地质基础与构造地貌

地质基础与构造地貌一、地质构造在地壳运动和岩浆活动等内力作用下，引起岩石圈物质成分、内部结构和地表形态发生变化，会使岩层发生变位或变形。岩层的变位、变形的空间分布状态即为地质构造。地质构造的基本类型主要有水平构造、单斜构造、褶皱构造和断裂构造。内力作用类型包括构造运动、岩浆活动和地震活动。其中构造运动包括水平运动和垂直运动，水平运动最终趋势是使地表产生巨大的起伏，并形成大型的褶皱和断裂等构造；垂直运动表现为地壳大面积的上升和下降，形成大型的隆起和坳陷产生海侵和海退现象。庐山地处扬子地块与大别山地块交接带的边缘地带，各地质时期都有较大的构造活动性，岩浆活动强烈，混合岩化明显。构造主要有北东、北北东、北西东构造，前两者比较发育。1．褶皱构造受到水平方向的挤压力，岩层产生一系列波状弯曲而连续性未遭到破坏的波状弯曲状态称为褶皱，根据褶曲的外形可将褶皱分为背斜和向斜两种形式。背斜中部岩层向上弯曲；向斜中部岩层向下弯曲。褶皱构造主要分布在庐山山体北部，褶皱轴线呈华夏系特征。1）背斜大月山背斜—大月山为北部的主干，为一构造穹起的背斜，其轴线自东北向西南。枢纽分别向西南与东北倾伏，趋向两端则背斜窄而低矮，其中西南在芦林湖附近隐没。虎背岭—大马颈向斜：东北—西南向延伸五老峰背斜—东北—西南向。其东北端被温泉断裂断开。2）向斜大月山背斜两侧，各有一向斜。西北侧的向斜由东谷—莲花谷—王家坡分段组成。东谷向斜西南处倾伏于石门涧谷地。莲花谷向东北倾伏至于王家坡谷地，且东北角为亚扭性断裂所切，而失去其连续性，高悬于王家坡谷地之上。王家坡向斜起于莲花谷谷口。东南侧的向斜为青莲寺向斜，起于五老峰山门处，越向东北越低，止于三叠泉。上面的褶皱共同组成庐山复式褶皱。2.断裂构造岩层受内力作用，当应力达到或者超过岩石强度极限时，岩层的连续性和完整性发生破坏。岩层破裂后，两侧岩块发生显著位移者，称为断层。无位移或位移不明显者称为节理。断层要素包括断层面(岩层或岩体发生断裂时的破裂面)、断层线（断层面与地面的交线）、断盘。根据两盘相对位移的关系可以将断层分为正断层、逆断层和平推断层（断层沿水平方向相对位移的断层）庐山是褶皱断块山地。构成山体的岩石的岩石断裂十分发育。我们在几天是实习路线中观察了比较多的断层和断裂。1）断层在庐山，属张扭性的断层沿纵向断裂发育而成，山体的东南麓是温泉正断层，穿过五老峰东南侧，在五老峰表现为阶梯式断层。山体的西北麓，有莲花洞正断层、仙人洞正断层。山体中有大月山正断层。2）断裂庐山纵向断裂有：大校场—白沙河、西谷—小天池、莲花洞正断层、五老峰阶梯状正断层和大月山正断层等。山体内横向段磊使得岭故中断，如汉口峡、剪刀峡、石门涧、七里冲等。除断层外节理构造也很普遍。如仙人洞，X节理发育，易风化。二、构造地貌庐山山体的雏形主要是在中生代燕山期形成。山体构造线为北东—南西方向延伸。庐山北部由于剪刀峡—汉口峡这一西北向东南延伸的横向断裂的影响，日照峰和屋脊岭主峰在中部隆起，致使北部地区的岭谷沿这一线分别向西南和东北两个方向倾斜，向西南和芦林湖、石门涧谷地为界，向东北以王家坡谷地为界。庐山山体的构造地貌，总体上是次生构造地貌。1.断层构造地貌断层能直接形成一些特殊的地貌形体，如断层崖、断层谷、断块山，也能使夷平面或河流阶地被错断。断层构造地貌是由断层直接或间接形成的地貌。1）断块山地地貌断块山地是由断层作用抬升而形成的山地。断块山平地突起，山地四周以陡峻的山坡甚至高达的陡崖与周围平地接壤，山地轮廓线清晰，与相邻的平原或盆地之间，一般没有地形上的过渡带，常是急转直下。断块山顶部有起伏，分布不同地质构造控制、不同岩性控制的、不同外力形成一流的山岭、山峰、谷地，山顶部有夷平面存在。庐山平地拔起在长江和鄱阳湖之滨，东侧为温泉大断裂，西北侧为莲花洞大断裂，两者构成庐山山体范围的边界，第四纪以来，庐山主要沿这两天边界断裂大量上升，山体在平面上呈中间宽、两头尖的纺锤形。两条边界大断裂均表现为正断层，庐山主体以山体一侧为下盘相对上升，形成地堑式断块山。庐山整个山体表现为两侧坡较为陡峭，山体顶部岭谷起伏较平缓的地貌特征。图为在五老峰上，东南方向可观察到鄱阳湖以及平原地带，能够非常明显地感受到庐山是一个断块山。2）断层崖地貌断层崖是由于岩体断裂位移造成的陡崖。断层崖形成后，由于外力剥蚀作用，形态会逐渐变化。初期崖面较完整，只有侵蚀形成的横向浅沟谷，断层崖被切割成梯形（断层梯形陡崖）；中期经流水长期侵蚀，横向”V”字形峡谷扩大，断层面呈现是三角形形体，即断层三角形陡崖；后期经长期侵蚀，断层崖形态将完全改变。庐山北部断块抬升过程中，虎背岭背斜西北翼被大断层错开断落，形成典型高耸的断层崖地貌。水流沿着垂直于断层崖面的横向断裂或谷地侵蚀切割，使得完整的断层崖面出现破裂，形成断层三角面。庐山的断层崖，因为遭到长期的剥蚀和山间河流的切割，已经面目全非，下图为五老峰东南面的断层三角面。下图为石门涧的“石门”，是非常典型的断层三角面.在望江亭、三叠泉、石门涧、犁头尖、含鄱岭都可以观察到断层崖以及断层梯形崖面等，但是因为大雾天气，我们没有观察到。由于两侧的边界断裂分别是由一系列断层组成的，断块山的边坡山体也具有阶梯状发育的特点，表现为横向上从高到低呈现台阶状，纵向上位一层层近于等高的山岭次第有序排列，即形成叠瓦式结构。下图是在锦绣谷观察到的叠瓦式断层，是由一系列小的正断层组成。一共五级。3）断层谷地貌断层所在的部位是岩体的破碎带，河流沿这种破碎的软弱地带发育，在地貌上常形成负向地貌断层谷，断层谷一般切割较深，两坡陡峭，谷地狭窄呈峡谷。在庐山我们观察了石门涧谷地和剪刀峡，剪刀峡是受到剪刀峡断裂控制的。上图小山丘与断层三角面之间即为石门涧谷地。2.褶皱构造地貌褶曲在地表形成拱起和坳陷，由此形成的地貌形体是原生褶曲构造地貌，褶曲岩层受外力剥蚀后，塑造出来的各种地貌形体仍然受到抵制构造控制，是次生褶曲构造地貌。庐山山体北部以褶曲构造为主要特征，地貌以褶曲构造地貌为代表。以南华系下统莲沱组地层为主，从西北往东南分别形成虎背岭背斜、东谷向斜、大月山背斜、青莲寺谷地和五老峰背斜。在岭谷之间，发育了果条近于平行展布的次成山岭和次成谷地。1）背斜山—大月山2）向斜谷—是东谷—王家坡向斜谷地；青莲寺谷地3）次生山和次生谷—在大月山背斜两翼，分别形成了大校场和七里冲两个次成谷；两个次成谷的另一侧分别是女儿城和蚱蜢岭次成山脊，虎背岭与东谷向斜之间，发育了西谷次成谷和牯牛岭次成山。莲花谷向斜表现为一个向斜山—船形山，船舱是莲花谷，船舷为草地坡和屋脊岭，船头向西南。如下图，可以清楚的观察到船形山，两侧的谷地是小天池和白沙河，而莲花谷比小天池和白沙河要高，冰川学认为这是一个悬谷。王家坡的冰川来源于莲花谷、白沙河和小天池，侵蚀强，莲花谷冰川少，侵蚀弱。船形山是一只地形倒置地貌形体，倾伏向斜中心是由相对平缓的岩层组成，外围坡度陡峭，向斜构造山高于周围地面而形成的呈船形的高地。3.单斜构造地貌地壳运动使岩层水平产状发生变动，形成倾斜的岩层，一组岩层向同一个方向倾斜的状态称为单斜构造，常见于被破坏了的背斜和向斜的翼上。当单斜岩层右软弱岩层交互组成，经侵蚀易形成单面山和猪背岭。单面山顺岩层走向延伸，两坡不对称。顺岩层倾向的一坡缓而长，坡度受岩层倾角控制，是顺向坡，与岩层倾向相反的一坡陡而段，是逆向坡。岩层倾角为5°-35°时发育成明显的单面山。当岩层倾角大于35°，则由构造面控制的倾向坡和由侵蚀造成的反倾向坡，在坡度上差别不明显，形成两坡近似对称的山岭，为猪背岭。自东南向西北分布有五老峰、大马颈、佛手岩单面山，含鄱口、太乙峰、蚱蜢岭、女儿城、牯牛岭等猪背岭。五老峰背斜受到温泉断裂带抬升山体侵蚀后退的影响，其东南翼被错开断落，断层崖被侵蚀后退，是最典型的单斜山地貌。4．水平构造地貌水平岩层在地球运动抬升中，岩体内各处受力不均，产生垂直于岩层面的纵横交错、不同规模的断裂。再经长期流水侵蚀切割，完整的地貌形体发育成为彼此分离的平顶高地，如方山、桌状山，特点是顶平、坡陡、麓缓。方山地貌是以红色砂岩为顶盖，含铁离子较多，沉积环境是氧化环境。我们在锦绣谷观察了假方山地貌。