石渠巨石群地质遗迹资源体系及地学意义

2015-08-29 07:42李忠东卢志明宋好龙
四川地质学报 2015年3期
关键词:巨石遗迹褶皱

李忠东,卢志明,宋好龙,罗 芳,罗 培

石渠巨石群地质遗迹资源体系及地学意义

李忠东1,卢志明1,宋好龙1,罗芳2,罗培2

(1.四川省地质矿产勘查开发局物探队,成都 610072;2.西华师范大学国土资源学院,四川 南充 637002)

石渠长须贡马利山巨石群地质遗迹区是以典型的高原剥蚀地貌,处于松潘—甘孜褶皱系、巴颜喀拉褶皱带内。构建马利山巨石群地质遗迹区地质遗迹资源体系,包括地质剖面、地质构造、地貌景观、水体景观4个大类、6个类和8个亚类,共88个地质遗迹景点。通过介绍该地质遗迹资源区地质构造、地层、地貌特征,阐述了其重要的地学意义和科学价值。

巨石群;地质遗迹资源体系;地学意义;石渠长须贡

四川石渠长须贡玛利山巨石群地质遗迹区(以下简称遗迹区)位于四川省甘孜藏族自治州石渠县长须贡马东北部,北与青海省达日县桑日麻镇以巴颜喀拉山主脊为界,南至尼桑沼泽,东与长沙干马同呷村毗邻,西至石渠县温波乡接壤(见图1)。地理坐标:东经98°59′54″~99°06′31″,北纬32° 58′23″~33°06′28″,面积84km2。是以典型高原剥蚀地貌和花岗岩地貌为代表的地貌类遗迹区。区内高程大于4500m,相对高差小于500m,隆起的巴颜喀拉山花岗岩广泛出露,在以热力风化和冻融风化为主的风化作用极为强烈,冰川的侵蚀作用搬运和堆积作用十分显著。

遗迹区位于中纬度地区的北亚热带气候区,气候具有典型的高原型季风气候特点。降水量随着季节变化突出,冬干夏雨,干湿季分明,夏半年(5~10月)降水量集中,气温相对较高,降水量占全年的90%以上。区内年均气温-7.0℃~2.0℃之间,最热月平均气温5.5℃~11.0℃,最冷月平均气温-9.0℃~-16.0℃,昼夜温差大;年均总降水量390~770mm;遗迹区内主要河流为发育于北部山地的阿多河与拉通河,均南北流向,在多度附近汇合至阿都河。该组河流为典型冰川谷,河谷现存有串珠状冰蚀湖(或冰斗湖),如阿多河上游的月亮湖和拉通河上游的拉通湖。

图1 四川石渠长须贡玛利山巨石群地质遗迹区地理位置图

1 区域地质背景

遗迹区位于滇藏地槽褶皱区,松潘—甘孜褶皱系,巴颜喀拉褶皱带,巴颜喀拉冒地槽褶皱带之下红科—斑玛印支期坳陷内。

1.1地层

遗迹区出露的地层主要为上三叠统及第四系。包括:上三叠统巴颜喀拉山群上亚群(T3byb)、第四系冲积—洪积层(Q3-4al-pl)、冰碛—冰水堆积层(Q3-4gl)及沼泽堆积层(Q4h)。各地层岩性特征见表1。巴颜喀拉山群上亚群是遗迹区内刃脊、角峰、冰斗等景观的岩石基础,第四系沼泽堆积层是遗迹区沼泽、湿地景观的物质基础,冲积—洪积层是中碛堤、终碛堤、侧碛堤等冰碛地貌的主要物质来源。

1.2岩浆岩遗迹区内岩浆岩主要为印支期侵入岩—斑状石英二长岩体(π η ο51)(图2),岩体呈浅灰白色,似斑状结构,基质为中细粒半自形粒状结构,块状构造。斑晶中,斜长石(10%),粒径(4.4~20mm,呈板状自形晶,钠长石双晶和聚片双晶发育,具环带构造和强烈绢云母化,并伴有帘石化,An=31~35,属中长石;钾长石(24%)呈半自形和他形,具不完好的格架双晶,发生粘土化。基质粒径0.8~3.6mm,矿物主要有斜长石(33%)、钾长石(13%)、石英(15%)、黑云母(3%)、角闪石(4%)及副矿物;次有锆石、电气石、磷灰石等。黑云母具片状,强绿泥石化,角闪石具纤闪石化,石英呈他形粒状。

1.3构造

该巨石群地质遗迹区有拉通错—白玛背斜、阿多—康巴俄玛向斜和莫利背斜,区内形成大量节理。复杂的褶皱构造在遗迹区内提供了良好的地质构造剖面。

图2 遗迹区地质图

表1 地质遗迹区主要地层及其特征

通过野外考察,对遗迹区的内的沉积岩出露区和花岗岩出露区各选取3个区域辨识出的670余条节理进行了测量,并对结果进行了统计分析。结果表明,沉积岩出露区内主要发育2组节理,即NNW、NEE向,另在有少部分节理为NWW、NNE向,NNW向主要为剪节理,走向在320°~340°,NEE向为张节理,走向在40°~65°;花岗岩出露区内发育4~6组节理,主要为NNW、NEE、NNE、NWW向等,同一平面上的节理往往“井字形”状分布。节理的发育为热力风化、冻融风化创造了条件,同时节理方向、节理分布和节理面特点,控制了利山巨石地貌特征和冰川侵蚀的主导方向。节理将岩体分割成块状或条带状,增加了岩体的破碎程度,为外动力作用,如风化、侵蚀和搬运等的进一步作用提供了必要的前提,对地貌景观发育的方向和形状产生深刻的影响。

2 资源体系

表2 地质遗迹资源分类简表

石渠长须贡玛利山巨石群地质遗迹区为典型的构造剥蚀丘状高原区,区内特殊的构造基础、地貌环境和海拔高度决定了该区域特有的地质遗迹类型。根据国土资源部《国家地质公园规划编制技术要求》(国土资发2010)和相关专家[3,4,5]的分类要求和标准,经过成因分析、形态比较等手段,将利山巨石群地质遗迹分为4个大类、6个类和8个亚类,共88个景观(见表2)。其中主要类型有以花岗岩地貌和冰川地貌为主的地貌景观和以冰蚀湖、冰斗湖、高原沼泽为主的水体景观。

3 特征及地学意义

3.1构造地质学意义

遗迹区发育了类型齐全的地质构造形迹,包括以拉通错—白玛背斜、阿多—康巴俄玛向斜和莫利背斜为代表的褶皱系列,在距离遗迹区较近的南面和东面,发育多个近东西向断裂(如上红科乡—恶娘逆断层、俄木其逆断层)和北西向断裂(白玉寺—解放公社逆断层、宁它—灯塔乡逆断层),该构造形迹系列位于马尔康地向斜褶皱带内,马尔康地向斜正处于松潘—甘孜褶皱系的巴颜喀拉褶皱带内。遗迹区类型齐全、分布集中的地质构造体系对于马尔康地向斜乃至巴颜喀拉褶皱带的构造特征和成因的研究具有较强的典型性。

3.2地层、岩石学意义

遗迹区主要出露地层为上三叠统和第四系沉积岩层和印支期侵入岩,其中沉积岩主要为巴颜喀拉山群上亚群(T3by)岩层。相较区内其他地区而言,遗迹区地层区域代表性强。如在遗迹区东北部的达尔勒曲河流域,沿河分布狭长的第四系冲积物和零星的印支期侵入岩,地层出露不集中,科研考察难度较大。又如遗迹区东南面尼曲河流域地区,虽大面积出露第四系和三叠统地层,但缺乏花岗岩层,区域代表性较遗迹区弱。

图3 遗迹区构造位置图

在遗迹区及其周围地区,地层总体上呈一复式背斜和一复式向斜构造,北西向展布,为一套沉积厚度大、岩性单一、横向上变化不大的复理式碎屑岩系。另外,晚二叠世及晚三叠世地层中夹基性、中酸性火山岩、火山碎屑岩,厚度大。遗迹区正是整个地层小区、甚至分区内晚三叠世复理石碎屑岩出露典型的地区,也是基性、中酸性火山岩、火山碎屑岩出露面积最大的地区,同时还是在此类岩系基础上地质遗迹景观最为显著的地区。因此在区域地层和岩石研究方面具有的较强的代表性。

3.3地貌学意义

遗迹区最典型的地貌景观是花岗岩地貌、冰川地貌及高原水体地貌景观,上述地貌景观在石渠县甚至整个巴颜喀拉山系都较为典型,有较高的科研价值和科普意义。

从构造地貌上看,遗迹区内既有典型的背斜山、向斜谷等顺构造地貌,也有背斜谷、向斜山等逆构造地貌,还有单面山地貌。与其他区域对比结果表明,遗迹区内的地质构造地貌为巴颜喀拉褶皱带的典型地区之一,因此可作为巴颜喀拉褶皱带内地质构造地貌研究的示范区。

遗迹区内冰川地貌包括冰川侵蚀地貌和冰川堆积地貌类型多、分布密度大、可达性强。其中冰川侵蚀地貌主要为冰斗、刃脊、角峰、冰斗湖、冰蚀湖等;冰川堆积地貌主要为中碛垄、终碛垄、侧碛垄、冰漂砾、冰碛湖等。而形成遗迹区冰川地貌的主要营力为冻融风化作用和热力风化。相较巴颜喀拉山山系乃至其他地方,研究区冰川地貌范围广且类型多样,在科考和研究上有明显的优势。如贡嘎山地区冰川地貌主要以侧碛垄和终碛为主垄[11](南门关沟沟口南门关侧碛,雪门坎诨海子侧碛、终碛等),但冰斗、冰蚀湖、冰碛湖、中碛垄等冰川地貌不典型,类型较单一。以遗迹区类型多样的冰川地貌为范例,对于研究巴颜喀拉山区及邻近区域的冰川地貌景观体系、成因具有重要意义,同时也为研究古冰川演化提供了依据。

遗迹区是整个石渠县境内乃至巴颜喀拉山区花岗岩地貌分布面积最大、最集中的区域,花岗岩地貌形态各异,分布密集、成因复杂。如遗迹区东部夏曲河流域地区虽分布有花岗岩地貌,但其分布面积小,区域代表性不高。遗迹区内的拉通错似斑状石英二长岩体是其主要岩石基础,科研科普价值高。同时,花岗岩地貌的形成离不开构造作用和外力作用,区内大面积的花岗岩地貌是研究巴颜喀拉山区地貌内外应力作用过程的典型区域。

遗迹区内水体景观包括冰蚀湖和冰碛湖以及高寒沼泽湿地,与巴颜喀拉山区以及甘孜州境内其他地方相比,具有体系完善、分布集中、特征典型等独特的优势。如若尔盖湿地是青藏高原上面积最大的沼泽湿地[12],也是我国高原泥炭沼泽集中分布最大的地区[13],但其湖泊多是由河流改道后形成,没有高原冰川湖泊。而遗迹区内不仅有规模交大的尼桑沼泽,还有冰川侵蚀作用形成月亮湖、冰斗湖群等冰蚀湖体系,以及冰川堆积作用形成的拉通错湖。遗迹区内的水体景观是整个巴颜喀拉高寒山区,特别是与冰川作用有关的水体景观的汇聚区,在科考、研究上潜力巨大。同时,通过湖泊类型、成因分析可以判断冰川侵蚀的过程和方向,对分析利山巨石群地质遗迹的形成具有重要意义。

图4 遗迹区地层区划图

4 结论

石渠长须贡马利山巨石群地质遗迹区作为巴颜喀拉褶皱区的一个典型代表区域,在漫长又复杂的地质演变过程中,遗迹区形成了极具价值的地质剖面、地质构造、地貌景观和水体景观等4大类地质遗迹资源。其资源体系在整个褶皱区甚至青藏高原地区都具有很强的代表性。

遗迹区内的大地构造和地质构造剖面,对于研究巴颜喀拉山系隆起和动力演化机制具有较强的代表性;区内独特的高原花岗岩地貌为高原地区内外力作用力的作用过程作了很好的诠释;遗迹区内以拉通错似斑状石英二长岩体为基石的花岗岩地貌是巴颜喀支期—燕山期侵入活动研究的重要资源;类型多样的冰川地貌景观和典型的湖沼景观,对整个巴颜喀拉山系及高原冰川地貌和水体景观的科普和科研都具有很强的示范性。

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Stonehenge Geoheritage and Its Geological Significances in Choxükongmaly Mt., Sêrxü

LI Zhong-dong LU Zhi-ming SONG Hao-long LUO Fang LUO Pei
(1-Geophysical Exploration Team, SBGEEMR, Chengdu610072; 2-College of Land and Resources, West China Normal University, Nanchong, Sichuan637002)

Stonehenge geoheritage in Choxükongmaly Mt., Sêrxü is a geoheritage represented by the typical plateau denudation landform. This paper establishes resources system of stonehenge geoheritage in Choxükongmaly Mt. based on geoheritage and against background of Songpan-Garzê Fold System and Bayan Har Fold Belt. This system includes geological profile, geological structure, geomorphologic landscape and waterscape which may be divided into 6 types and 8 subtypes and contain 88 geoheritage scenic spots, and makes an approach to important geosciences significances of the geoheritage resources.

stonehenge in Choxükongmaly Mt.; geoheritage resource system; geosciences significance;Sêrxü

P96

A

1006-0995(2015)03-0476-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.03.038

2015-04-09

四川省石渠县石渠长须贡玛利山巨石群地质遗迹调查项目资助

李忠东(1972~),男,四川名山人,工程师,主要从事旅游地学研究

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