海南省笔架岭火山口及峨蔓湾地质遗迹景观开发初探

符启基，沈金羽，林 才

(海南省资源环境调查院，海南海口 570206)

0 引言

笔架岭火山口及峨蔓湾地质遗迹位于海南岛西部儋州市北西方向的峨蔓镇，距儋州市那大镇约50 km，距洋浦开发区约30 km，交通十分便利。隶属儋州市峨蔓镇管辖，其地理位置中心坐标为:东经109°16'48″，北纬 19°51'29″。

1 地质背景

笔架岭火山口及峨蔓湾地质遗迹分布区地处琼北断陷盆地西北侧，南侧有王五—文教大断裂，该断裂是雷琼断陷的南界，控制着琼北地区的基性岩浆活动，对晚第四纪水系发育及其地貌形态起控制作用。地质遗迹分布区附近有干冲—木棠断裂分布，据物探推测，该断裂为东北走向，向北西倾斜，为一正断层，是临高隆起和峨蔓凹陷的分界断裂。该断裂活动于中生代晚期，白垩纪沉积盆地曾经受到它的控制，在古近纪时曾强烈活动。该断裂隐伏在地下311～775 m的新近系，K—Ar年龄测定值为110万～200万年①陈颖民、柳长柱、李孙雄等，海南省重要地质遗迹详细调查报告，海南省地质综合勘察院，2009。。

1．1 地层岩性

区域出露第四系北海组(Qp2b)、下更新统(Qp1β)、八所组(Qp3bs)、道堂组 (Qp3d)、全新统(Qh)、烟墩组(Qh3y)、全新统(Qh)、烟墩组(Qh3y)(见图1)。北海组(Qp2b):分布于区域西南部沿海，岩性主要为褐红色中砂、粉质粘土、砂质粘土等，含铁质结核。

图1 笔架岭火山口及峨蔓湾地质遗迹区域地质图Fig．1 Regional geological map of Bijialing Crater and Mindanao Man Bay1．烟墩组:砂砾、砂、粘土、海滩岩;2．全新统(未分):砂砾、砂、粘土;3．道堂组:灰褐色橄榄玄武岩、沉凝灰岩;4．八所组:粉细砂、含细砾中粗砂;5．下更新统:玄武岩;6．北海组:粉质粘土、砂、含玻璃陨石砂砾;7．地质界线;8．火山口位置;9．断层及编号;10．地质遗迹分布地段。

第四系下更新统(Qp1β)玄武岩，主要分布在兵马山及其以东、片石村以北地区，为峨蔓地区出露最广的岩石。根据岩矿鉴定的结果，主要为橄榄玄武岩，岩石风化呈灰色，斑状结构，气孔状构造。斑晶:主要由斜长石、辉石和橄榄石组成，粒径大小一般是0．20～4．50 mm不等。其中斜长石呈自形板柱状，双晶发育;辉石呈自形—半自形柱粒状，解理发育;橄榄石呈半自形柱粒状，表面光滑或裂纹发育，裂纹间常见伊丁石化现象。基质:主要由斜长石和少量玻璃质、铁质及橄榄石等组成。其中斜长石呈细长条状，粒径大小都＜0．15 mm，不规则状分布，其粒间有玻璃质、铁质及橄榄石等分布，构成交织结构。按产状和结构划分，本区火山岩可分为火山熔岩和火山碎屑岩两大类。前者主要分布于笔架岭周围及海岸带;后者主要分布于火山锥，以各粒径集块岩和火山角砾岩为主，亦分布于火山锥近围的阶地，以各种凝灰岩为主。

凝灰岩、层凝灰岩和火山角砾岩及火山渣互层，主要分布在距笔架岭3 km处张屋村附近的公路边。火山角砾岩呈深褐色，以中基性成分为主，具明显的角砾状，角砾大小不等，从1～15 mm均有，分选性差，角砾中有石英、长石、黑云母等晶屑和玻屑，角砾占55% ～65%，粘土矿物以伊利石为主，少量蒙脱石，粘土矿物约占18% ～20%。厚度＞1．50 m。火山渣呈棕黑色，结构疏松，呈多孔状构造，以非晶态玻璃质成分为主，主要由火山尘和火山浮尘组成，未见粘土矿物，含硅、钙、铝、铁较多，钾、钛其次。厚度0～1．05 m。

八所组(Qp3bs):主要分布于新州局部地段，出露面积较小，岩性为浅黄色砾砂、含细砾粗砂、粉质粘土、淤泥质粘土等。

道堂组(Qp3d):在峨蔓及三都地区有小面积分布，岩性主要为灰褐色橄榄玄武岩、沉凝灰岩，气孔构造。道堂组上段主要分布于外围西南部三都地段，岩性为褐灰色、灰黑色粉质粘土、砂质粘土，含较多凝灰岩风化残留体，属凝灰岩风化土;道堂组中段主要分布于外围西南部，岩性为褐灰色，灰褐色橄榄玄武岩，表层风化程度较高，具气孔状结构，块状构造，垂直节理发育;道堂组中下段主要分布于外围西南部沿海一带，分布面积较小，岩性主要为玄武质沉岩屑晶屑凝灰岩、凝灰质含砾砂岩。

全新统(Qh):主要分布于新英、新州沿海一带，出露面积较大，岩性为褐灰、灰黄色砂砾、砂、粘土等。

烟墩组(Qh3y):主要分布于外围新基村西南海岸及白马井一带，厚度一般3．00～7．00 m。岩性为灰、褐灰、灰黄色粘土、砂砾、砂、海滩岩等，海滩岩对海岸保护作用明显。

1．2 地质构造

地质遗迹分布区位于王五—文教深大断裂西端北侧，距离王五—文教深大断裂约26 km，断裂构造较为发育，主要为北东向三都—峨蔓断裂(F1)和北西向兵马角—笔架岭断裂(F2)两组(见图1)。

北东向三都—峨蔓断裂(F1):分布于三都—峨蔓北西侧，走向北东55°，南西端向海域延伸，沿该断裂两侧有火山口分布，新生代火山岩喷发与该断裂有密切关系。该断裂北西盘上升，而南东盘下降，莲花山西海岸见断层切割海口组，推测为其旁侧次级断裂所为。

北西向兵马角—笔架岭断裂(F2):该断裂走向北西，与北东向三都—峨蔓断裂(F1)斜交，沿断裂走向火山口呈串珠状分布，此区新生代火山岩喷发与该断裂有密切关系，断裂西北端有泉水出露。

以上两组断裂构造控制着第四纪火山喷发，形成现状地貌格局，断裂构造近期无明显的活动迹象。沿此断层有多处火山口分布，对笔架岭火山群起到控制作用。

2 地质遗迹形成机理

笔架岭及峨蔓湾属于地貌景观类。亚类属于火山地貌景观和海蚀、海积地貌景观，笔架岭一带火山口至少有两次喷发作用形成，从早至晚，有早更新世和晚更新世。其中，早更新世玄武岩 K—Ar等时线年龄(1．191 3±0．22)Ma。晚更新世道堂组第四段由沉凝灰岩相变为含炭亚粘土层中14C年龄(16 790±410)年①据1∶50万海南省数字地质图修编说明书，1998年数字版。。

其区域地貌形成和演化发展与喜山构造运动密切有关。距今约6 500万年，海南岛北部沿东西向王五—文教构造带发生裂解，构造带以南地壳以隆升作用为主，而其北面则由南至北发生阶梯状下陷，形成东西向的断陷盆地，琼州海峡由此生成，海南岛从此与大陆分离。盆地内接受了厚达3 000 m的海相沉积。随着断陷作用的加剧，断裂深切入地幔，来自幔源基性—玄武岩浆沿地壳薄弱带(王五—文教构造带次级构造——北向断裂)约先后于120万～43万年和(16 790±410)年发生剧烈喷发，形成琼北大面积的基性火山岩地貌。同时在火山口附近抛出大量的玄武岩熔岩碎块，杂乱堆积，形成如今规模巨大的火山集块岩锥及各种火山弹。而离火山口稍远的地方则沉积粒度较细火山角砾岩和凝灰岩。

区内地壳升降运动频繁，使得中新统与上新统、上新统与更新统以及更新统内部不同岩石地层单位间存在不整合接触关系。其中，新近系与第四系间的不整合面应该是一次相对比较重要的事件记录，地壳沉降幅度达到最高峰，引起大范围的海侵，第四系直接“超覆”于新近系之上，使得新近系除了局部见到外，基本上以隐伏状分布。(16 790±410)年以来，由于地壳隆升，海水全面退出区内，火山岩地貌得以展现。

笔架岭火山口附近，集块岩较多，形成由巨大集块岩构成的火山锥。离火山口较远的地方，主要沉积了凝灰岩或凝灰质火山角砾岩，形成了具有火山喷发—沉积由粗到细沉积系列特色的笔架岭火山群。

峨蔓湾岸段的玄武岩台地及海岸，主要是早更新世和晚更新世火山熔岩构成的。长期以来历经风化侵蚀作用，沿岸形成了陡峭的海蚀崖、海蚀柱及海蚀平台，成为海南岛火山熔岩海岸中海蚀地貌发育最典型的岸段［1］。这些地貌的形成与岸段岩石抗蚀力有密切关系。兵马角岸段，因海浪对岸段产生不等量的侵蚀，形成向海凸出的陡峭岬角。从陡峭岩壁剖面上，可以看出是由气孔状的玄武岩、火山角砾岩、凝灰岩以及含火山灰的海相砂层。

3 地质遗迹景观

照片1 笔架岭火山集块岩Photo 1 Volcanic agglomerate of Bijialing

笔架岭地质遗迹主要是北西走向的五个火山口形成的列阵状火山口群，火山口之间相距约数百米，峰间地形较低，形似毛笔笔架而得名。该区火山最典型的特点是火山口附近巨大的火山集块岩，单个集块岩大者0．5 ～0．6 m，小者 0．1 ～0．2 m，密集杂乱堆积成底宽直径达1 500 m，标高约为208 m的火山集块岩山峰(火山锥)(见照片1)。离火山口约2 km的靠海方向分布有一系列火山碎屑沉积物，最典型的是层状的凝灰岩以及夹于其中的火山角砾岩，构成十分完整的火山口喷发由粗至细的沉积系列。其中火山角砾岩夹层厚度0．5～1．0 m，分布较为稳定。据前人的普查资料，火山灰分布面积达8 km2，资源量达亿t①赵吉良、陈作芬，海南省儋州市峨蔓湾火山灰矿区地质普查报告，海南省地质勘查局有色资源环境勘查院，1997。。所谓火山灰其实是一套由凝灰岩、层凝灰岩、火山角砾岩及火山渣组成的火山沉积碎屑岩(见照片2)。本区火山集块岩之高大，火山灰之厚宽，是省内十分罕见的地质遗迹景观。另外，本区米黄色的层凝灰岩、凝灰岩大面积裸露于笔架岭周围，尤其在其北东片石村一带层位稳定，分布广。呈半固结状，微向海岸倾斜，省内也很少见。

照片2 张屋村火山碎屑岩Photo 2 Pyroclastic rock of Zhangwu village

火山口挺立于南海之滨，每日晨曦，云雾缭绕，是著名的儋州八景之一——笔架笼烟。而附近另一处著名景点——龙门激浪，则是新近喷发的火山熔岩隧道在海浪的冲击及洞中巨石的坠落后遗留的地质遗迹。每当海浪袭来，涛声千雷吼，碎浪万珠喷，分外惊险壮观。

峨蔓湾是儋州第一湾，是中国保存最好的处女海湾之一，全长约35 km。峨蔓湾海岸线曲折，海岸类型及海蚀地貌多样，既有雪白松软的沙滩，又有面目峥嵘的火山岩礁石;既有古代的砂堤，又有现代的贝壳堆积，还有成层的片石—凝灰岩和粗细不一的火山角砾岩和清澈的火山泉，景观十分秀丽。在省内同类型海岸中少见，具有典型性和稀有性。海湾依山面海，呈南北走向，沙粒洁白细软，海水清澈透明，能见度3～7 m。同时峨蔓湾有着奇特壮丽的红树林，造就了一幅人间仙境(照片3)。

照片3 儋州市峨蔓湾景观图Photo 3 Landscape map of Mindanao Man Bay，Danzhou city

地质遗迹区范围包括笔架岭、峨蔓湾、龙门激浪、张屋火山沉积剖面、片石凝灰岩等火山类、海滩类地质遗迹和红树林、仙人掌、珊瑚礁等自然景观及千年古盐田、防御林、千年古灯塔、近年风力发电等人文景观，还有享誉海内外的非物质文化遗产——儋州调声、儋州山歌等风土人情，地质遗迹资源与其它资源相互协调配套。

4 科学研究价值

研究区火山最典型的特点是火山口附近巨大的火山集块岩，密集杂乱堆积成底宽直径达1 500 m，标高为208 m的火山集块岩山峰。离火山口约2 km的靠海方向分布有一系列火山碎屑沉积物，最典型的是层状的凝灰岩以及夹于其中的火山灰，构成十分完整的火山口喷发由粗至细的沉积系列①符启基、林才、陈炳金等，海南省地质遗迹详细调查报告 (第二批)，海南省资源环境调查院，2010。。该地区地层详细记录了更新世火山熔岩构成的情况，这对了解当时的地质、环境等有着重要的意义。因此，笔架岭及峨蔓湾地质遗迹具有较高的科研价值。

海南岛的海岸是中国闻名遐迩的热带海岸，海岸类型繁多，海岸曲折，类型多样。峨蔓湾的海岸更具有特色，是在琼北坳陷的基础上，由新生代的火山熔岩构成的台地。峨蔓湾海岸对研究该地区海蚀地貌的形成及其发展速率提供了一座天然的宝库，吸引着来自世界各地的专家，特别是研究港湾海岸的形成与演变方面的专家。

5 结论及建议

海南省儋州市峨蔓湾一带拥有丰富而独特、典型而稀有、系统而完整的地质遗迹。包括火山、洞穴、海蚀地貌、沙滩、山峰、泉水等等，这些地质遗迹不但具有特殊的地质科学意义，而且具有较高的美学观赏价值。按照国土资源部关于加强国家地质公园建设与管理的要求，申报和建设国家级、省级地质公园，充分发挥其保护、教育和旅游的功能。鉴于地质公园与其他景区的特殊性，在建设和管理过程中，应配备一定比例的地质专业人员，或聘请地质专家做顾问。

建议将该地区建设成海南岛西部旅游的胜地，依托洋浦港，重点发展旅游业。在峨蔓湾附近建造国内一流的游艇码头，使国内外游客既可以在这里领略到海南海岸的优美风光，又可以在笔架岭了解到火山岩的相关知识。该地区地势比较平坦，面积广阔，又是“不毛之地”，可以在附近建设一个高尔夫球场，带动当地经济的发展，提升整体区域的知名度。

［1］ 王宝灿，陈沈良，龚文平，等．海南岛港湾海岸的形成与演变［M］.北京:海洋出版社，2006:5－10．