APP下载

蒙山地质构造的空间分布及其对地貌的影响

2018-10-19李敏王轲道陈芳

科学与财富 2018年25期
关键词:蒙山剪切发育

李敏 王轲道 陈芳

摘 要:蒙山地质构造中的断裂构造,东部是接近南北向的沂沭河断裂带,蒙山凸起的南北两侧分别是北西一南东向的蒙山断裂、新泰一垛庄断裂,彭家岚子断裂近南北向贯穿蒙山,受其影响形成蒙山主体。韧性剪切构造分布在蒙山南北两侧,以北西-南东走向为主,主要有六条韧性剪切带,受其影响,构造侵蚀地貌分布在蒙山南部和北部,呈西北-东南向分布,山顶多是尖顶状和锯齿状。风化剥蚀地貌分布于蒙山北侧靠近蒙阴盆地地区,形成岱崮地貌。蒙山山脊线南侧的石灰岩地区则形成溶蚀地貌。

关键词:蒙山;地质构造;空间分布;地貌类型;特征

区域构造运动是影响区域地质、地貌演化的重要因素。蒙山地区地质结构复杂,其中主要地质有三期大规模岩浆侵入活动形成的岩石及其与变质地层的接触、典型的地层超覆、新太古代大型构造变形带、蒙山断裂带构造、古元古代包体带等。蒙山为鲁南地区地质地貌类型齐全、结构复杂的山地,保留着28亿年前后形成的表壳岩系,在28亿-18亿漫长的地质历史中,大规模的构造变动和岩浆侵入活动,给古陆核带来了多次巨变,使古陆核进行反复锻造,形成了坚硬的刚性陆壳,塑造了各种花岗岩奇峰、象形石、悬崖绝壁等构成的构造侵蚀地质地貌。因此研究蒙山地质构造的空间分布及其对蒙山地貌的影响具有重要的意义。

1蒙山概况

蒙山位于山东省南部,呈西北东南走向,绵延75km,位于117°47′15″-118°08′23″,北纬35°23′37″-35°36′27″之间,总面积1125km2,在大地构造上属于华北板块的鲁西隆起区。蒙山是一座古老的花岗岩山,在中生代末期在燕山运动断裂的辅佐下,于距今1亿年左右的崛起成山。其主体岩性为新太古代片麻状花岗闪岩、片麻状英云闪长岩,古元古代二长花岗岩,新太古代泰山岩群雁翎关组斜长角闪岩(呈包体),后期中元古代辉绿岩侵入,加之差异性风化、构造运动,使蒙山山体高峻雄厚,山势雄奇突兀,沟谷深邃,岩壁陡峭[1]。蒙山地区不仅断裂构造比较发育,而且地质构造复杂,大陆拉张裂谷作用下形成,沉积泰山岩群,形成火山-沉积建造。

2蒙山地质构造的空间分布与特征

2.1断裂构造的分布与特征

蒙山地区断裂构造相对来说比较发育,东西部断裂带广布。东部是沂沭河断裂带(郯庐大断裂的山东段),走向接近南北向,北西一南东向的蒙山断裂、新泰一垛庄断裂分别位于蒙山凸起的南北两侧,彭家岚子断裂近南北向贯穿蒙山[2]。蒙山断裂连续性好,破碎带宽窄不一,局部有分支复合[3]。(见图1)

Ar-太古代地层 Pz-古生代沉积 Mz-中生代沉积 Kz-新生代沉积

蒙山断裂在鲁西地质发展史中起着重要作用。蒙山断裂的长期活动,在其下盘造成前寒武纪结晶基底抬升而成为蒙山凸起,在上盘形成平邑断陷盆地,并严格控制着盆地内自侏罗系到古近系的沉积。断裂上盘为中、新生代盆地,以碎屑岩沉积为主;下盘为蒙山凸起,以新太古代侵入岩为主,同时发育有牵引褶皱。断裂带内发育角砾岩和碎裂岩,可见断层泥和擦痕,擦痕方向不相同,以斜擦痕为主。断裂具有多期次活动的特点,活动性质总体表现为早期以左行张扭性为主,晚期以右行压扭性活动为主,且对蒙山山脉和平邑凹陷盆地的形成与发展起了严格的控制作用[4]。

2.2韧性剪切构造的分布与特征

蒙山地区韧性剪切构造发育,主要有六条韧性剪切带:鲁家庄—白马峪剪切带,马头崖—岚石剪切带,三皇庙剪切带,南鲁—万宝地—高门楼剪切带, 九女关—余粮店剪切带和康阜庄—田庄剪切带。

(1)鲁家庄—白马峪剪切带

位于蒙山凸起的南侧,北西—南东走向,从费县的鲁家庄—白马峪,向西北延伸到上冶,接田庄剪切带,剪切带出露长18km,宽1-3km,中部被彭家岚子断裂错断,剪切带具有多期次活动的特点,为大型平移韧性剪切带。

(2)马头崖—岚石剪切带

位于费县石马子—马头崖—岚石—侧营寺林场一线,总体北西—南东走向,向西北变形趋于微弱延伸到上冶北, 中部被彭家岚子断裂截切,断裂以东变为近东西走向, 尖灭于侧营寺林场附近,总长约 10km,宽约 500-1500m。

(3)三皇庙剪切带

位于蒙山凸起的北部,三皇庙—林家沟一线,总体北西—南走向,向西北延伸到九女关—余粮店剪切带,向东南在彭家岚子断裂处趋于微弱, 全长约 7km, 宽约100-1000m,为小型平移韧性剪切变形带。

(4)南鲁—万宝地—高门楼剪切带

在蒙山凸起北侧南鲁—万宝地—高门楼一线,总体走向 295°,向南东在大庄一带具有分叉现象,北部出露宽约 2.5km,南部宽约 1.5km。

(5)九女关—余粮店剪切带

位于蒙山凸起北侧的九女关—余粮店一线,平均宽 1km,长约 15km,总体走向 290°。

(6)康阜庄—田庄剪切带

为区内规模较大的韧性剪切带,北西—南东向展布,全长40.5km,北西段宽约 4km,中段宽约 2.7km,南东段宽约 2.5km。 该剪切带走向变化较大,在龟蒙顶北西向部分,具体走向为 295°-300°,在龟蒙顶南东向部分,具体走向为320°[5]。

3蒙山地貌类型与分布

蒙山地区岩石构成过程复杂,在漫长的地质作用下,尤其是受三次规模巨大的岩浆侵入和后续的陆块抬升、沉降的作用,形成了千姿百态、奇石林立、象形石分布广泛的景观,而且具有很高科学研究价值。蒙山地区断层地貌发育,其形成主要是由于岩层受力不均發生破裂,在此基础上发生相对位移。断层位移有的以垂直方向为主,有的以水平方向为主,形成各种断层地貌。断层垂直位移能形成断层崖、断块山地、断陷盆地和断裂谷等地貌形态。相似地,断层水平位移能错断原有的各种地貌,或在断层带附近派生出若干构造地貌[6]。地质构造影响下的蒙山地貌类型与分布如下:

3.1构造侵蚀地貌及其分布

(1)蒙山拔千米以上的山峰14座,山体巍峨高耸,雄峙鲁南,为山东省第二高峰,主峰海拔1156m。其主体岩性多由侵入岩组成,加之差异性风化、构造运动,使蒙山山势雄奇突兀,沟谷深邃,岩壁陡峭。蒙山海,龟蒙顶、摩天崮、蒙山顶、云蒙峰、伟人峰、睡美人、葫芦峰等造化神奇[7],形成了著名的花岗岩奇峰。

(2)由于地壳运动和断裂构造的断层位移作用使蒙山多处形成近于垂直、相对高度较大的山崖,高度上百米不等,石壁犹如刀削伟岸耸立。如蒙山鹰窝峰、刀山、望海楼等[8],形成了壮观的悬崖绝壁。

3.2风化剥蚀地貌及其分布

距今23-8億年间,蒙山陆块经历了构造运动的挤压和小规模的岩浆活动,处于隆升剥蚀时期,直到距今3000万年以来,受喜马拉雅运动影响,蒙山断裂再次活动,蒙山主体不断隆升剥蚀。同时在与大气、水及生物接触过程中,地表或接近地表的坚硬岩石、矿物受物理、化学、生物风化作用最终形成风化剥蚀地貌。

蒙山风化剥蚀地貌众多,形态千奇百怪,数量不计其数。主要由花岗闪长岩、二长花岗岩、英云闪长岩长期风化剥蚀而成。主要地貌景观有伟人峰、雄狮峰、“睡美人”、“中华巨龙”、鹰窝峰、望海楼、葫芦崖、“神龟探海”、毛公石、试刀石、寿桃石、指动石等。

风化剥蚀地貌发育在蒙山北侧靠近蒙阴盆地地区,沟谷发育明显,沟谷呈“U” 型或“V”型,除个别岭顶有基岩裸露外绝大部分是第四系残坡积层覆盖,山顶多呈浑圆状、馒头状及桌状,形成独特的岱崮地貌[9]。

3.3溶蚀地貌及其分布

该地区又有溶蚀地貌分布,溶蚀地貌的形成一般分为四个阶段,依次为:幼年期:可溶性岩石于地表裸露,地表水对可溶性岩石进行侵蚀,而后地表发育石芽和溶沟,以及少数漏斗。青年期:河流进一步下切侵蚀,侵蚀基准面趋于均衡剖面,地表水绝大部分转为地下水,地表广泛发育漏洞、落水洞、溶蚀洼地、干谷、盲谷、伏流,地下溶洞也很发育,有地下河出现。壮年期:地表水受下部不可溶岩石阻挡或河流停止下切侵蚀,溶洞进一步扩大,洞顶发生塌陷,许多地下水又转为地表水,同时发育很多溶蚀洼地、溶蚀盆地、峰林。老年期:不可溶岩石暴露地表,地面高度接近地方侵蚀基准面,地表水文网广泛发育,形成宽广的平原。

蒙山南面溶蚀作用明显,其中费县石林资源是我国面积最大、数量最多、造型最佳的埋藏型石林,而后费县园林石更是被有关专家誉为“在世纪之交中国发现的最伟大的自然奇迹”。古生代碳酸盐岩地表岩溶形成的园林石,是世纪之交我国北方发现的最大自然奇观,与云南石林遥相呼应,造型奇特、规模巨大,为我国北方地区所罕见[10]。

4结语

蒙山地质构造分布复杂,在断裂构造和韧性剪切构造的共同作用,形成蒙山独特的地貌类型与地貌格局,其中沟谷深邃、岩壁陡峭的花岗岩奇峰、象形石、悬崖绝壁等构造侵蚀地貌成为蒙山的主体,形态千奇百怪的风化剥蚀地貌遍布山体,溶蚀地貌主要分布于蒙山南侧。

参考文献:

[1]王世进.鲁西地区早前寒武纪地质构造[J].中国区域地质,1993,12(3):216-222.

[2]李兵,郭启良,王建新,胡秀宏,丁立丰,许俊闪.蒙山断裂地应力特征及其稳定分析[J].岩土力学,2014,35(2):501-507.

[3]蔡长胜,牛凌.蒙山森林旅游资源保护与综合开发利用[J].水土保持研究,2001,8(3):147-149.

[4]王伟.鲁西泰山岩群变质玄武岩地球化学特征及地质意义[J].岩石学报,2015,31(10):2959-2973.

[5]曹光杰,单婉婉,苟佃达.蒙山地质旅游资源及其开发利用[J].国土与自然资源研究,2017,79-80.

[6]郭士昌,姚春梅,林存来,刘昌青.山东沂蒙山国家地质公园遗迹资源特点及保护[J].山东国土资源,2009,25(8):57-62.

[7]闫远方,吴法东,张婷婷,韩晋芳,储浩.沂蒙山地质公园地学旅游体系构建与发展探讨[J].资源与产业,2017,19(2):37-42.

[8]申洪源.山东蒙山旅游资源开发与生态环境建设探讨[J].河北师范大学大学报(自然科学版),2001,25(4):543-546.

[9]刘成武,杨志荣,方中权,等.自然资源概论[M].北京:科学出版社,2000.295-314.

[10]王世进,万渝生,徐品,等.山东省地质公园的主要地质遗迹特征[J].地球学报,2015,35(5):669-684.

资助项目:蒙山管委会委托项目。

作者简介:

李敏(1996—),女,山东枣庄人,临沂大学资源环境学院本科生。

猜你喜欢

蒙山剪切发育
蒙山医药随想
宽厚板剪切线控制系统改进
孩子发育迟缓怎么办
古风盎然的蒙山山歌
混凝土短梁斜向开裂后的有效剪切刚度与变形
爬蒙山
刺是植物发育不完全的芽
土-混凝土接触面剪切破坏模式分析
中医对青春发育异常的认识及展望
Xanomeline新型衍生物SBG-PK-014促进APPsw的α-剪切