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摘 要:龙虎山世界地质公园出露晚白垩世河口组紫红色巨厚层砾岩、砂质砾岩和塘边组紫红色中-厚层状含砾细砂岩及薄层状粉砂岩。龙虎山丹霞洞穴发育受岩性及节理、裂隙控制。河口组砾岩、砂质砾岩是形成洞穴的主要层位,塘边组次之。岩层的厚度及节理、裂隙控制洞穴产出的规模,流水侧蚀及重力崩塌是形成不同形态洞穴的主要外动力作用。洞穴的形成过程漫长而错综复杂,常为多种外动力综合作用的结果。
关键词:丹霞地貌;洞穴特征;龙虎山
本文从龙虎山地区地层特征出发,结合区内断层及气候生物因素等方面,探讨区内丹霞洞穴的分布、分类、特征、成因类别,为该地区丹霞洞穴开发与保护提供资源与技术支持,同时也丰富和完善丹霞地貌理论研究。
1 区域概况
1.1 地理位置
龙虎山世界地质公园地处江西省东北部的鹰潭市境内,地理坐标:东经116°53′~117°29′,北纬27°59′~28°26′。
1.2 地层
区内出露地层主要有中元古代铁沙街岩组、周潭岩组;新元古代万源岩组、洪山组;中生代水北组、漳平组、如意亭组、梧溪组、打鼓顶组、鹅湖岭组、石溪组、冷水坞组、茅店组、周田组、河口组、塘边组和新生代第四纪地层,其中河口组、塘边组是丹霞洞穴的造景地层(梁诗经等,2008)。
1.3 构造
本区大地构造位置属于扬子板块与华夏板块结合带东段,武夷山北北东向隆起带北西側,北海-绍兴近东西向古缝合带从公园通过(黄进等,1994)。新生代以来,北北东向构造,特别是婺源-宁都-安远断裂带,对本区地质地貌的形成与发展有着重要影响。
2 洞穴的特征
丹霞洞穴是依附于丹霞崖壁,与丹霞地貌近于同步发展的一种独特的微地貌景观。在龙虎山众多丹霞崖壁上或水平延伸或垂直排列,层层叠叠呈多层状分布着大小不同、深浅不一、千姿百态的丹霞洞穴,构成独具特色的丹霞微地貌景观。丹霞洞穴是一种罕见的地质景观,是与喀斯特洞穴完全不同的洞穴系统,其造型奇特,组合多样,极富观赏性和科研价值。
丹霞洞穴异常发育是龙虎山地质公园一大特色。公园各丹霞地貌景区都普遍发育有各类丹霞洞穴或洞穴群,如在仙水岩、仙人城、龙虎山、南岩、龟峰等地的丹崖赤壁上,或水平延伸或垂直排列,分布着大小不同、深浅不一、形状各异的丹霞洞穴和丹霞洞穴群,其分分合合,洞中有洞,层层叠叠,形成多姿多彩丹霞微地貌景观。(彭华等,2000)。
3 丹霞洞穴的成因浅分析
3.1 构造对洞穴的控制
在白垩纪红层盆地沉积及其后期,地壳运动以差异升降为主,因而地层产状较为平缓,倾角多为10°~25°。
构造不仅控制着成景地层的形成,也控制了洞穴景观的演化及其总体面貌。龙虎山地处信江盆地中西部,晚白垩世末信江盆地沉积结束之后,本区地壳隆升成为侵蚀区,并伴随形成了断裂、节理构造和断裂、节理的相互切割、块段差异抬升。分布区受近东西向北海-绍兴缝合断裂带和北北东向婺源-宁都-安远断裂带交汇部位形成的共轭X型断裂控制,在早期的拉张、拗陷和后期的断块抬升过程中,形成的NE向、NW向和近EW向等主断裂及其节理和不均匀分布的近NNE向、NE向和NNW向次级断裂和密集节理带,控制了丹霞洞穴的形成、发展和演化。
3.2 外动力作用对洞穴的控制
紫红色厚层(含钙质)砂岩、砂砾岩、砾岩等特殊岩性是洞穴形成的前提条件, 而流水侵蚀、孔隙水侵蚀及重力崩塌等为丹霞洞穴提供了外动力因素(刘江龙等,2009)。
3.2.1 流水侵蚀作用
流水的侵蚀是最活跃、最基本的主导外力作用。主要表现为下切和侧蚀的主动力(图1),同时流水又不断地蚀去坡面上的风化物质,使风化得以继续进行;流水的侧蚀在河流两岸丹霞崖壁掏出水平或倾斜岩槽,使上覆岩块悬空,为重力崩塌提供了可能。
3.2.2 孔隙水侵蚀作用
红层砂砾岩、砾岩含孔隙水,在洞穴或岩槽顶部孔隙水下渗至顶板聚集成渗滴水,呈环状向外浸湿顶板岩层,发生砂状和片状剥落,洞顶逐渐以滴水点为中心向上凹入,形成圆拱形滴水凹坑。随着季节性降水,反复地砂状、片状风化剥落和渗滴水剥蚀,滴水凹坑沿弧形曲面逐渐扩大成圆弧形凹穴。
3.2.3 重力崩塌作用
河口组、塘边组巨厚层状砂砾岩、含砾砂岩、砂岩中发育的不同方向相互交切穿插的断裂、垂直节理或裂隙,把地层岩石切割成各种规模不一的岩块体,给丹霞岩体崩塌创造了有利条件。
4、主要认识
本文从龙虎山地区地层特征出发,结合区内构造与外动力因素,探讨丹霞洞穴的分布特征及成因类别,主要结论有:
(1)龙虎山丹霞地貌中洞穴的发育受岩性及岩层厚度控制。红色块状砂砾岩是丹霞洞穴形成的物质基础,地层以晚白垩世河口组为主,塘边组次之。岩层厚度是丹霞洞穴形成的重要控制因素之一,如岩层厚度大时,多形成竖状洞穴、拱形洞穴或洞穴群,岩层厚度薄时多形成扁平洞穴、岩槽、蜂窝状洞穴等。
(2)断层控制洞穴产出规模。分布区受近东西向北海-绍兴缝合断裂带和北北东向婺源-宁都-安远断裂带交汇部位形成的共轭X型断裂控制。
(3)流水侧蚀及重力崩塌是形成洞穴的主要外动力作用,丹霞洞穴的形成常为多种外动力综合作用的结果。
参考文献
[1]梁诗经,文斐成,陈斯盾.福建泰宁丹霞地貌中的洞穴类型及成因浅析[J].福建地质,2008,27(3):296-307.
[2]黄进,苏泽霖.丹霞洞穴地貌的初步研究[J].经济地理,1994,14(增刊):33-47.
[3] 彭华.中国丹霞地貌研究进展[J].地理科学,2000,20(3):203-211.
[4] 姜勇彪.江西信江盆地丹霞地貌与旅游开发[M].北京:地质出版社,2010,10-72.
[5]江西省地质矿产局.江西省区域地质志[M].北京:地质出版社,1984,706-725.
[6] 刘江龙.中国东南部丹霞地貌形成机理及其地学效应研究.博士学位论文.长沙:中南大学,2009.
关键词:丹霞地貌;洞穴特征;龙虎山
本文从龙虎山地区地层特征出发,结合区内断层及气候生物因素等方面,探讨区内丹霞洞穴的分布、分类、特征、成因类别,为该地区丹霞洞穴开发与保护提供资源与技术支持,同时也丰富和完善丹霞地貌理论研究。
1 区域概况
1.1 地理位置
龙虎山世界地质公园地处江西省东北部的鹰潭市境内,地理坐标:东经116°53′~117°29′,北纬27°59′~28°26′。
1.2 地层
区内出露地层主要有中元古代铁沙街岩组、周潭岩组;新元古代万源岩组、洪山组;中生代水北组、漳平组、如意亭组、梧溪组、打鼓顶组、鹅湖岭组、石溪组、冷水坞组、茅店组、周田组、河口组、塘边组和新生代第四纪地层,其中河口组、塘边组是丹霞洞穴的造景地层(梁诗经等,2008)。
1.3 构造
本区大地构造位置属于扬子板块与华夏板块结合带东段,武夷山北北东向隆起带北西側,北海-绍兴近东西向古缝合带从公园通过(黄进等,1994)。新生代以来,北北东向构造,特别是婺源-宁都-安远断裂带,对本区地质地貌的形成与发展有着重要影响。
2 洞穴的特征
丹霞洞穴是依附于丹霞崖壁,与丹霞地貌近于同步发展的一种独特的微地貌景观。在龙虎山众多丹霞崖壁上或水平延伸或垂直排列,层层叠叠呈多层状分布着大小不同、深浅不一、千姿百态的丹霞洞穴,构成独具特色的丹霞微地貌景观。丹霞洞穴是一种罕见的地质景观,是与喀斯特洞穴完全不同的洞穴系统,其造型奇特,组合多样,极富观赏性和科研价值。
丹霞洞穴异常发育是龙虎山地质公园一大特色。公园各丹霞地貌景区都普遍发育有各类丹霞洞穴或洞穴群,如在仙水岩、仙人城、龙虎山、南岩、龟峰等地的丹崖赤壁上,或水平延伸或垂直排列,分布着大小不同、深浅不一、形状各异的丹霞洞穴和丹霞洞穴群,其分分合合,洞中有洞,层层叠叠,形成多姿多彩丹霞微地貌景观。(彭华等,2000)。
3 丹霞洞穴的成因浅分析
3.1 构造对洞穴的控制
在白垩纪红层盆地沉积及其后期,地壳运动以差异升降为主,因而地层产状较为平缓,倾角多为10°~25°。
构造不仅控制着成景地层的形成,也控制了洞穴景观的演化及其总体面貌。龙虎山地处信江盆地中西部,晚白垩世末信江盆地沉积结束之后,本区地壳隆升成为侵蚀区,并伴随形成了断裂、节理构造和断裂、节理的相互切割、块段差异抬升。分布区受近东西向北海-绍兴缝合断裂带和北北东向婺源-宁都-安远断裂带交汇部位形成的共轭X型断裂控制,在早期的拉张、拗陷和后期的断块抬升过程中,形成的NE向、NW向和近EW向等主断裂及其节理和不均匀分布的近NNE向、NE向和NNW向次级断裂和密集节理带,控制了丹霞洞穴的形成、发展和演化。
3.2 外动力作用对洞穴的控制
紫红色厚层(含钙质)砂岩、砂砾岩、砾岩等特殊岩性是洞穴形成的前提条件, 而流水侵蚀、孔隙水侵蚀及重力崩塌等为丹霞洞穴提供了外动力因素(刘江龙等,2009)。
3.2.1 流水侵蚀作用
流水的侵蚀是最活跃、最基本的主导外力作用。主要表现为下切和侧蚀的主动力(图1),同时流水又不断地蚀去坡面上的风化物质,使风化得以继续进行;流水的侧蚀在河流两岸丹霞崖壁掏出水平或倾斜岩槽,使上覆岩块悬空,为重力崩塌提供了可能。
3.2.2 孔隙水侵蚀作用
红层砂砾岩、砾岩含孔隙水,在洞穴或岩槽顶部孔隙水下渗至顶板聚集成渗滴水,呈环状向外浸湿顶板岩层,发生砂状和片状剥落,洞顶逐渐以滴水点为中心向上凹入,形成圆拱形滴水凹坑。随着季节性降水,反复地砂状、片状风化剥落和渗滴水剥蚀,滴水凹坑沿弧形曲面逐渐扩大成圆弧形凹穴。
3.2.3 重力崩塌作用
河口组、塘边组巨厚层状砂砾岩、含砾砂岩、砂岩中发育的不同方向相互交切穿插的断裂、垂直节理或裂隙,把地层岩石切割成各种规模不一的岩块体,给丹霞岩体崩塌创造了有利条件。
4、主要认识
本文从龙虎山地区地层特征出发,结合区内构造与外动力因素,探讨丹霞洞穴的分布特征及成因类别,主要结论有:
(1)龙虎山丹霞地貌中洞穴的发育受岩性及岩层厚度控制。红色块状砂砾岩是丹霞洞穴形成的物质基础,地层以晚白垩世河口组为主,塘边组次之。岩层厚度是丹霞洞穴形成的重要控制因素之一,如岩层厚度大时,多形成竖状洞穴、拱形洞穴或洞穴群,岩层厚度薄时多形成扁平洞穴、岩槽、蜂窝状洞穴等。
(2)断层控制洞穴产出规模。分布区受近东西向北海-绍兴缝合断裂带和北北东向婺源-宁都-安远断裂带交汇部位形成的共轭X型断裂控制。
(3)流水侧蚀及重力崩塌是形成洞穴的主要外动力作用,丹霞洞穴的形成常为多种外动力综合作用的结果。
参考文献
[1]梁诗经,文斐成,陈斯盾.福建泰宁丹霞地貌中的洞穴类型及成因浅析[J].福建地质,2008,27(3):296-307.
[2]黄进,苏泽霖.丹霞洞穴地貌的初步研究[J].经济地理,1994,14(增刊):33-47.
[3] 彭华.中国丹霞地貌研究进展[J].地理科学,2000,20(3):203-211.
[4] 姜勇彪.江西信江盆地丹霞地貌与旅游开发[M].北京:地质出版社,2010,10-72.
[5]江西省地质矿产局.江西省区域地质志[M].北京:地质出版社,1984,706-725.
[6] 刘江龙.中国东南部丹霞地貌形成机理及其地学效应研究.博士学位论文.长沙:中南大学,2009.