形成演变播报编辑
形成演变
嵩阳运动
“嵩阳运动”由张伯声教授创名。是指太古宙片麻岩与元古宙嵩山群之间不整合界面所代表的一次造山运动。这一不整合界面的时限,以往认为在25亿年左右,但最新的研究成果表明,在安坡山一带,嵩山群罗汉洞组不整合覆于路家沟钾长花岗岩之上,岩体的年龄为21.76亿年,因此,该界面的时限应在21亿年左右。这样一来,“嵩阳运动”并不只是代表太古宙末的一次造山运动,它是新太古一古元古代多幕构造运动的综合反映,代表了嵩山花岗岩——绿岩地体的固结阶段。在大区域上,“嵩阳运动”与“五台运动”相当,但它的时限跨度要大于“五台运动”。
嵩阳期的变质变形作用,主要反映在对花岗岩一绿岩地体的强烈改造上,在剔除“中岳运动”造成的叠加变形后,在地体中可识别出嵩阳期的两个强变质变形幕。第一幕为发生在中深构造相环境下的面型塑性变形,峰期变质达角闪岩相;第二幕是发生在中浅构造相环境下的线型带状韧性剪切变形,变质作用表现为高绿片岩相的退变质作用。
“嵩阳运动”第一幕变形
“嵩阳运动”第一幕变形发生在新太古代绿岩建造形成以后,是伴随碰撞作用及大规模同碰撞花岗岩类岩体侵位而发生的强烈构造变形。变形作用使岩石表现出变质塑性特征,岩体中出现低限熔融脉体,并和围岩包体一起发生流变变形,使登封岩群岩石普遍糜棱岩化,岩体内广泛发育区域透入性的片麻理或构造片理。绿岩中的糜棱面理、片理或片麻理完全置换了岩层的原始层理。变形期就在距今26亿年左右。
“嵩阳运动”第二幕变形
它多以先存的区域构造片麻理和糜棱面理(S1)为变形面,主要表现为中构造相环境下的强烈韧性剪切再造作用,岩石变质程度为高绿片岩相。“嵩阳运动”第二幕所形成的面理(S2)与“嵩阳运动”第一幕面理(S1)产状近于一致,走向近南北,以向西陡倾的产状为主,但在空间展布上却与(S1)有明显不同。具区域透入性为特征,(S2)则多为线状展布的间隔型即分划性的糜棱岩带及构造片(麻)理带,并叠加于“嵩阳运动”第一幕构造片麻理及糜棱面理之上。“嵩阳运动”第二幕变形使金家间岩组和老羊沟岩组的岩石普遍糜棱岩化或构造片理化,大部分已变为变晶糜棱岩和构造片岩,侵入其中的古元古代早期伟晶岩普遍石香肠化,或者形成不对称剪切褶皱。在君召北区北沟一带新太古代片麻岩中还见有间隔出现的片麻岩带(即构造片麻岩带),其中变晶糜棱岩呈密集的线纹状排列,呈近南北向展布;青杨沟变辉长闪长岩体中也有大量该类间隔型的糜棱岩带,反映了“嵩阳运动”第二幕的影响。根据伟晶岩脉剪切褶皱的不对称特征,以及糜棱岩带中的S—C组构造特征分析,嵩阳运动第二幕的剪切指向仍为自西向东的推覆作用。据晋窑伟晶岩群的白云母K—Ar(钾一氩法)年龄距今22.95亿年、路家沟钾长花岗岩锆石Pb—Pb(铅—铅法)年龄距今21.76亿年(未受“嵩阳运动”第二幕影响),可将该期变形的时限定在距今22亿年左右。
经过“嵩阳运动”两幕强烈的变质变形改造,嵩山区最古老的结晶基底花岗岩一绿岩地体最终固结。在此以后,虽然还受到“中岳运动”及其变质变形影响,但其总体构造格架和岩石面貌已经定型。 [8]
中岳运动
“中岳运动”由张尔道教授创名,系指嵩山地区五佛山群与嵩山群不整合界面所代表的一次褶皱造山运动,它发生在中元古代和古元古代之间。
“中岳运动”所造成的不整合界面在区内随处可见。由于该界面形成以后该区所遭受的构造变形作用较弱,又都属于浅表构造层次的变形,因此难以破坏其界面特征,这一不整合界面得以完好保留。
“中岳运动”界面以下的地层,在区域上有所不同。在嵩山主脊及北坡,以及嵩山南侧,马鞍山组底砾岩分别不整合覆盖在新太古代花岗岩—绿岩及古元古代嵩山群不同层位之上。在以片麻岩及基性岩墙为基底时,界面附近常有5—15米的古风化壳存在。在以嵩山群为基底时,界面上下岩层产状极不一致,通常上覆的马鞍山组底砾岩倾角为0—20°,而下伏岩层倾角多在65°以上,地层已强烈褶皱,这表明“中岳运动”是一个强大的构造运动,其后又经历过较长期侵蚀和剥蚀作用。
“中岳运动"也包括若干个构造变形幕,主要构造变形幕在距今18亿年左右,大致与“吕梁运动"或“中条运动”相当。虽然“中岳运动”所形成的构造形迹被年龄为18.05亿年的石秤岩体切割、吞噬,主幕发生在距今18亿年左右,但在嵩山地区,缺失五佛山群之下的中元古界熊耳群等地层单位,由此可认为,它有可能还包括了中元古代中期的若干次地壳的升降活动等构造事件。
“中岳运动”是嵩山地区地质发展演化史中最重要的构造事件,它形成了区内统一的基底,是基底演化阶段的结束,沉积盖层演化阶段开始的标志,也标志着华北统一大陆的形成。
在嵩山地区,“中岳运动”既表现为嵩山群的强烈变形,造成地层紧闭同斜平卧褶皱和剪切错动,又表现为对新太古代花岗岩一绿岩地体的叠加改造。中岳期构造演化阶段以强烈褶皱为主,而变质作用较弱,嵩山群仅达低绿片岩相。据嵩山群变形特征观察,尤其是面理置换关系,可识别出三个主要构造变形幕。
第一幕形成在嵩山群中最强,其构造形迹随处可见。主要构造形迹为轴向近南北向、轴面向西倾斜的紧闭褶皱,常为同斜倒转平卧褶皱群,次为顺层韧性或脆韧性剪切变形。褶皱形态的变化,总体上是自西向东褶皱规模渐小,轴面倾角变缓以至平卧的趋势,中、西部地区“中岳运动”第一幕褶皱的轴面面理不发育,而东部地区在片岩中褶皱轴面面理十分发育,并常见非常典型的轴面置换原始层理或后期面理置换早期面理的情况。
在“嵩阳运动”不整合界面附近,由于两侧岩刚性有较大差异,故该界面随同嵩山群褶的同时发生强烈的韧性剪切变形,在界面附近的片麻岩变为构造片岩,剪切指向多与同期倒转褶皱的层间相对位移方向一致。
“中岳运动”的构造变形还对花岗岩绿岩地体造成改造。在“嵩阳运动”界面附近的地体岩石普遍有5—15米的糜棱岩和构造片岩带。
该期变形变质在靠近“嵩阳运动”界面的老羊沟岩组表现出强烈的韧性剪切退变特征。
第二幕变形规模较小,但分布广泛,主要为一系列连续分布的不对称紧闭褶皱,其轴面向东倾斜,并伴有密集的轴面劈理。“中岳运动”第二幕是由于推覆自东向西的推覆型剪切作用形成的。变形的构造层次较浅,温压条件明显低于“中岳运动”第一幕。
“中岳运动”第三幕变形,该幕变形微弱,仅在局部见其踪迹。第三幕变形是在更浅的构造层次上发生的,可能已近于地表环境下变形。由此也反映出中岳运动总体是一个减压降温的隆升过程。
经过“中岳运动”三个构造变形幕的变质作用,以及石秤钾长花岗岩序列和竹园沟基性岩墙群等后造山岩浆活动,嵩山褶皱基底已经固结,统一陆壳最终形成,从此开始进人相对稳定的盖层沉积和地台构造演化的新阶段。 [8]
少林运动
“少林运动”由王曰伦教授创名,是发生在晚前寒武纪的一次构造运动。在地处华北地台西南边缘的嵩山地区,这个运动表现为明显的交角不整合,寒武系下统馒头组之下的辛集组底部砾岩呈角度不整合覆盖在五佛山群各组之上。这一角度不整合界面在少室山、嵩山北坡及五指岭、尖山一带到处可见。尤其是少林寺西山出露良好,界面清晰,一目了然,故称此构造运动为“少林运动”。
“少林运动”使五佛山群形成了近东西向的平缓开阔褶皱,并伴有与褶皱构造轴线相平行或近于垂直的断裂组合。对于“少林运动”在五佛山区所形成的构造形态,由于南部基底块断翘起,在重力控制下,上覆地层经过长期流变—断裂—滑动的复杂发展过程,而形成表层滑动构造。滑动构造的下伏系统是登封群、嵩山群和五佛山群马鞍山组等,五佛山群葡萄峪组是主要润滑层,其底面为主要滑面。骆驼畔组、何家寨组属于滑动系统。重力滑动构造使该区产生了特有的“飞来峰”和“构造窗”。
由于“少林运动”及寒武系超覆的结果,嵩山主峰一带缺少上元古界。上元古界震旦系罗圈组,仅在嵩山山脉最西端的祖师庙北侧零星出露。 [8]
加里东运动
早“加里东运动”
早“加里东运动”发生在早奥陶世末至中奥陶世初,相当于“怀远运动”,主要表现为地壳升降。该区南部因抬升而缺失下奥陶统和下马家沟组;在北部,该组与上寒武统平行不整合(假整合)接触。
中“加里东运动”及晚“加里东运动”
中“加里东运动”发生于中奥陶世晚期,晚“加里东运动”发生于早志留世末。它们使该区全面上升隆起,自中奥陶世晚期至泥盆纪晚世长期处于剥蚀状态,造成缺失晚奥陶世至泥盆纪的沉积。 [8]
华里西运动
早“华力西运动”发生于泥盆世末。它使该区继续处于整体上升状态,缺失早石炭纪沉积,使中石炭统本溪组平行不整合覆于中奥陶统(北部)和上寒武统(南部)顶部剥蚀面上。中华力西运动(石炭—二叠纪之间)和晚华力西运动(二叠—三叠纪之间)则使该区持续处于稳定下沉状态。故自早“华力西运动”之后,中石炭世至三叠纪该区连续接受沉积。 [8]
印支运动
三叠纪末的“印支运动”使该区隆起剥蚀,缺失侏罗、白垩纪沉积。 [8]
燕山运动
燕山运动是该区显生宙以来最重要的造山运动。这次运动使盖层发生东西向宽缓的褶皱和剧烈的断裂活动奠定了该区盖层的基本构造格架。同时也使该区中部形成半地堑式断陷盆地,使老第三系与三叠纪地层呈角度不整合接触。
嵩山地区的盖层主要组成了一个呈近东向西延伸、向东倾伏的嵩山大背斜和颍阳—卢店大向斜。背斜西起伊川县彭婆镇,东至新密白寨,全长90余千米。轴部位于安坡山、少室山,嵩山、五指岭一带,由登封岩群和嵩山群组成,背斜北翼完整连续出露着古生代地层,岩层向北倾斜。“印支—燕山运动”为造成嵩山地区盖层褶皱和断裂的主要构造运动,使该区形成了纬向构造格架,又经过新生代掀斜构造过程,塑造了今日的盆岭构造面貌。 [8]
喜马拉雅运动
喜马拉雅运动
早第三纪末的早喜马拉雅运动使中新统洛阳组不整合在始新统张家村组之上,晚第三纪上新统末的晚喜马拉雅运动,则造成下更新统与中更新统之间普遍存在角度不整合。 [8]
位置境域播报编辑
位置境域
嵩山位于河南省郑州市登封市,嵩山系秦岭支脉外方山的东延部分,地理坐标为北纬34°23′31″—34°35′53″,东经112°56′07″—113°11′32″, [8]西起洛阳龙门东侧,向东逐渐转向东北一直延伸到郑州市区以西, [44]东西绵亘近百千米,南北宽约20千米, [7]风景区面积为159平方千米, [18]地质公园总面积450平方千米。 [37]
地理环境播报编辑
地理环境
地质
嵩山属华北地层区﹑豫西分区、嵩箕小区,地层发育比较齐全,新太古代、古元古代、中一新元古代、古生代、中生代,新生代均留下了丰富的地层遗迹,号称“五(七)代同堂”。 [8]
嵩山地区在长达几十亿年的地质演化过程中,既形成了各种沉积岩、岩浆侵入体、喷出岩组合等,又受到多次地壳运动的改造。不同地质历史阶段,各地所处的地理位置和环境不一样,岩石或地层的构造变形特点各有差异,造成嵩山地区地质构造面貌多种多样,变形内容丰富,构成一幅复杂的构造图像。从宏观观察,以嵩山地区“中岳运动”界面为标志,可划分为基底构造和盖层构造两大部分。“中岳运动”界面以下是嵩山地区的强变质基底岩层(岩石),构造线主要作近南北向展布,构造变形主要是地壳中深构造层次一中浅构造层次的塑性流变、韧性剪切和强烈褶皱的复杂变形构造型式;界面以上是嵩山地区的沉积盖层,受“燕山运动”影响而发生褶皱和断裂。主构造线方向呈近东西向展布。因此“中岳运动”界面上、下地层(岩石)的构造变形,不但反映了构造层次、变形机制、变形程度不同,而且反映了地壳运动方向的根本差别。嵩山地区基本构造格架是“燕山运动”形成近东西向构造叠置在“中岳运动”及其以前近南北向构造之上,如高架的十字桥。在嵩山地区盖层中还发育独具特色的“少林运动”和“燕山运动”造成的重力滑动构造。 [8]嵩山
地形地貌
嵩山山脉向东北、东、东南方向呈扇形展开。地势自西向东逐渐降低,山脉亦变得分散、破碎,至东部则形成低山丘陵地貌。海拔最低为350米,最高处为1512米。区内地势起伏较大,地貌类型复杂多样。总体来看,地貌类型以高丘陵、低丘陵所占面积最大,其次是深低山和浅低山,深中山和浅中山的面积较小。北部山地丘陵分布于颍河以北地区,以嵩山山地为主;南部山地丘陵分布于颍河以南地区,以箕山山地为主体。
嵩山和箕山之间,是东西向延伸的宽谷地带,称为登封宽谷或登封盆地。其北部发育有嵩山山前洪积——冲积平原,海拔340—380米,略向东南倾斜。由于近期地壳上升,平面受侵蚀,地面呈波状起伏,并有长条状垄岗;盆地南侧有颍河自西向东流过,河谷较宽,形成地势平缓的冲积平面,海拔300米左右。颍河沿岸发育有较宽的河漫滩和三级阶地。 [8] [11]
气候
嵩山位于北温带南缘,山体自西向东横亘于豫西山地东部,地形复杂,重峦叠嶂,河谷交错,大陆度为58.8°,属北温带季风型大陆性气候。受蒙古冷气压,热低压,极地大陆高压和冷暖气团、太平洋副热带气团影响,四季分明。夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,春季雨少风多,秋季昼暖夜凉。光热资源丰富。 [8]
水文
嵩山地区河流众多,河网密度每平方千米为0.32千米。在大河谷地或山前平原地区,地下水埋藏甚多。丰富的地表水和地下水为区内的工农业生产提供了必要的供水条件。
从流域归属来看,区内河流分属两大水系,即黄河水系和淮河水系。嵩山北麓的大部山区属黄河水系,有伊河、洛河、汜河。嵩山南麓的大部山区属淮河水系,有颍河,贾鲁河,汝河。受地质构造和地貌的控制,主要河流和支流自西向北、东、南三方分流。在水系结构上,主要河流多发育在并行山脉之间,支流众多,均匀注入,且不对称性比较明显。一般北岸支流比较长大,南岸支流则比较短促,这一特点使干流河槽多有偏向右崖的趋势。因此,面积较大的河流阶地及河谷平原多分布于左岸,形成重要的农业生产基地。 [8]
颍河属淮河流域,发源于少室山南侧,由西向东流入白沙水库后经禹州市东流。流域面积1037.5平方千米,在登封境内长57千米,河水流量受降雨影响较大。据告成水文站统计,年平均流量为300立方米/秒,最大流量为5131立方米/秒(1956年6月),最小则为断流,最大流速8.2米/秒,洪峰期一般在每年的七八月份,比降平均1/260、1/300。河床宽20—300米。
北汝河为境内过往河流,属淮河水系,发源于嵩县龙池漫山北麓车村乡栗树街村北。流经汝阳、汝州、郏县至襄城县孔门入沙河,全长250千米,在汝州市境内长45千米。流域面积为1573平方千米。河道比降,紫罗山口以上较陡,为1/200—1/300,其下较缓为1/350,故上游大量沙石被冲到汝州境内。
伊河是境内最大的河流,发源于栾川县陶湾乡三合村的闷顿岭。由嵩县田湖乡入伊川经龙门入偃师会洛河。
洛河源于陕西省华山南麓洛南县,经偃师入巩,河水含沙量年平均5公斤/立方米左右,比黄河水清,又称“清河”。在神北村注入黄河,坡降0.5%。河宽一般200—300米,最窄处在黑石关约100米。洛河河床受黄河河床之抬高和洛河流域水土流失影响,也在增高,孝义滩,站街滩都有故河道痕迹。洛河水深2—4米,个别深处8—10米。水量极不均匀,夏季偏丰,冬春偏少。常年流量50—60立方米/秒,最大于1958年7月1日曾达9450立方米/秒。
汜河古称汜水,属黄河水系。发源于新密西北田种湾,北流人荥阳境,经落鹤涧、二郎庙至庙子,西北流过反坡入巩义境内,入荥阳,过陇海铁路至汜水镇口子入黄河。长40千米,流域面积380平方千米。最小流量为0.58立方米/秒,最大流量为2.2立方米/秒。常年平均流量1.3立方米/秒。
贾鲁河在嵩山地区有两条支流。索河,源于崔庙岭寨,南来折向东北,河床宽由数米到十米不一。常年流量0.3立方米/秒,最大流量3.17立方米/秒,最小流量0.2立方米/秒。贾峪河,源于青龙山北麓,平均流量0.5立方米/秒。 [8]
土壤
嵩山母岩主要有花岗岩、石英岩、片麻岩、片岩、石灰岩、页岩、砂岩、砾岩等,在长期的物理、化学、生物风化及外力作用下形成了区内的残积母质、坡积母质、洪积母质、冲积母质和黄土母质五种类型。残积、坡积母质主要是各种岩石风化后的产物,分布于山地、山前高阶地及丘陵地。洪积母质是洪水携带物质沉积而成,为该区耕地形成主要土壤母质类型,多分布于山前缓坡地、山前倾斜平地、洪积扇、洪积堆、沟谷滩地等。冲积母质是河水携带沉积而成,主要分布于河流两岸。黄土母质是地质年代第四纪沉积物。 [8]
嵩山土壤水平分布处于棕壤向黄棕壤过渡的褐土地带,复杂多样的中山丘陵地貌和河川交错的地形,形成了极为丰富的土壤类型。河谷平原及滩地主要分布潮土类的砂土、两合土、洪潮土、淤土等土属,砂姜黑土,水稻土极少,大部分区域则为褐土所占据,种类复杂,呈不规则分布。一、二级台地多淋溶褐土、褐土性土亚类,东部、南部平川区域则以碳酸盐褐土.褐土性土亚类为主,山地上部全部为山地棕壤。
区域内土壤垂直分布明显,从峻极峰、连天峰至河谷土壤分布是裸露岩石一山地棕壤─淋溶褐土—褐土性土—碳酸盐褐土—褐土一潮褐土—潮土一砂姜黑土—水稻土。 [8]
据1985年土壤普查,嵩山地区共有5个土类,12个亚类,39个土属,139个土种。 [8]
山脉关系播报编辑
山脉关系
主要山脉
嵩山山系自西向东依次有万安山、安坡山、马鞍山、五佛山、挡阳山、玉寨山、嵩山主峰(峻极峰)、五指岭和尖山等,嵩山的主要山脉是太室山和少室山。万安山
玉寨山又名少室山,位于嵩山主峰西南。嵩山主峰古称太室山,位于登封城北。五指岭蜿蜒起伏,位于嵩山主峰东北。 [10]
所属山脉
嵩山山脉属秦岭山系东延的余脉, [8]秦岭西起甘肃临洮,中贯陕西省南部,东抵河南鲁山,东西长约1600千米,南北宽约300千米,主峰太白山海拔3771.2米。 [9]
主要山峰
嵩山有72峰,太室山和少室山各占三十六峰。 [11]峻极峰为主峰,海拔1491.73米, [10] [43]俗称嵩顶或中顶,也称太室中峰、太室绝顶、华盖峰。大周武则天、清高宗爱新觉罗·弘历(乾隆)制碑于其上,故峻极峰亦称“御碑峰”。 [11]连天峰位于嵩山主峰西南,海拔1512米。 [10]嵩山景色
太室三十六峰
太室山在明代之前著名的山峰有二十四座。据宋楼异《嵩山二十四咏》序云,其二十四峰之名出自《道藏·吴天师灵迹记》一书。唐诗中亦有少室三十六峰及太室诸峰之名。据此,峰名形成于唐代以前。明万历时,登封知县傅梅著《嵩书》时,又补充了太室山十二峰,从此太室有三十六峰之名,且与少室三十六峰之名相对。
太室三十六峰分别为:峻极峰、三鹤峰、金壶峰、虎头峰、凤凰峰、起云峰、玉镜峰、万岁峰、狮子峰、遇圣峰、浮丘峰、黄盖峰、青童峰、鸡鸣峰、悬练峰、周道峰、春震峰、胜观峰、石幔峰、松涛峰、玄龟峰、会仙峰、玉柱峰、老翁峰、玉人峰、玉女峰、独秀峰、积翠峰、卧龙峰、子晋峰、太白峰、河带峰、桂轮峰、立隼峰、观香峰、望都峰。峻极峰
少室三十六峰
少室山共有三十六峰,其名形成于唐代以前。《说嵩》云其名出自《吴天师灵迹记》一书。唐李白《赠嵩山焦炼师》字:“子访道少室,登三十六峰。”白居易《早春题少室东岩》:“三十六峰晴,雪销岚翠生。”可见少室三十六