广州市增城地质公园花岗岩龟背石特征及成因研究

苏扣林，郑小战，黄永贵，苏丽薇，黎桥勇

（广州市地质调查院，广东广州510440）

广州市增城地质公园花岗岩龟背石特征及成因研究

苏扣林*，郑小战，黄永贵，苏丽薇，黎桥勇

（广州市地质调查院，广东广州510440）

广州市增城地质公园位于广州北部派潭镇大尖山一带，花岗岩龟背石位于增城地质公园牛牯嶂风景区内。通过地质调查和研究，花岗岩龟背石主要分布在标高在500～1000m低—中山地貌，面积约254m2，龟背石上花岗岩为南昆山单元（K1N）中粗粒黑云母二长花岗岩，花岗岩形成于早白垩世。园内龟背石分为2种类型，一种是外营力地质作用如次生节理形成的楔形体龟背石，较为常见，美学价值不大；另一种是半塑状花岗质岩浆加之局部化学成分差异，干裂形成网格状裂纹，后经风化地质作用，在原岩表面留下形成形似龟背纹微地貌，十分罕见，是增城地质公园珍贵的地质遗产，具有极高的科研和美学价值。

增城地质公园；花岗岩龟背石；风化剥蚀地质作用；地质遗迹

龟背纹，古代占卜时灼烤龟甲，视所见坼裂之纹，以兆吉凶体咎。又因龟背纹是神秘莫测之物而被崇尚，随演化成吉祥之物。龟背石是岩石表面因存在类似于龟背的花纹而得名。目前发现的龟背石有三大类，一种是沉积岩类龟背石，如大连滨海国家地质公园中形成于5.4亿前寒武纪钙质粉砂岩龟背石、赣州石城通天寨丹霞地貌红色砂岩龟背石。第二种是火山岩类龟背石，如内蒙古阿尔山石塘的熔岩状龟背石，广东湛江湖光岩国家地质公园柱状节理玄武岩龟背石。第三种为本次发现的花岗岩中龟背石，本项目为广州市财政专项，通过地质调查了解广州市增城地质公园龟背石分布、特点，研究其成因，探究其遗迹点美学价值。

广州市增城地质公园位于广州北部派潭镇大尖山一带，总面积约254km2，园内花岗岩龟背石首先由广州市地质调查院在开展地质遗迹调查的过程中发现，主要分布在增城地质公园东北部牛牯嶂至望君山的山峰、岩壁、沟谷等处。园区地处低纬度区，属南亚热带季风气候，全年平气温20℃～22℃，年降雨量为1600mm以上，年平均日照时数1871.0h，河流主要以派潭河为主，系增江一级支流，发育于南昆山马坑嶂，由高滩水、灵山水、高埔水等小河组成，在小楼镇大楼山汇入增江，河长36km，年径流量5×108m3。区内最高峰牛牯嶂（海拔1087.3m），属于低山—中山地貌。

增城地质公园龟背石分布于早白垩纪南昆山单元（约126Ma）黑云母花岗岩中，处于佛冈—丰良东西向构造带与北东向广州—从化断裂带交接复合南面部位，园区北部石人岭—大尖山一带，侏罗世火山活动频繁而强烈。早白垩世区域上的花岗岩主要沿东西、北东向呈小岩株或岩基状展布，多为S型花岗岩。至白垩纪末，岩浆活动才逐渐减弱，地壳运动逐步走向和缓。第三纪起的喜玛拉雅运动使园区处于隆升剥蚀状态，第四纪更新世新构造运动表现为区域性差异块断升降运动，区域上花岗岩主要为风化剥蚀作用占主导［1-2］。

1　花岗岩龟背石分布及分类

1.1花岗岩龟背石分布

根据现场地质调查，增城地质公园内花岗岩为浅灰色，花岗结构，块状构造，粒度2～8mm，斑晶含量5%～10%，斑晶成分为钾长石，多为自形板状、宽板状，卡氏双晶发育。岩石主要矿成分钾长石25%～45%，基质呈他形不规则状，少数半自形板柱状；斜长石20%～35%，自形—半自形柱状、柱粒状；石英25%～35%，呈他形粒状；黑云母3%～5%，呈板状、板柱状。里特曼指数（σ）2.06，Al2O3饱和度（ACNK）1.03，具有S型花岗岩特征。此外标高在800m以上时，岩石中可见少量灰白色石英闪长质包体。花岗岩龟背石发现8处，3处分布在牛牯嶂水库周边沟谷处，标高在570～610m，面积41m2，5处分布在牛牯嶂峰至望夫山岩壁及沟谷处（图1），标高在860～1010m，面积213m2。

图1　增城地质公园牛牯嶂花岗岩龟背石照片

1.2花岗岩龟背石分类及成因解释

根据现场地质调查（表1），园区中花岗岩龟背石分2种类型，第一种为外营力龟背石，该龟背石为后期地质构造运动，如挤压共轭节理切割岩体形成的楔形体，后经流水侵蚀以及后期风化作用形成不等边三角形、四角形等龟背石。该龟背纹特点是边比效平直，切割深，为外营力地质作用下，自然演化过程形成，自然界中较为常见，美学价值不大，如D04。

表1　增城地质公园牛牯嶂龟背石调查表

第二种为内营力龟背石，花岗质岩浆呈半塑状加之局部化学成分差异，干裂形成网格状裂纹，后期风化作用对龟背纹形成占次要因素，该龟背纹五边形居多，偶有弧形边，且嵌合较为整齐，形似龟背的纹饰，该龟背纹特点是五边形居多，切割不深，多呈“V”，龟背上的岩石为中粒黑云母二长花岗岩，灰白色，结构较为疏松，多呈中—微风化岩状，自然界中较为少见，美学价值大［3-4］，如D05、D06、D07、D08。现场调查时对D05点龟背纹（样号H1）和龟背壳（样号H2）取化学样进行主要成分对比分析，样品化验委托广东省402建材队实验室采用滴定法进行分析（分析精度优于1%），分析结果见表2。

表2　增城地质公园牛牯嶂龟背石D05点化学分析结果表

从表2得知，龟背纹和龟背壳上的化学成分总体变化不大，但龟背纹上的MgO、CaO明显偏多，MgO相对龟背壳偏多53.33%，CaO相对龟背壳偏多30.99%，MgO、CaO在雨水、大气中的CO2以及温度等影响下溶解，在原岩表面留下纹饰。

2　花岗岩龟背石美学价值评价

2.1稀有性评价

园区中内营力花岗岩龟背石，发育规模中等，保存完整，十分罕见，据现有资料记载尚属首次发现，国际、国内稀有。

2.2观赏性评价

龟背纹在民间语意吉祥如意象征，花岗岩岩龟背石，可比大连滨海国家地质公园中前寒武纪钙质粉砂岩龟背石以及湛江湖光岩国家地质公园柱状节理玄武岩龟背石。具有很强的科普性、趣味性，对展示增城地质公园旅游新形象和新魅力，提升增城地质公园知名度和美誉度具有巨大的推动作用，是增城地质公园珍贵的地质遗产，具有极高的科研和美学价值。

3　结论

（1）广州市增城地质公园花岗岩龟背石按其成因类型分为2类，一种是外营力地质作用如次生节理形成的楔形体龟背石，较为常见，美学价值不大。另一种是半塑状花岗质岩浆加之局部化学成分差异，干裂形成网格状裂纹，后经风化地质作用，在原岩表面留下形成形似龟背纹微地貌，十分罕见，是增城地质公园珍贵的地质遗产，具有极高的科研和美学价值。

（2）比较形似的龟背纹一般形成于标高大于800m岩壁或沟谷处，自然界中较为少见，美学价值大（如D05、D06、D07、D08），为难得的自然遗产，建议加以宣传保护。

［1］谢先德，朱照宇，覃慕陶，陈俊仁，文启忠，等.广东沿海地质环境与地质灾害［M］.广东科技出版社，2003.

［2］易顺民，梁池生.广东省地质灾害及防治［M］.北京：科学出版社，2010.

［3］国土资源部地质环境司.走进国家地质公园［M］.北京：中国大地出版社，2003.

［4］张天义，李江风，冯进城.地质公园导游必读［M］.北京：中国地质大学出版社，2006.

P571

A

1004-5716（2016）04-0130-04

2015-04-17

广州市财政专项项目（广州市地质遗迹保护规划）。

苏扣林（1964-），男（汉族），江苏盐城人，高级工程师，现从事区域地质、地质矿产及环境地质工作。