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官鹅沟国家地质公园地层及岩性概况

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:三叠系隆务河群构成公园的主体地层,从下到上出露第一至第八岩性段。第三岩性段主要为砂岩、板岩,呈向斜核部夹持于第一至第二岩性段中,在北部构成一个复式向斜。在公园西南部,鸭子滩-秦峪断层以南,马鬃岗梁-雷古山一带,出露地层为上二叠统石关群、下二叠统茅口组、下泥盆统下吾拉组,岩性分别为结晶灰岩、灰岩,在下吾拉组中还夹少量板岩。这一地区山梁走向与地层走向大致一致,是园区地势最高的区域。

官鹅沟国家地质公园地层及岩性概况

(一)地层与地貌

官鹅沟国家地质公园出露地层主要为三叠系隆务河群、上二叠统石关群、下二叠统茅口组,以及下泥盆统下吾拉组。这些地层都是在海洋里沉积后成岩的,岩石类型有两类:碳酸盐岩(包括灰岩、泥质灰岩等)和碎屑岩类(包括石英砂岩、杂砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩),都是在浅海、滨-浅海环境下沉积的。三叠系隆务河群构成公园的主体地层,从下到上出露第一至第八岩性段(见图4-1)。

在公园北部,花儿滩-新坪-岳藏甫一线以北,直至公园北界,出露隆务河群第三至第五岩性段,岩性主要为砂岩、板岩,夹少量的灰岩,区域上形成一个向南倾斜的单斜层,但是层内褶皱非常发育,这种岩性和构造的组合形成公园中北部宽缓的山-谷,并在灰岩出现的地方,形成一些比较陡峭的小山峰。由于砂岩易于发生破碎,风化作用较强,加上后期构造和流水侵蚀作用,这一地区的山脉-沟谷走向并不受地层走向影响,而是大多为近北北东向,大致垂直于地层走向。总体上山体高度较南部低缓,风化作用较强,坡积层较厚,在土壤发育的地方,形成可以耕种的农田。

在公园中-南部,花儿滩-新坪-岳藏甫一线以南,吊沟-芝麻河(鸭子滩-秦峪断层)以北,出露隆务河群第一、第二和第三岩性段,第一至第二岩性段主要由灰岩组成,在南部形成一个复式背斜。第三岩性段主要为砂岩、板岩,呈向斜核部夹持于第一至第二岩性段中,在北部构成一个复式向斜。第一至第三段在公园中南部构成高大的山体,山体走向基本沿地层走向,呈北西-北西西向。

在公园西南部,鸭子滩-秦峪断层以南,马鬃岗梁-雷古山一带,出露地层为上二叠统石关群、下二叠统茅口组、下泥盆统下吾拉组,岩性分别为结晶灰岩、灰岩,在下吾拉组中还夹少量板岩。岩层多为中厚层、厚层状、块状,地貌上以高大宽阔的山梁为主,山坡陡峻,沟谷狭窄。这一地区山梁走向与地层走向大致一致,是园区地势最高的区域。而且,由于以碳酸盐岩地层为主,裂隙和溶洞发育,常年积雪溶水下渗,地层中富含地下水,也是园区主要河流发源地。

(二)岩性与地貌

园区出露的岩石类型主要有碳酸盐岩和碎屑岩两种,它们呈互层状产出,或以一种岩石类型为主,另一种岩石作为夹层产出。按照夹层的厚度粗略统计,夹层岩石含量为20%~40%,夹层越少的地方,地貌形态多以寄主岩石特征产出,如公园中南部以碳酸盐岩为主,形成高大山脉,如雷古山(图6-1);高原中北部以碎屑岩为主,形成宽缓的山-谷地貌,如鹿仁村就位于隆务河群第三岩性段砂岩出露地区,由于风化作用,沟谷开阔,村后的山梁宽缓(图6-2)。

图6-1 云雾缭绕的雷古山,二叠系石关群块状-厚层状灰岩形成高大山峰

图6-2 炊烟袅袅的鹿仁村,村后是隆务河群砂岩形成的宽缓山梁

碳酸盐岩和碎屑岩类岩层物理化学性质不同,抵抗风化作用和流水侵蚀的能力也不相同,造成在软硬相间的岩层界面附近常出现差异风化。碳酸盐岩抗物理风化能力强,抗化学风化能力弱,特别是气候湿润、降雨较多的西秦岭地区,岩石表面长期在雨水的冲刷、溶蚀作用下,形成蜂窝状溶蚀孔洞(图6-3);或者白云质灰岩,由于灰岩的溶解度大于白云岩的溶解度,在表面上,灰岩易于溶蚀,形成槽沟(图6-4)。这些都是岩溶地貌发育的早期形态。而在节理发育或断层破碎带内,水流沿节理裂隙面侵蚀、溶蚀,形成一些串珠状的溶洞(图6-5),是岩溶地貌形成的中期较早阶段。

图6-3 马圈沟景区南部红砂流沟灰岩表面溶蚀孔洞、凹坑(王新春等,2004)

图6-4 马圈沟景区南部红砂流沟白云质灰岩表面溶蚀沟槽(王新春等,2004)

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图6-5 马圈沟景区的岳藏甫村串珠状溶洞(王新春等,2004)

碎屑岩类抗风化的能力则与碳酸盐岩相反,对地貌形成的控制作用也相反。

官鹅沟地处西秦岭山区,地形陡峻,昼夜温差大,冬季结冰时间长,在区域逆冲断裂持续作用下,山区总体处于抬升剥蚀阶段,构造活动强烈,岩石节理发育,加之植被覆盖好,因而物理风化作用强,化学风化作用弱。因此,碎屑岩类风化速率快,风化强度大,多形成浑圆状山峰、山岭、缓坡、台地、开阔的沟谷等地貌。如图片6-6中的杉木梁,该处岩石为隆务河群第三岩性段砂岩,由于夷平作用形成宽缓的山顶台地。

图6-6 官鹅天池南山梁远眺杉木梁,砂岩地区形成的宽缓山顶台地

而以厚层灰岩为主的地段,由于抵抗物理风化作用的能力较强,多形成一些高大山梁,山梁面比较光滑平顺。如公园南部雷古山梁(图6-1)、泽荡湖西麦积山梁(图6-7)、马鬃岗梁(图6-8)、通天峡南山梁(图6-9、图6-10)。

图6-7 碳酸盐岩形成的陡峭的山峰(泽荡湖西)

图6-8 马鬃岗梁远眺(碳酸盐岩形成的高大山峰,宕昌县水源保护站向南拍摄)

图6-9 巨厚层-块状灰岩形成的高大山梁(通天峡南)

图6-10 块状灰岩形成比较光滑平顺的山梁(通天峡南)

在碳酸盐岩层较薄的地区,多形成陡峭悬崖、峰丛等地貌形态。在产状近直立的地区,则形成石林、峰林等典型的岩溶地貌。碳酸盐岩比较薄的地区或者碳酸盐夹砂岩互层的地区,多在构造裂隙、层面等成分界面处多形成崩塌、暗门等。

在碳酸盐岩和碎屑岩相间产出的地区,碳酸盐岩多形成高出地面的正地形,如山梁、山峰,而碎屑岩类则形成沟谷等负地形。山梁(碳酸盐岩)和沟谷(碎屑岩类)相伴而行,多沿着地层走向展布。

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