浙东新昌中生代火山杂岩与火山-沉积岩系特征及其地貌

徐祝余

(1.浙江省新昌县地理学会，浙江 新昌312580；2.新昌县知新中学，浙江 新昌312580)

浙东新昌中生代火山杂岩与火山-沉积岩系特征及其地貌

徐祝余1,2

(1.浙江省新昌县地理学会，浙江 新昌312580；2.新昌县知新中学，浙江 新昌312580)

新昌地处我国东南部，特殊的地理位置使其很好地记录了白垩纪发生在我国东南沿海地区的地质演化过程，尤其是保存了当时地质环境下形成的复合火山杂岩与火山-沉积岩系等地质记录，是我国东南沿海地区该时期地质活动的全息档案馆，同时也是复合型丹霞地貌的代表，在我国地学领域有极高的科学研究价值.在新昌出露的复合火山杂岩包括复合岩体、复合岩墙、复合岩流、岩石包体等，主要出露在儒岙、镜岭、拔茅等地.火山-沉积岩系主要属于红色砂砾岩与凝灰岩的组合，分别发育了不同的地貌，主要分布在穿岩—南岩地貌区、潜溪地貌区、大佛寺解开岩—罗汉洞地貌区等.

火山杂岩；火山-沉积岩系；地貌；新昌

1 地理位置

新昌地处浙江东部、浙闽低山丘陵区北缘，地理坐标为北纬29°13″37′～29°33″45′，东经120°41″34′～121°13″36′；东邻宁海、奉化，南接天台，西南毗连磐安、东阳，自西至北与嵊州市接壤.东西相距52.3 km，南北间隔36.9 km，县境面积为1 213 km2.

2 地质背景

从大地构造位置看，新昌处于亚欧大陆板块东缘、华夏古地块北西端，西部紧邻江山—绍兴断裂带.

早白垩世，由于太平洋板块与欧亚板块碰撞作用加剧，浙江东部地区处于强烈挤压环境.随着基底断裂的活动，岩浆活动进入了前所未有的高峰时期，出现了大范围的岩浆上侵和火山喷发，在地表形成了大面积分布的、以流纹岩、火山碎屑岩为主酸性火山岩，包括茶湾组(K1c)、西山头组(K1x)、大爽组(K1d)、黄尖组(K1h).火山活动间歇期，局部发育有河湖相碎屑岩沉积.之后，浙江东部的地球动力学环境发生了根本性逆转，由之前的挤压体制转变为引张体制，大陆开始裂解.受其制约，浙江东部断裂活动变得十分强烈，形成了丽水—余姚、温州—镇海、家鹤溪—奉化等北北东向的大断裂和孝丰—三门湾等北西向多组断裂，还发育有次级的东西向断裂.受其影响与控制，在浙江东部形成了一系列断陷盆地，新嵊盆地(新昌-嵊州白垩纪盆地)就是其中之一.

在整个白垩纪时期，盆地主要处于河湖相沉积环境，在盆地中相继沉积了馆头组(K1g)朝川组(K1c)和方岩组(K1f)地层，期间还发生了4次规模不等的火山爆发活动.在这个地质过程中，新昌地区，一方面形成了火山-沉积岩系，完整地记录了火山活动与火山活动间隙形成的物质记录；另一方面，受当时引张体系的影响，来自上地幔的基性岩浆不断上涌侵入下地壳中，导致地壳物质熔融，形成酸性岩浆，致使火山岩的成分和成因复杂.两种不同性质的岩浆相互作用相互影响，形成了成因多样、成分复杂的火山杂岩，盆地内的火山杂岩很好地记录下了浙东晚中生代岩浆混合和壳幔作用的地质活动过程.

白垩纪末至古近纪初，受造山运动影响，盆地的构造运动就以缓慢上升为主，使整个沉积盆地转变成为侵蚀地区.在古近纪与新近纪之间的喜马拉雅运动，对该区地层产生影响进而形成节理、断裂.

新近纪后期及第四纪初，该区又发生过3次规模较大的间歇性上升运动，形成了海拔约400 m、300 m及200 m左右的3级夷平面.在第四纪中后期还发生数次间歇性上升，形成数级河流阶地.对位于外练使的澄潭江左岸、第II级河流阶地上河漫滩相底部沉积物的采样，经热释光分析为20.930±1.57 Ma，由采样点到现今河床平水期水面的相对高度为18.03 m，据此可计算出该地在第四纪中后期的地壳上升速度为0.861 4 m/万年[1].

自古近纪以来，新嵊盆地经历了漫长岁月的侵蚀、剥蚀，使之前堆积的馆头组(K1g)朝川组(K1c)和方岩组(K1f)等红色岩层广泛出露，也使上述岩层发生倾斜，局部地区还发生了较大变动，不同时期的火山杂岩也得以零星出露.

3 火山杂岩形成及其特征

早白垩世，在中国东南部受引张构造体制影响，断层、岩浆活动激烈，发生了玄武岩浆底侵事件.来自岩石圈和软流层的基性玄武质岩浆首先由下而上侵入到下地壳，灼热高温促使下地壳物质部分熔融，产生酸性的花岗质岩浆.如果地质条件稳定，这两种不同性质的岩浆就会发生物质交换，进行着机械混合以及化学混合，从接触带向中心体不断行进，从而形成中性至中基性或中酸性成分的岩浆，混合程度如何完全处决于当时的地质环境的稳定状况.但如果地质环境不够稳定，没有经过完全混合的岩浆就会上侵和喷发，在上地壳或地表形成复合岩体和复合岩流.同时，在岩浆体边缘往往存在有因岩浆体冷却收缩形成的裂隙等断裂构造，或在岩浆喷发结束后的通道内，不同性质的分异岩浆就可趁此上侵或喷出地表而形成复合岩墙.基性岩浆和酸性岩浆在接触初期，或在上侵和喷发过程中，两种性质的岩浆作用往往非常激烈，基性岩浆以“沸腾”“抛射”的形式“冲入”酸性岩浆中.由于两种岩浆之间存在较大的温度和粘度差异，彼此之间很难发生完全的机械混合或化学混合形成均一的岩浆，这种未完全均匀混合的岩浆团块在酸性岩浆中淬冷结晶，呈球状或不规则状，存在于上部酸性花岗岩浆中，随着岩浆体不断冷却凝固，形成了形态各异的淬冷岩石包体.

以上这些火山杂岩的形成已被大量的地质学、岩石学、地球物理及同位素地球化学资料所证实.新昌地区很好地记录了这一过程，并且有多种类型的典型的复合火山杂岩出露地表.通过对出露在新昌的辉绿岩岩体、辉绿岩岩墙及流纹岩岩墙运用40Ar-39Ar同位素测定法测定，获得新昌复合岩体基性端元辉绿岩年龄为108 Ma，复合岩墙基性端元辉绿岩和酸性端元流纹岩分别为109 Ma和107 Ma，说明它们正是早白垩世后期岩浆活动的产物[2].

新昌火山杂岩是浙闽沿海乃至中国东南部晚中生代岩浆活动的难得遗存，它的存在和发现为深入研究晚中生代的壳幔状况、岩浆底侵作用及岩浆混合作用等壳幔作用和岩浆活动提供了重要线索与典型范例.在新昌地区，火山杂岩的主要产出形式有：复合岩体、复合岩墙、复合岩流、岩石包体,等.

3.1 复合岩体

新昌复合岩体出露在新昌县南部儒岙镇皇渡桥村、枫树岭村、旧宅村和里珠村、里桥村一带.其中西北方位的皇渡桥、枫树岭、旧宅三个村组成了以辉绿岩为主体的岩体，面积约2 km2，平面形态呈圆形.东南方的里珠和里桥围成了以钾长花岗岩为主体的岩体，面积约4 km2，平面形态不规则.两岩体交界处发育有一小溪.

辉绿岩岩体中的辉绿岩呈灰绿色，质地致密，矿物晶体基本呈隐晶质至细粒状，主要由斜长石、普通辉石、普通角闪石等组成.斜长石含量约50%～60%，普通辉石含量20%～30%，普通角闪石有两种，一种为长柱状，为原生的岩浆角闪石，含量10%～15%，另一种柱状或针状，属次生的角闪石.

钾长花岗岩岩体呈肉红色，矿物颗粒较细，矿物成分主要由条纹长石(50%～60%)、石英(25%～30%)、斜长石(10%～15%)及少量的黑云母组成[3].

另外，在辉绿岩岩体和花岗岩岩体之间，小溪一带，常可发现一些散落着的淬冷岩石包体于花岗岩体中，它们的成分与辉绿岩体的十分相似，可以断定这些包体是来自于辉绿岩体，说明当初的两种不同性质的岩浆是近于同时混杂侵入的.

3.2 复合岩流

新昌复合岩流出露在新昌镜岭及拔茅等地.出露在镜岭的复合岩流主要由玄武岩和熔结凝灰岩构成.玄武岩层厚112.97 m，呈黑色，质地致密，有的具有气孔、杏仁构造，填间结构或少斑结构，斑晶由斜长石、辉石等组成.熔结凝灰岩厚23.41 m，呈紫灰色，具塑变凝灰结构和假流纹结构，局部含玛瑙球，由斜长石、钾长石、石英等晶屑以及少量岩屑、塑变浆屑及玻屑、火山尘等组成.

出露在拔茅的复合岩流由玄武岩和流纹质熔结凝灰岩构成.玄武岩层厚约30 m，由橄榄拉斑玄武岩、高钾玄武安山岩组成.在玄武岩浆喷发后，紧接着有规模较大的流纹质、安山质、英安质岩浆喷发和喷溢，形成流纹质熔结凝灰岩.

3.3 复合岩墙

新昌复合岩墙既有单一岩性的岩墙也有复合岩墙，主要有：辉绿岩岩墙、流纹岩岩墙以及辉绿岩-花岗岩复合岩墙和辉绿岩-流纹岩复合岩墙.它们多出露在新昌儒岙镇皇渡桥一带以及与新昌交界的天台白鹤殿、慈圣—石梁、龙皇堂等地.

在新昌儒岙镇皇渡桥一带，发现有6条辉绿岩墙，其厚在0.5～3.0 m之间，还有6条流纹岩岩墙，其宽1.2～5.0 m.它们相间紧密平行排列，接触界线清晰可辨.

另外，在与新昌县交界的天台白鹤殿、慈圣—石梁、龙皇堂等地，还发现了出露的单一岩性的辉绿岩墙群.在白鹤殿一带，连续出露了7条并列的辉绿岩墙，走向北东—南西，近乎直立，厚度大都为1～2 m，也有厚达4.5 m的，长度都在18 m以上.而在慈圣—石梁一带，出露有三四条辉绿玢岩岩墙，其厚2 m左右，接近东西走向.

3.4 岩石包体

新昌地区岩石包体分布广泛，上述复合岩体、复合岩流、复合岩墙分布区，大多能见到多样的岩石包体.在儒岙里珠村一带，在辉绿岩岩体与钾长花岗岩岩体交接处，发现了一处面积达2 000 m2的包体群，岩石包体密集分布，面积约占50%.包体体量大小相差悬殊，大的长径达1 m，而小的仅1 cm左右.形态更是千奇百怪，有相对规则状的，如球形、橄榄形、锥形、哑铃形、条带状、棱角状;也有呈不规则状的，如撕裂状、内凹状、熔蚀状……;有的包体挨得十分贴近，经常连为一体或之间仅有几毫米的间隔，使寄主花岗岩被挤压成“脉状”或“网状”形态存在.包体与寄主岩边界，有的较为模糊呈弥散状或迷雾状;有的界线清晰，呈突变状.包体中有时会见有与寄主岩成分相同的反向脉，有的反向脉并不连续，呈断续状，此时寄主岩反而成了包体的捕掳体[4].

另外在新昌拔茅的一处复合岩流中,也发现了大量具有各种塑性形态的高钾安山岩包体，它们也具有淬冷的特征.

4 火山-沉积岩系及其地貌特征

在新昌境内出露地层主要有白垩纪永康群馆头组、朝川组、方岩组地层.

馆头组(K1g)主要分布于盆地西部，呈条带状，近南北走向，面积大约为50 km2，是一套山间湖盆中形成的浅湖相杂色砂岩、砂砾岩，底部岩层中含有大量南洋杉型硅化木.其下为火山岩系，呈不整合关系，其上为朝川组沉积岩，呈整合过渡关系.

朝川组(K1c)主要分布在盆地内西侧和北侧的新溪、东茗、红星、镜屏等乡，出露面积176.8 km2，是一套浅湖相—河道相粉砂岩、砂岩，中部和顶部各有一层10～30 m的凝灰岩.朝川组沉积岩性质坚硬，垂直节理发育，透水性强.

方岩组(K1f)主要分布于西侧的镜岭穿岩区和南岩区，面积约30 km2.该地层下段主要由紫红色厚层块状砾岩组成，并且夹薄层砂砾岩或粉砂岩.奇特秀丽的穿岩十九峰等，就是以这段地层为主体，在该段中间层位还发现了恐龙化石(南岩白马山).上段主要由紫红色砾岩、砂砾岩、泥质粉砂岩组成，底部有一层厚约30～110 m的凝灰岩.

在新昌由于红色砂砾岩层与凝灰岩层有互层叠置现象，它们的不同组合叠置形成了不同的岩石地貌特色：(1)当砾岩层顶上没有覆盖凝灰岩层时，砾岩层中往往垂直裂隙发育，而且间距较大，在流水外力作用下形成了雄伟的峰丛景观(如穿岩十九峰)；(2)当砾岩层顶上有凝灰岩层覆盖时，下面的砾岩层中垂直裂隙一般不发育，仅表现为赤壁景观.如果上面凝灰岩层发育较密集的垂直裂隙时，进一步风化剥蚀则可形成“天烛”状峰林、峰丛景观(如潜溪、天烛湖地区)；(3)当凝灰岩层之上，覆盖有砾岩层时，在两者接触处，由于岩性差异引起侵蚀差异，凝灰岩中发育有顺层岩洞(如大佛寺五百罗汉洞).依据上述岩层的复合关系，可将新昌的火山-沉积岩系地貌分为以下几个地貌区.

4.1 穿岩、南岩地貌区

4.1.1 穿岩小区

该区北起香炉峰北麓，南至里练使，南北长10.8 km，西起澄潭江及其谷底冲积平原东缘，东抵韩妃江及肇圃以东地区，东西宽1.0～3.0 km，面积达25.17 km2，是新昌县丹霞地貌分布面积最大、类型最多的一处丹霞地貌区.

穿岩十九峰主风景区，皆由方岩组红色砾岩所构成的峰丛式典型壮年期丹霞地貌.老穿岩—大古年一带，中、下部主要为朝川组的红色砾砂岩及火山岩，中、上部为方岩组红色砾砂岩，顶部仍保留面积较大的古夷平面.顶部有嵊县组(N2s)玄武岩覆盖，如大古年、上周家所见.虽经千丈坑及澄潭江的小支流下切侵蚀，形成一些谷地，破坏了夷平面的完整性，但总体来看，仍保留了30%左右的古夷平面，使这一带发育了不少幼年期的丹霞地貌.

4.1.2 南岩小区

该区位于新昌县城鼓山以西 3～5 km一带，东起馒头山，西至花坟前村，东西宽3.0 km；北起南岩寺北麓，南抵元坛庙，南北长2.5 km，面积为5.04 km2.该区基本为方岩组红色砾岩所形成的丹霞地貌，仅在西面铁牛村东北侧等处，可见到此层红色砾岩覆盖在灰白色凝灰岩之上，在该区西北边缘的魏家东南侧，出现玄武岩盖在红色砾岩之上.在该区不少丹崖上，常在一部分红砂岩夹层处，或在一些红砂岩、砂泥岩透镜体处，或一些垂直节理与层理交汇处，经风化及崩塌作用，常形成大小不一、深浅不等的丹霞洞穴.一些较大的洞穴，又常成为修建寺、庙、观、庵之所.

4.2 潜溪地貌区

丹霞地貌与火山岩地貌相互叠加，是潜溪地貌的最大特色.

该区大致范围为：东北始自茶壶岙南侧的旧山坪丘陵开始，向南沿潜溪东岸的丘陵，磕山西坡，再向南沿潜溪东岸丘陵，潜溪东源丁村溪东岸丘陵，在丁村东侧转向西，经东井、后塘，越过潜溪西源东敬溪，向东经葫芦岙，继续向东北回到茶壶峧.南北长约7.5 km，东西宽2.5～5.5 km，面积约20 km2.

该区东北端茶壶峧南侧的旧山坪丘陵的西坡及西南坡，相对高度为126 m，可明显见到其下半部为红色砾砂岩形成的丹崖，属于丹霞地貌，但其上部为火山岩地貌.陶奎元认为，此层火山岩之上仍为红层，红层之上又为火山岩覆盖.红层与火山岩及其所形成的地貌互相叠加，在此一带最为明显.旧山坪顶部(167.1 m)，坡面平缓，似为一夷平面残余.

由旧山坪南南东的潜溪东岸丘陵及潜溪东源丁村溪东岸一带丘陵及至潜溪西源天烛湖一带丘陵，皆在其下部出现红层，并常形成丹霞地貌，但红层所占比例越来越少，其上部几乎全为火山岩地貌.由于火山岩内各种方向的垂直节理很多，沿这些节理缝隙进行侵蚀、崩塌、风化，常形成奇特的岩壁、岩柱、岩墩、岩菇、岩洞等地貌，形成十里潜溪风景区.

在该区西缘的庙白头东侧的丘麓，可见到红砂岩或红色砂泥岩之下为灰白色的火山岩.

该区有不少丹霞地貌形成的风景，同时也有许多火山岩地貌形成的风景，在一定程度上，该区的火山岩地貌形成的风景更显得突出，如百丈岩至天烛湖一带，奇、险、秀、美的各种火山岩风景地貌令人目不暇接.

4.3 解开岩—罗汉洞地貌区

该区在大佛寺风景区内，位于大佛寺风景区大门内500～600 m的大路西南侧，包括解开岩、露天大佛及罗汉洞一带的数个丹霞岩丘，合计面积只有0.05 km2，是新昌县面积最小的一处丹霞地貌区.

解开岩顶海拔为113.2 m，其东侧谷底海拔为51.0 m，故其相对高度为62.2 m.其东缘至北缘一带的中、下部皆为悬崖，悬崖向内凹，高达35 m左右，悬崖下半部为凝灰岩，上半部为红色砾砂岩，并形成丹霞地貌，两种地貌共生于崖壁上，具有极高的科研性和观赏性，是一处十分难得的地质遗迹，应予以大力保护.悬崖上部的红色砾岩时有崩落，堆积在悬崖麓部.其中有一块巨大的红色砾岩在崩落时发生崩裂，形成窄窄的裂缝，被传说为仙童用茅草锯开，故称“解开岩”.

解开岩南侧，有一西南走向、长约300 m的谷地，在谷地近西南端的露天大佛的腹部，全为红色砾岩所构成的微凸状丹崖，该丹崖高约10 m，利用这一小处丹霞地貌作为露天大佛的大肚子，真是别出心裁.

露天大佛东南侧的谷坡，为一陡崖坡丹霞地貌，该陡崖坡高约40 m，其麓部发育一丹霞洞穴(罗汉洞).该洞宽38 m，深22 m，高5～6 m，洞口朝向西北.该洞红色砾砂岩倾向230°，倾角7°～8°.该洞洞底以下，皆为凝灰岩.该洞是沿红色砾砂岩与凝灰岩分界面经风化及崩塌而成，红色砾砂岩与凝灰岩复合共生在这里充分展现.罗汉洞内塑有神态各异的五百罗汉，为游人赞赏.

在新昌，复合岩层地貌分布极其广泛.砂砾岩层与火山岩共生，在垂直方向上为叠加的关系，在横向方向上呈现过渡关系，不同的组合演绎出了极为复杂的地貌形态，真可谓“掘地三尺或者跨出三步便别有岩貌”.所以在新昌进行野外考察，需格外小心.连丹霞地貌专家黄进先生也感叹说：“新昌丹霞地貌分布面积尽管不是很大，但很复杂，是我工作过的其他地区没有遇到过的.主要原因除发育程度、发育阶段和类型多外，更主要的原因是有多层火山岩穿插其间，在新昌考察必须格外小心谨慎，否则容易搞错.”[5]

5 结论

早白垩世，浙江东部大陆开始裂解.受其制约，浙江东部断裂活动变得十分强烈，部分地区形成新嵊等凹陷盆地.早白垩世晚期，在盆地中相继沉积了馆头组(K1g)朝川组(K1c)和方岩组(K1f)地层.同时，在沉积期间还发生了4次规模不等的火山爆发活动.白垩纪末至古近纪初，构造运动以轻微上升为主，使整个盆地逐步转变成为侵蚀地区.自古近纪以来，新嵊盆地经历了漫长岁月的侵蚀、剥蚀，使之前堆积的馆头组(K1g)朝川组(K1c)和方岩组(K1f)等红色岩层广泛出露.由于地壳升降和侵蚀速率的不同，零星分布有不同时期的火山岩.

在地质发展过程中，形成了厚度较大的火山-沉积岩系，多表现为砂砾岩与火山岩共生.在垂直方向上为叠置的关系，在横向方向上呈现过渡关系，不同的组合演绎出了极为复杂的地貌形态.在新昌，由火山-沉积岩系发育成的地貌分布极其广泛，主要分布在穿岩—南岩地貌区、潜溪地貌区、大佛寺解开岩—罗汉洞地貌区等.另一方面，白垩纪时期的火山活动多受引张体制的影响，其岩浆有源自于上地幔的基性岩浆，又伴随有地壳底部的熔融的酸性岩浆，两种不同性质的岩浆相互作用相互影响，生成成因多样、成分复杂的火山杂岩.产出形式主要包括复合岩体、复合岩墙、复合岩流、岩石包体等，主要出露在儒岙、镜岭、拔茅等地.

新昌独特的地质地貌特征，为深入研究浙闽沿海乃至中国东南部晚中生代的地幔性质、岩浆底侵作用及岩浆混合作用等壳幔作用和岩浆活动提供了重要线索与典型范例，是我国东南沿海地区该时期地质活动的全息档案馆，是复合型丹霞地貌的代表，在我国地质地貌研究领域有着极高的价值.

[1]黄进.浙江省新昌县丹霞地貌初步研究[J].经济地理，2003，23(增刊)：138.

[2]闫强.浙江新昌晚中生代火成杂岩研究[D].杭州：浙江大学，2006.

[3]董传万，徐夕生，闫强，等.浙东晚中生代壳幔相互作用的新例证——新昌儒岙辉绿岩-花岗岩复合岩体的年代学和地球化学[J].岩石学报，2007，23(6)：1304-1305.

[4]董传万，沈忠悦，杜振永，等.浙江晚中生代岩浆混合作用新证据：新昌儒岙岩石包体群的发现与地质意义[J].浙江大学学报(理学版)，2009(3)：225-226.

[5]俞仲辉.黄进先生新昌丹霞地貌考察记[J].经济地理，2003，23(增刊)：235.

(责任编辑 邓颖)

On Volcanic Complex of Mesozoic Era and Volcanic-sedimentary Rock Landform in Xinchang County

Xu Zhuyu1,2

(1. The Geographical Society of Xinchang, Xinchang, Zhejiang 312580; 2. Xinchang Zhixin Senior High School, Xinchang, Zhejiang 312580)

Located in the southeast of China, Xinchang county has recorded the whole process of the geological evolution, especially volcanic complex and volcanic-sedimentary rock, which happened in southeastern China's coastland during the Cretaceous Period owing to its special situation. The geological records of sedimentary rocks are an archive of geological activities in the coastal area in that period. Meanwhile, it stands for the composite Danxia landform worthy of scientific research. The volcanic complex includes composite rock, composite dike, composite rock flow, and xenoliths etc. which appear in Ru'ao, Jingling and Bamao. Volcanic-sedimentary rock, composed of verrucano and tuff, mainly appears in Chuan Rock Landform district, Qianxi Landform district and Dafou Temple and Luohan Hole Landform district.

volcanic complex; volcanic-sedimentary rock; landform; Xinchang

2013-11-26

徐祝余(1970-)，男，浙江新昌人，中学高级教师，研究方向：中学地理教育及乡土地理.

P583;P931.2

A

1008-293X(2014)07-0008-05