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引用 转载 地质泰山  

2010-12-03 14:09:09|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自abc组合《转载 地质泰山》

 

引用

abc组合转载 地质泰山

 

大学时地质课上老师就讲到泰山的油桶石,今日才终于全明白,再放在此吧。

地学慧眼识泰山


  发表日期:2006年12月7日      作者:泰幸福 李先波     

 

世界地质公园——当这顶世界级桂冠戴在泰山头上时,这座古称“岱宗”的历史名山,终于山名称印证了它在地学界应有的高度。

泰山, 位于山东省中部,总面积426平方公里,主峰玉皇顶海拔1545米。尽管,泰山气势雄伟,名胜古迹众多,然而,又有多少人真正知晓这“五岳至尊”的地质意义呢?

1)30亿岁的“老寿星”

泰山可是位名副其实的“老寿星”。

构成泰山山体的泰山群变质岩(旧称泰山杂岩),是世界上最古老的岩石之一:同位素年龄最年长者约有26.28亿岁。而且,地质科技工作者在泰山主峰岩体中获得了年龄34亿年的锆石。专家判断,泰山主峰发现的这些超过30亿年的岩石,可能是在泰山形成过程中将更为古老的岩石带了上来,为研究泰山主峰的形成时间提供了重要信息。

而地学界对泰山的地质科学研究更是有着有130多年的历史——始于1868年美国地质学家维里斯和布莱克维尔德,在1907年就发表过“泰山杂岩”研究报告1923年北京大学地质系教授孙云铸也对此进行过研究。此后,又有许多国内外地质学家,对泰山进行了不懈的研究,发表了众多地质学论文、著作。甚至有的地质学家就是因对泰山地质的研究而成名的。

地质工作者认为,在长达20多亿年的漫长岁月里,泰山的形成,大致经历了三个阶段、即:古泰山的形成,海陆沉浮交替,最后成为今日泰山。早在25亿年的太古代时期,整个华北地区还是一片汪洋,现在泰山所在的位置,则是一个沉降带;到了太古代晚期,在泰山附近发生了强烈的地壳运动即泰山运动,经过褶皱、隆起和变质作用形成了厚度达12公里的泰山群变质岩,并出现了古泰山。经过十几亿年的历史变迁,也就是到了距今约6亿年的古生代初期,古泰山再次沉入大海,并在其上沉积了石灰岩和砂页岩。大约距今4亿年前时,华北地区上升成陆地,不久,泰山逐渐隆起成为一个低矮的丘陵。在距今1亿年左右的中生代后期,地球上发生了燕山运动,这时,覆盖在泰山之上的岩层,在造山运动中被抖落,古老的泰山岩石再次露出地表,形成今日泰山的雏形。大约又过了三四千万年,喜马拉雅山运动将泰山继续抬高,到新生代晚期,即3000万年前,泰山基本“出落”成现今这副模样。

此后,虽然再没有经历以前那种大规模的地壳运动,但泰山仍在各种内外力作用下发生变化。新构造运动使泰山现在仍以每年0.05毫米的速度上升,而风化剥蚀作用却使泰山在降低。

2)地质公园的地质特色

除了古老之外,在地质学上,泰山还有两大特色:一是泰山地区是中国目前唯一发现有科马提岩的地区。科马提岩为超基性喷出岩,1969年首次发现于南非巴伯顿山地的科马提河流域,是地球早期富镁原始岩浆岩的代表,世界上仅在少数地区发现。二是泰山拥有巨量的古老花岗岩,而且保存了良好且原始的多期次侵入关系,这在世界上也很罕见。这些巨量花岗岩的形成,为探索地球早期地质历史提供了重要信息和物质基础。

泰山的地貌有五种类型:侵蚀构造地貌,分布于泰顶、长寿桥一带;构造剥蚀地貌,分布于鸡冠山一带山岳冰川地貌,主要集中在泰山后石坞一带;剥蚀堆积地貌,分布于西麻塔和大河水库一带;以及堆积地貌,分布于蒿菱山一带。泰山冰川地貌,大约在200万年前更新世晚期第四纪“间冰期”时形成。后石坞一带冰川流动刻蚀地表所留下的痕迹至今还很清楚,大约有1平方公里范围的低凹汤勺地形,就是一个典型的冰斗。冰斗谷地中遍布冰川泥砾,冰川两侧槽谷、悬

谷、陡崖极为发育。远远望去,奇石峥嵘,异峰竞秀,风光壮丽。

尽管泰山的地质意义和地学景观极为突出,但直到2005年,它才成为我国第四批国家地质公园中的一员。而当泰山两度缺席世界地质公园评审时,地学界更多的是遗憾。

如今的泰山世界地质公园总面积约158.63平方公里,由八大园区组成:位于泰山南麓的红门地质遗迹园区,山腰上的中天门地质遗迹园区,极顶附近的南天门地质遗迹园区,主峰背阴处的后石坞地质遗迹园区和桃花峪地质遗迹园区,以上园区分布在通常所说的泰山上;另外还有三个园区分布在泰山周围,也即泰山东部的徂徕山地质遗迹园区、新泰莲花山地质遗迹园区和肥城陶山地质遗迹园区。

整个地质公园涉及的地质学内容极为深广,主要有三个方面:早前寒武纪地质、寒武系地层标准剖面以及新构造运动与地貌等,因其具有全国乃至世界意义的重要地学价值,被誉为天然的地质博物馆。

3)林林总总的地质遗迹

桶状构造醉心石  在一红门地质遗迹园区、登山中路附近的山涧中,有一种国内外罕见的奇特地质构造现象—环状节理。因这种节理呈现在圆柱状的石头断面上,一块块的岩石犹如横躺着的汽油桶,所以又称“桶状构造”。这些“油桶”,直径1~2米,长3~5米,桶面的石纹是一层层的大圆圈,套着一层层的小圆圈,颇似树木的年轮。相传, 当年孔子曾经在此赏景饮酒,为这种奇美的石头所陶醉,后人便将这种石头称为“醉心石”。据地质工作者介绍,醉心石的学名叫辉绿岩,形成于在距今约1亿年的燕山期,是泰山岩石中最年轻的小弟弟。关于环状节理的成因有各种解释,其中流行的说法是,当炽热的基性岩浆从地下涌出地表时,边冷却边收缩,便形成了一圈圈的纹理。因其现象奇特,成因复杂,醉心石不仅具有让人“醉心”的观赏价值,而且具有重要的地质科学研究价值。

断层造就众悬崖  横贯近东西方向的中天门断裂,使泰山主峰南部边缘,形成了一处处壁立如削的花岗岩大断崖。其中著名的有唐摩崖、舍身崖等。

唐摩崖位于泰山极顶玉皇顶西南,崖面垂直,面朝东南,其上刻有唐玄宗御书《纪泰山铭》。舍身崖在日观峰南侧,三面陡峭,下临深壑。地质工作者说,像舍身崖这样的断层崖,是泰山古老的花花岗岩在地壳上升过程中,产生大量节理、裂隙后崩塌形成的。

古老至尊极顶岩  现在公认的泰山极顶,因被包围在玉皇庙字内,紧靠玉皇殿,故名为“玉皇顶”。从地质旅游的角度来看,玉皇顶的岩石,是泰山群变质岩的老大哥——太古代泰山期花岗闪长岩,同位素年龄26亿~27亿年,为硅铝质基底活化并有泰山群地层部分溶融而成,在地质科学上具有重要研究价值。

岌岌可危拱北石  在日观峰东北约200米处,有石横空出世,翘首向北,俗称“探海石”。石的长度6.5米,与地面夹角30度,底面刻有“拱北石”三字,石身周围还有明朝题刻“船石岩”、“绝妙”等,这里是登泰山观日出的最佳地点。拱北石也属泰山期花岗闪长岩,上有石英脉与该石共生,而且垂直于石身,因两种岩石的岩性、密度不同,石英脉对整块石头具有“离间”作用,加上风化、冻融和重力作用等大自然的破坏,其拦腰断裂已相当容易,如果任凭游人践踏,势必加速其消失的进程,必须严加保护。

天工巧成仙人桥  仙人桥位于瞻鲁台西南侧、舍身崖西端。这里南北两侧悬崖对峙,相距仅 四五米宽,向东向下即为深涧。两崖之中,有三节巨石,由左及右、错衔叠加,巧接成桥,其势峻险,凡人难越,故名。与沉积岩如石灰岩、砂岩地区的“仙人桥”成因不同,这里的两岸悬崖,是抗风化能力极强的坚硬花岗岩脉,岩石中的垂直节理和水平节理发育;两崖之间则为极易风化的斜长角闪岩,片理方向与裂隙走向一致,经年久风化剥蚀成为深沟;在构造运动的影响下,当两侧(也可能是一侧)的花岗岩由于重力作用倾倒时,就那么奇巧地使三块岩石抵撑相接,成为了桥的形态,这真是名副其实的天工巧作啊!

冰川杰作石成海  立于岱顶之上,俯视主峰背阴处的后石坞园区。在周围的奇峰松海之中,沿山坡分布着几大片深色石块,名曰石海。过去这里无路可行,人迹罕至,如今有索道直抵“海”边。地质科学研究认为,在距今200万年的更新世晚期,泰山与其他地区一样,处于第四纪冰川时期,在冰劈作用下,泰山极顶周围的岩石,被分割成为许许多多的石块,并随冰川缓慢“流动”;当冰期结束后,冰雪融化,水分流淌蒸发、“云游”他乡,成为人们研究第四纪冰川的实物证据。地质工作者说,后石坞山岳冰川地貌明显,冰斗谷地广阔,下部冰川泥砾呈带状,蜿蜒达2000多米,是一处地质学教学及地质旅游的好去处

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