application for global geopark,geological heritages representing nine geological events in Mount Sanqingshan National Geopark have been summarized in the paper.This is the basis of the development and protection of the world heritages as well as the management requirement for geopark.

Mount Sanqingshan;national geopark;geological heritages;geological events

K928.72;P931.2;P53

A

10.3975/cagsb.2012.02.12

本文由中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資助項(xiàng)目(編號(hào):2011PY0156)、國(guó)家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目(編號(hào):40930314)和三清山地質(zhì)公園科研項(xiàng)目聯(lián)合資助。

2011-12-13;改回日期:2012-01-29。責(zé)任編輯:張改俠。

葉張煌,男,1973年生。博士研究生。從事地質(zhì)遺跡和地質(zhì)公園研究。通訊地址:100083,北京市海淀區(qū)學(xué)院路29號(hào)。E-mail:zhhye@ecit.edu.cn。

*通訊作者:劉嘉麒,男,1941年生。博士,中國(guó)科學(xué)院院士,中國(guó)科協(xié)委員。從事火山與第四紀(jì)地質(zhì)環(huán)境學(xué)研究。通訊地址:100083,北京市朝陽(yáng)區(qū)北土城西路19號(hào)。

致謝:感謝三清山管委會(huì)為考察提供的幫助！