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新疆博乐“怪石峪”及风蚀花岗岩地貌特征对比

2014-12-08卢志明李忠东赵敬娜

四川地质学报 2014年3期
关键词:怪石风蚀节理

卢志明,,李忠东,赵敬娜

(1.四川省地质矿产勘查开发局物探队,成都 610072;2中国地调局成都矿产研究所,成都 610081)

新疆“怪石峪式”风蚀花岗岩地貌位于市北部的阿拉套山南麓,中国与哈萨克斯坦交界处,面积280km2,核心景区100 km2。博乐距乌鲁木齐486km,乌(鲁木齐)奎(屯)高速公路连接奎(屯)赛(里木湖)高等级公路直达博乐市,从市区到怪石峪仅38 km,交通便利。

1 地貌类型

国内外对花岗岩的研究多集中在花岗岩的岩性特征、成因类型以及与固体矿产的关系上。对博乐“怪石峪式”风蚀花岗岩地貌的研究在参考前人已有研究的基础上,从地质遗迹、旅游地学的角度,可将怪石峪的花岗岩石蛋地貌分成2类12小类(表1)。

2 典型地貌景观特征

花岗岩风化物被剥离后,残余部分多呈球形,大者可达25m以上,一般规模较小。花岗岩石蛋地貌形成各种奇形怪状造型,是怪石峪景区的主要构景资源,数量丰富,仅初步调查的就达60个以上,仅少部分列述。

2.1 花岗岩石蛋地貌

1)苍鹰俯视,景区大门东北约2.5km的卡浦达尕依沟南岸山顶,海拔1 070m。雄鹰高约3m,雄居山顶,俯视四周,伺机给猎物致命一击,为花岗岩石蛋上发育的象形山石景观。

2)千年之吻,“耗子偷食”东约500m,海拔1 180m。花岗岩石蛋被风吹蚀形成穿洞,穿洞两侧的岩石形如一大一小两只动物,以细长的石梁相连,远观犹如一幅凝固的“爱情图”。

2.2 花岗岩石穴地貌

1)怪石面具,卡浦达尕依沟南岸,“苍鹰俯视”西约80m,海拔1 070m。溪边花岗岩石壁上发育有诺干大小不同的石穴,其中相对集中的五个石穴构成嘴、鼻、眼等人面五官,犹如一面具置于石壁,令人称奇。

图1 交通位置图

2)笑面美猴,位于卡浦达尕依沟1号停车坪北约1.2km的山顶,海拔1 180m。绿草从中,石蛋形似一只胖猴斜立山顶,脸胖、嘴圆、一双大眼,似笑非笑的望着“笑面小猪”。

2.3 花岗岩石柱地貌

1)龙抬头,卡浦达尕依沟1号停车坪北侧山顶,海拔1 140m。石柱高约4m,悬立在石壁上空,形似一只高昂头颅的巨龙。

2)烽火台,铁列克特边防连北东1km的山腰,海拔1 220m。石柱高约12m,底部宽3m,顶部宽约2m,是花岗岩沿节理风化而留下坚硬部分,远观如烽火台,故名。

表1 “怪石峪式”花岗岩地貌分类表

2.4 花岗岩石盆地貌

1)巨型石盆,榆树沟沟谷,海拔 998m。沟底一个崩塌的巨型石蛋表面,经风吹、融冻等物理风化作用,形成两个边部相连的石盆。

2)聚宝盆,康布拉克沟口北东1.8km处,海拔906m。由花岗岩表面风蚀形成的石盆,直径280cm,最深处为70cm,最浅处为15cm,状如一个被遗弃在荒野中的聚宝盆。

2.5 花岗岩石臼地貌

1)巨人足迹,由花岗岩表面的石臼组合形成的两个象形景观。足迹一大一小,足迹的脚趾、脚掌、足跟清晰可辨;大的足迹长约1m,小的长仅60cm,但“陷入”花岗岩内约有15cm深。

2)石臼群,榆树沟西侧900m处丘陵上,海拔988m。在岩体的顶部,共有石臼13个,多呈椭圆形,石臼直径在15cm~4m之间。

2.6 花岗岩石洞地貌

1)葫芦洞,卡浦达尕依沟2号停车坪北约500m处,海拔1 160m。一个巨大的花岗岩石蛋上风蚀形成的洞穴,石洞洞口平面形似葫芦。

2)观音洞,卡浦达尕依沟1号停车坪的公路边,海拔1 100m。为石蛋上风蚀形成的上部尖、下部宽,向内凹陷但未穿通的石穴,因形似打坐的观音莲座。

3)海燕归巢,位于康布拉克沟口北东2.2km处,海拔948m。石穴进一步被风吹穿,形成形似海燕飞归巢的景观。

2.7 花岗岩石槽地貌

1)急水深槽,均布拉克南东2km,海拔872m。流水沿节理冲刷而成,槽长约380cm,深45cm,槽宽25cm。石槽前是一个由流水冲蚀形成的石盆,长轴340cm,短轴300cm,深240cm。

2)美女与蛇,榆树沟盆克提南2km处,海拔921m,为花岗岩石槽和石脊共同构成的象形景观。两个石槽中间的石脊构成蛇的身体,石脊南端的石壁上,一块像侧面美女头像的石壁,构成 “美女蛇”景观。

2.8 花岗岩石脊/石坎地貌

登天石梯:位于怪石峪景区大门东偏南2.2km山坡上,海拔920m。为花岗岩体因流水剥蚀将两侧软弱岩石带走而形成的成阶梯状石脊,高度不一,形成三级石坎,状如步入天庭的石梯。

2.9 花岗岩石梁地貌

1)象鼻天桥,位于卡浦达尕依沟1号停车坪东300m,海拔1 190m。花岗岩石蛋被风吹穿后,穿洞逐渐变大,顶部剩余的岩体形成“天生桥”,远观如一只趴在石头上的大象,而桥体恰似大象伸长的鼻子。

2)天桥映日,位于瀑布沟沟口南东1km处的山腰上,海拔1 190m。花岗岩体被风吹穿,形成斜跨在山体上的桥梁。每当旭日东升,太阳光透过桥孔,为寂静的山谷带来第一缕曙光。

2.10 花岗岩石堡地貌

1)西欧城堡,位于瀑布沟沟口南东2.8km沟谷内,海拔1 080m。岩体因纵深节理深切,形成中间突起,四周均为直立峭壁,形似欧洲依山而建的古城堡,城堡高约200m。

2)莲花宝峰,位于榆树沟南西 1.3km,海拔 982m。为一底宽70~80m的锥状花岗岩山峰,峰体近于垂直,节理和石穴发育,形似待开的莲花而得名。

表2 中国重要花岗岩地貌景观简表

3 “怪石峪式”花岗岩地貌景观对比

3.1 花岗岩及其地貌景观

当前,对花岗岩地貌研究主要有三种:一是形成高山峰林,如我国著名的黄山、三清山等旅游胜地;二是形成低山浑圆的丘陵,如海南岛的五指山和大兴安岭的黄岗梁;三是形成独特的分布广泛的石蛋地貌,如厦门的鼓浪屿、福建平潭岛就由石蛋堆成的,尤以新疆怪石峪集石蛋地貌之大成。我国以花岗岩地貌景观为主体的景区多达40余处(表2)。

3.2 怪石峪花岗岩与其它地区花岗岩地貌对比

3.2.1 思路和原则

一个思路:以花岗岩旅游地貌景观为基础,以石蛋地貌为核心,强调其地貌形成的外动力因素,为地质遗迹的有效保护和保护区建设服务。

四个原则:①以花岗岩地貌景观为基础;目前国内外与地质遗迹景观及保护区建设的研究甚少,对比紧紧围绕花岗岩形成的不同类型的地貌景观进行。②以石蛋地貌为核心;花岗岩石蛋地貌是怪石峪的核心,是构建景区的主体。③以外动力地质作划分成因类型,外动力地质作用所形成的地貌,如峰林、石林、石蛋,以及附生其间的微地貌景观。外动力重要的有水蚀、冰蚀、海蚀、风蚀等。④以国内典型花岗岩地貌景观为重点。我国地质遗迹保护工作走在世界前列,且花岗岩分布广,因此,应立足国内,遴选世界级或国家级,以花岗岩地貌为主体的地质遗迹进行类比评价。

3.2.2 类比实例

1)新疆博乐怪石峪:①面积280km2,中低山,平均海拔1 340m,最高2 204m,花岗岩石蛋好似遍地绵羊,当地人称“阔依塔什”;②剥蚀地貌,地势圆滑,谷地开阔,呈浅丘状;③成景体,孔吾萨依黑云母斑状花岗岩基,面积210 km2;斑晶为长石、石英,基质显微花岗结构,有中性和酸性岩脉穿插;同位素年龄2.91亿年,华力西晚期;④成景构造,层状节理,X型共轭节理、垂直节理等;⑤成因类型,风蚀。

2)安徽黄山世界地质公园:①面积500km2,平均海拔1 475.3m,高度在1 000m以上的山峰有78座,主峰莲花峰海拔1 862.1m,是我国首批建立的世界地质公园之一;②峰林地貌,有36大峰和36小峰;怪石(石蛋)、沟槽等微地貌景观,有奇巧怪石的“天然陈列馆”之称;③成景岩体,黄山花岗岩基;出露面积111.51km2;以钾长石、斜长石、石英和黑云母为主,同位素年龄1.23~1.37亿年,燕山期;④成景构造,受东西向和北东向两组断裂控制,成不规则断块山;⑤成因类型,水蚀。

3)内蒙古克什克腾世界地质公园:①面积800 km2,北大山为景区最高峰,海拔1 879 m,是我国第二批建立的世界地质公园之一。②石林地貌,石林面积约5km2,一般高5~20m,个别可超过20m,顶部较平缓,呈圆锥状、帽状、盘状、球状等,石林蒙古语为“阿斯哈图”,意思是险峻的岩石。③成景岩体,北大山花岗岩;中一细粒钾长花岗岩、二长花岗岩、黑云母花岗岩,属燕山期中期。④成景构造,水平节理和垂直节理,水平节理有两组,将花岗岩体切割成“千层饼”状;垂直节理有4组,成网格状。⑤成因类型,冰蚀。

4)江西三清山国家地质公园:①面积229.5 km2,平均海拔1 000~1 800m,三座主峰玉京、玉华、玉虚峰比肩峭立,主峰玉京峰海拔1 816.9m。②峰林地貌,其次是石蛋,还有微地貌景观,有机组合成三清山奇峰64座,怪石382处。③成景岩体,三清山花岗岩基、岩株,细到粗粒黑云母钾长花岗岩,同位素年龄1.15~1.23亿年,燕山期。④成景构造,三条主要断层将三清山花岗岩体切割成典型的“三角形断块山”。断块山内发育两组垂直节理,二者构成棋盘格式组合,此外,尚有一组近于水平的节理。⑤成因类型,水蚀。

5) 河南嵖 岈山国家地质公园:①面积147 km2,最高的大顶山海拔757.5m,平均海拔600m余,由密蜡山、南山、北山、六峰山、及天磨湖、琵琶湖、秀蜜湖、百花湖景区组成。②地貌,有石蛋、峰林、石林三种。③成景岩体,花岗岩面积约7.0 km2,为中粗粒结构块状构造,同位素年龄1.13亿年,燕山晚期。④成景构造, 琵琶湖与天磨湖之间一条南北向断层,互相垂直的三组节理,把岩石分割成多面体,小岩块的边缘和隅角从多个方向受到温度及水溶液等因素的作用最先破坏且破坏深大,侵蚀掉棱角,变成球形。⑤成因类型,水蚀。

6)福建石牛山国家地质公园:面积86.82 km2,景区石牛山主峰海拔1 781.64m。②峰林地貌,有石柱、石脊、石槽、石臼、石盆、石穴等。③成景岩体,浅肉红色中粗粒钾长花岗岩、花岗斑岩构成石牛山主峰。④成景构造,一系列北东向脆性断裂以及北西向、东西向断裂。此外,受火山构造影响,还发育环状、放射状断裂,并发育较稀疏的3组相互垂直节理。⑤成因类型,水蚀。

7)新疆可可托海国家地质公园:①面积562.5km2,属阿尔泰山脉东缘,海拔多在1 200~1 700m,其中,最高山峰神鹰峰,海拔2 418m。②峰林地貌,表现为钟状地貌,如云霄峰、神钟山、神钟山平顶、石柱山等,特别是神钟山,海拔l359 m。相对高差达351 m。③成景岩体,可可托海花岗岩,华力西期斜长花岗岩、混合花岗岩、巨斑状黑云母花岗岩为主,常呈大型花岗岩岩基产出。④成景构造,主要是节理,板状层节理和同心状层节理,形成了诸如神钟山的各种钟状、锥状、棱角状的花岗岩地貌。⑤成因类型,冰蚀。

表3 花岗岩旅游地貌景观类比简表

8)山东崂山国家级风景名胜区:①面积446 km2,主峰“崂顶”,海拔1 132.7m。②峰林地貌和花岗岩堆积地貌,有各种名洞共44处,发育了许多石臼,有“山海奇观”之称。③成景岩体,崂山石英二长岩、黑云二长花岗岩、正长花岗岩组成,同位素年龄 1.46~1.00亿年,燕山期。④成景构造,裂隙,主要走向北东东,次为北西西,裂隙的倾角陡,倾角近90°。⑤成因类型,水蚀。

9)福建平潭国家级风景名胜区:①有“千礁岛县”之称,由126个小岛、648个名礁组成,与台湾新竹相距仅 68 海里;君山最高,海拔 434.6m,其余丘陵多在 150-200m。②丘陵地貌,地形低缓、圆滑貌,有以石蛋为主的造型地貌,有“海蚀地貌甲天下”之说。③成景岩体,燕山晚期的火山岩(约1.0-1.4亿年),有众多的酸性岩脉穿插,决定了岛礁的轮廓和岛上低山、丘陵、平原的基本骨架。④成景构造,走向北北东和北西西的X节理系统,将花岗岩切割成各种形态的块体,破坏了花岗岩体的坚固性和不透水性。⑤成因类型,海蚀。

10)美国约塞米蒂国家公园:①约塞米蒂是印地安语,“灰熊”之意,面积1 189 km2,1890年10月1日建立,是美国最早建立的国家公园之一,1984年被批准为世界自然遗产;②峰林地貌,多呈柱状、筒状、尖顶状,还有呈穹隆状地貌景观,以及在花岗岩地区生成了全美国最高和最壮观的瀑布;③成景岩体,花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩和二长岩岩基,同位素年龄1.5~2.1亿年,燕山期;④成景构造,交错节理,多个方向展布;另有席状节理(叶理)、垂直节理等;⑤成因类型,冰蚀、水蚀。

3.3 对比结果

依据前述类比实例,得出花岗岩旅游地貌景观类比简表3。由此,可以得出如下认识:

3.3.1 石蛋是花岗岩地貌中最基本的地貌单元

花岗岩地貌景观主要有四个类型:峰林、石林、石蛋和微地貌景观。有时根据实际需要,还将风化剥落的石蛋堆集物,划分为堆集地貌景观。花岗岩石蛋形成过程:褶皱→地壳破裂→岩浆入侵→地壳隆升→外动力地质作用→花岗岩石蛋地貌。花岗岩石蛋形成后,遭受地壳的抬升,流水的切蚀,冰雪的铲刮,风力吹蚀,海水冲蚀,重力崩塌等物理、化学和生物等外动力地质作用下,花岗岩石蛋的进一步发展演化顺序是:花岗岩石蛋→石林→峰林→微地貌→堆集地貌。因此,石蛋是花岗岩旅游地貌景观中最基本的地貌单元。怪石峪又是这一地貌单元中,规模最大、最集中、形态最多的花岗岩石蛋地貌景观的大观园。

3.3.2 外动力地质作用是花岗岩石蛋最终形成的决定性因素

花岗岩石蛋地貌景观是在内、外地质作用下形成的,而各种外动力地质作用是最终形成花岗岩石蛋的决定因素。在不同的地区,花岗岩所遭受的外动力地质作用方式、程度、大小和时间的长短是千差万别的,因此根据最主要的外动力地质作用,进行花岗岩地貌的成因分类。重要的有:水蚀、海蚀、冰蚀、风蚀,以及暂时分不出的复合型。显而易见,水,包括地表水、地下水、海水或固态的冰雪对花岗岩石蛋地貌形成有举足轻重的作用,所以发现的实例也最多,常言说“水滴石穿”便是这个道理。但是,在缺水的干旱地区,水自然退居次要地位,而常年的大风,甚至夹带大量砂粒的大风便成为主要的外动力因素。由此,产生了特殊的风蚀花岗岩石蛋地貌,形成“风吹石穿”景观(图2)。

图2 风力吹穿的洞穴

“怪石峪式”花岗岩石蛋地貌地处塔克拉玛干大沙漠的西沿,属缺水,风大的特殊地理环境,是风蚀花岗岩石蛋地貌的典型代表。据新疆博尔塔拉蒙古族自治州气象台资料,自1960~2006年纪录:历史最大风速46m/s(出现时间:1977年10月1日),一般都在20m/s以上,平均风速4.6m/s以上。

3.3.3 “怪”是花岗岩石蛋地貌景观的灵魂

孔子说:“仁者乐山,智者乐水”,大仁大智者,乐在山水之间也。怪石峪遍地像羊一样的石头,被哈萨克族叫做“阔依塔什”。但是,那大大小小,形形色色,像与不像,似与不似,怪头怪恼,令人惊叹,使人震撼!怪石峪之称,不胫而走,名扬天下。“怪”,正是花岗岩石蛋地貌景观的灵魂,难道不能称作“怪石峪天下怪”么!

3.3.4 “怪石峪式”花岗岩石蛋地貌具有地标作用

地标,是某一地区,某一类型景观的“典型代表”,类似标准地层剖面,起着确定性的对比价值。人们通过这一“地标”的公认形象,可以了解该类景观在地学上的价值,在美学上的意义,在保护性开发上的借鉴作用。“怪石峪式”是指在地貌上是浅丘;成景岩石是呈岩基产出的花岗岩;成景构造是层状节理,X型共轭节理、垂直节理等;花岗岩石蛋形成过程是:褶皱→地壳破裂→岩浆入侵→地壳隆升→外动力地质作用→花岗岩石蛋地貌。成因类型以风蚀为主。

在地学上,“怪石峪式”是风蚀花岗岩石蛋地貌的典型代表,它丰富了花岗岩地貌景观内容,具有重要的对比意义。怪石峪是我国干旱地区,规模最大,形态最怪,以风蚀为主的花岗岩石蛋地貌。在美学上,抓住了花岗岩石蛋地貌景观的灵魂,突出了一个“怪”字。查遍国内外文献,至今没有以“怪”为核心,并以此命名的国家公园、地质公园,或风景名胜区。在《辞海》和《新华辞典》等权威工具书中,对“怪”的解释是:奇特,怪异,意料之外,“太奇怪了”!怪石峪内花岗岩石蛋景观又提供了一个实例。它虽然意料之外,在地球科学内,却是情理之中!

4 结论

新疆博乐怪石峪花岗岩风蚀地貌,以花岗岩石蛋为主,石蛋微地貌类型丰富、系统、完整、独特、典型,在如此干旱的环境下,在如此坚硬的岩石类型上发育了如此规模宏大,造型怪异,却又不失灵秀的花岗岩石蛋景观群,是我国西北干旱地区怪石景观的大观园。其形态特征的形成,除了受控于内部的原生节理构造外,主要还与该地区缺水、风大的特殊地理气候因素有关。它既不同于桂林等地的岩溶景观,也不同于干旱沙漠中发育的蜂窝状风蚀穴地貌,而且与国内外其他宏伟雄壮的花岗岩地貌景观也有本质的区别,它表现的是另一种花岗岩景观的怪诞、秀巧与灵气,独具风格,自成一体,具有地标作用。这种花岗岩地貌在新疆北部,准葛尔盆地的西边、北边,阿尔泰山脉的南麓一带,如吉木乃的神石城等,均有分布,可名为“怪石峪式”风蚀花岗岩石蛋地貌。

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