蒙山地质构造的空间分布及其对地貌的影响
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蒙山地质构造的空间分布及其对地貌的影响作者:李敏王轲道陈芳
来源:《科学与财富》2018年第25期
摘要:蒙山地质构造中的断裂构造,东部是接近南北向的沂沭河断裂带,蒙山凸起的南北两侧分别是北西一南东向的蒙山断裂、新泰一垛庄断裂,彭家岚子断裂近南北向贯穿蒙山,受其影响形成蒙山主体。韧性剪切构造分布在蒙山南北两侧,以北西-南东走向为主,主要有六条韧性剪切带,受其影响,构造侵蚀地貌分布在蒙山南部和北部,呈西北-东南向分布,山顶多是尖顶状和锯齿状。风化剥蚀地貌分布于蒙山北侧靠近蒙阴盆地地区,形成岱崮地貌。蒙山山脊线南侧的石灰岩地区则形成溶蚀地貌。
关键词:蒙山;地质构造;空间分布;地貌类型;特征
区域构造运动是影响区域地质、地貌演化的重要因素。蒙山地区地质结构复杂,其中主要地质有三期大规模岩浆侵入活动形成的岩石及其与变质地层的接触、典型的地层超覆、新太古代大型构造变形带、蒙山断裂带构造、古元古代包体带等。蒙山为鲁南地区地质地貌类型齐全、结构复杂的山地,保留着28亿年前后形成的表壳岩系,在28亿-18亿漫长的地质历史中,大规模的构造变动和岩浆侵入活动,给古陆核带来了多次巨变,使古陆核进行反复锻造,形成了坚硬的刚性陆壳,塑造了各种花岗岩奇峰、象形石、悬崖绝壁等构成的构造侵蚀地质地貌。因此研究蒙山地质构造的空间分布及其对蒙山地貌的影响具有重要的意义。
1蒙山概况
蒙山位于山东省南部,呈西北东南走向,绵延75km,位于117°47′15″-118°08′23″,北纬35°23′37″-35°36′27″之间,总面积1125km2,在大地构造上属于华北板块的鲁西隆起区。蒙山是一座古老的花岗岩山,在中生代末期在燕山运动断裂的辅佐下,于距今1亿年左右的崛起成山。其主体岩性为新太古代片麻状花岗闪岩、片麻状英云闪长岩,古元古代二长花岗岩,新太古代泰山岩群雁翎关组斜长角闪岩(呈包体),后期中元古代辉绿岩侵入,加之差异性风化、构造运动,使蒙山山体高峻雄厚,山势雄奇突兀,沟谷深邃,岩壁陡峭[1]。蒙山地区不仅断裂构造比较发育,而且地质构造复杂,大陆拉张裂谷作用下形成,沉积泰山岩群,形成火山-沉积建造。
2蒙山地质构造的空间分布与特征
2.1断裂构造的分布与特征
蒙山地区断裂构造相对来说比较发育,东西部断裂带广布。东部是沂沭河断裂带(郯庐大断裂的山东段),走向接近南北向,北西一南东向的蒙山断裂、新泰一垛庄断裂分别位于蒙山
凸起的南北两侧,彭家岚子断裂近南北向贯穿蒙山[2]。蒙山断裂连续性好,破碎带宽窄不一,局部有分支复合[3]。(见图1)
Ar-太古代地层 Pz-古生代沉积 Mz-中生代沉积 Kz-新生代沉积
蒙山断裂在鲁西地质发展史中起着重要作用。蒙山断裂的长期活动,在其下盘造成前寒武纪结晶基底抬升而成为蒙山凸起,在上盘形成平邑断陷盆地,并严格控制着盆地内自侏罗系到古近系的沉积。断裂上盘为中、新生代盆地,以碎屑岩沉积为主;下盘为蒙山凸起,以新太古代侵入岩为主,同时发育有牵引褶皱。断裂带内发育角砾岩和碎裂岩,可见断层泥和擦痕,擦痕方向不相同,以斜擦痕为主。断裂具有多期次活动的特点,活动性质总体表现为早期以左行张扭性为主,晚期以右行压扭性活动为主,且对蒙山山脉和平邑凹陷盆地的形成与发展起了严格的控制作用[4]。
2.2韧性剪切构造的分布与特征
蒙山地区韧性剪切构造发育,主要有六条韧性剪切带:鲁家庄—白马峪剪切带,马头崖—岚石剪切带,三皇庙剪切带,南鲁—万宝地—高门楼剪切带,九女关—余粮店剪切带和康阜庄—田庄剪切带。
(1)鲁家庄—白马峪剪切带
位于蒙山凸起的南侧,北西—南东走向,从费县的鲁家庄—白马峪,向西北延伸到上冶,接田庄剪切带,剪切带出露长18km,宽1-3km,中部被彭家岚子断裂错断,剪切带具有多期次活动的特点,为大型平移韧性剪切带。
(2)马头崖—岚石剪切带
位于费县石马子—马头崖—岚石—侧营寺林场一线,总体北西—南东走向,向西北变形趋于微弱延伸到上冶北,中部被彭家岚子断裂截切,断裂以东变为近东西走向,尖灭于侧营寺林场附近,总长约 10km,宽约 500-1500m。
(3)三皇庙剪切带
位于蒙山凸起的北部,三皇庙—林家沟一线,总体北西—南走向,向西北延伸到九女关—余粮店剪切带,向东南在彭家岚子断裂处趋于微弱,全长约 7km,宽约100-1000m,为小型平移韧性剪切变形带。
(4)南鲁—万宝地—高门楼剪切带
在蒙山凸起北侧南鲁—万宝地—高门楼一线,总体走向 295°,向南东在大庄一带具有分叉现象,北部出露宽约 2.5km,南部宽约 1.5km。
(5)九女关—余粮店剪切带
位于蒙山凸起北侧的九女关—余粮店一线,平均宽 1km,长约 15km,总体走向 290°。
(6)康阜庄—田庄剪切带
为区内规模较大的韧性剪切带,北西—南东向展布,全长40.5km,北西段宽约 4km,中段宽约 2.7km,南东段宽约 2.5km。该剪切带走向变化较大,在龟蒙顶北西向部分,具体走向为 295°-300°,在龟蒙顶南东向部分,具体走向为320°[5]。
3蒙山地貌类型与分布
蒙山地区岩石构成过程复杂,在漫长的地质作用下,尤其是受三次规模巨大的岩浆侵入和后续的陆块抬升、沉降的作用,形成了千姿百态、奇石林立、象形石分布广泛的景观,而且具有很高科学研究价值。蒙山地区断层地貌发育,其形成主要是由于岩层受力不均发生破裂,在此基础上发生相对位移。断层位移有的以垂直方向为主,有的以水平方向为主,形成各种断层地貌。断层垂直位移能形成断层崖、断块山地、断陷盆地和断裂谷等地貌形态。相似地,断层水平位移能错断原有的各种地貌,或在断层带附近派生出若干构造地貌[6]。地质构造影响下的蒙山地貌类型与分布如下:
3.1构造侵蚀地貌及其分布
(1)蒙山拔千米以上的山峰14座,山体巍峨高耸,雄峙鲁南,为山东省第二高峰,主峰海拔1156m。其主体岩性多由侵入岩组成,加之差异性风化、构造运动,使蒙山山势雄奇突兀,沟谷深邃,岩壁陡峭。蒙山海,龟蒙顶、摩天崮、蒙山顶、云蒙峰、伟人峰、睡美人、葫芦峰等造化神奇[7],形成了著名的花岗岩奇峰。
(2)由于地壳运动和断裂构造的断层位移作用使蒙山多处形成近于垂直、相对高度较大的山崖,高度上百米不等,石壁犹如刀削伟岸耸立。如蒙山鹰窝峰、刀山、望海楼等[8],形成了壮观的悬崖绝壁。
3.2风化剥蚀地貌及其分布
距今23-8亿年间,蒙山陆块经历了构造运动的挤压和小规模的岩浆活动,处于隆升剥蚀时期,直到距今3000万年以来,受喜马拉雅运动影响,蒙山断裂再次活动,蒙山主体不断隆升剥蚀。同时在与大气、水及生物接触过程中,地表或接近地表的坚硬岩石、矿物受物理、化学、生物风化作用最终形成风化剥蚀地貌。