平邑曾子山省级地质公园核心地质遗迹资源评价研究

2022-02-14黄伟荣

西部探矿工程 2022年2期

黄伟荣

(山东省物化探勘查院，山东济南250013)

山东平邑曾子山地质公园位于曾子山风景区内的西部，这里人文荟萃，风景优美，有着丰富的旅游地质资源和人文旅游资源，是著名的旅游胜地。自南向北依次是牛鼻山、大苍山、曾子山、富贵顶、透明崮、印荷山等诸峰，素有“鲁南奇葩”之称。山东平邑曾子山地质公园内分布着类型齐全、珍奇秀丽的地质地貌景观和地质遗迹，主要太古代峄山岩套与寒武纪朱砂洞组不整合地质剖面，朱砂洞组灰岩崮形地貌及灰岩中缝合线构造地质遗迹为主要特色。地质遗迹是指在地球演化的漫长地质历史时期由于各种内外动力的地质作用，形成发展并遗留下来的不可再生的地质自然遗产，追索地球演化历史进程和方向的主要内容(赵逊等,2009;赵汀等,2009)。从地质遗迹景观角度分析研究曾子山地貌自然景观特征，对建立主题鲜明的崮形地貌地质公园、地质遗迹及人文景观得到有效保护与利用具有重要意义。本文从地质背景、地质遗迹景观类型、典型地质景观、地质演化发展过程等角度分析地质遗迹景观对地质公园建设影响。

1 地质背景

曾子山地质公园属华北板块（Ⅰ级）、鲁西隆起（Ⅱ级）、鲁中隆起区（Ⅲ级）、尼山断隆（Ⅳ级）、尼山凸起（Ⅴ级）。区域性断裂不发育，发育近南北向节理、裂隙和小型断裂，对本区地质地貌的形成发展有着重要影响。曾子山地区经历了漫长的地质演化发展史，区内出露岩浆岩主要形成于新太古代地质时期，沉积岩主要形成于古生代早期。不同地质时期的综合地质事件表明本区具有沉积不连续、岩浆演化阶段性、构造发展继承性等特征。

曾子山顶部出露寒武纪长清群朱砂洞组，底部岩性为土黄色夹微红色白云质灰岩，上部为含黑色燧石结核或含燧石条带灰岩，厚度约70m。朱砂洞组主要岩性为灰色含燧石结核藻纹层灰岩、砂屑灰岩、云斑灰岩、藻凝块灰岩、泥质条带灰岩、生物碎屑灰岩、灰黄色含燧石结核白云岩、泥质白云岩、绿灰黄色纹层状泥云岩、紫红色泥云岩等不等厚互层，中部夹灰紫色粉砂质页岩、粉砂岩。地层厚度97～205m。

区内岩浆岩主要发育新太古代晚期峄山超单元宁子洞单元片麻状斑状花岗闪长岩，钾长石斑晶呈定向排列，岩体中含有黑云变粒岩残留体和石英闪长岩包体。主要出露于泗水县泗张镇—平邑县白彦镇一线及峄山岩带，呈北西向带状，出露总面积约443.2km2。岩体与马家河花岗闪长岩为渐变过渡关系，属涌动型接触。岩体内含有百草房变角闪辉长岩、西北哨角闪石英闪长岩及王家沟黑云石英闪长岩等包体，被红门岩套及傲徕山岩套岩体侵入。

2 地质遗迹景观资源分类

曾子山地质公园在漫长的地质演化过程中，形成了丰富的地质遗迹。关于地质遗迹的分类国内外有多种观点和分类方案。美国地质调查局把地质遗迹划分为15类，强调各类地质现象的典型性和其发现研究历史（赵汀和赵逊，2009）。英国把区域性的重要地质地貌景点划分为14种类型（王鑫，1994），国际地科联地质遗产工作组依据景点类型划分13大类若干小类（陈安泽，2016）。

根据国土资源部关于发布《国家地质公园规划编制技术要求》的通知（国土资发〔2010〕89 号）的技术要求，曾子山地质公园涵盖4个大类、6个类、6个小类，地质遗迹具体见表1。

表1 地质遗迹特征及类型一览表

3 典型地质遗迹景观资源

曾子山地质公园地质遗迹丰富，是以原始的地质遗迹景观为基本资源，涵盖地质（体、层）剖面、地质构造、地貌景观、环境地质遗迹景观四大类遗迹的综合型小型地质公园。典型特征如下所述。

3.1 崮形地貌

曾子山崮体主要由寒武纪朱砂洞组厚层灰岩组成，由南及北形成数个山峰，即曾子山、棺材山、孝子山、富贵顶、逶明崮、印盒山，这些山峰峭壁悬崖，如刀削成，或高或底，或方或圆，似人像物，形象逼真，惟妙惟肖，颇有“桂林山水”之韵美，被誉为中国北方最大的“盆景”。

该区在寒武纪—奥陶纪形成了巨厚的沉积盖层，由于受印支、燕山运动的影响，形成郯城庐江左行走滑断层，鲁西地区形成一系列近EW向的隆起和凹陷，鲁西地块发生NW向张裂作用，形成一系列NNE向断裂构造。新生代由于受喜马拉雅运动的影响，地壳活动加强，该区沉积的碳酸盐岩地层逐渐被抬升遭受风化剥蚀，仅保存寒武纪底部的朱砂洞组厚层灰岩。在之后的漫长地质历史演化过程中，经过漫长的浸蚀、溶蚀、重力崩塌和风化等多重地质作用，岩石分裂，上部灰岩的临空面逐渐扩大，形成桌状山或方山等岱崮地貌，见图1。

3.2 岩溶地貌

灰岩中的钙被水溶解带走，石灰岩地表就会形成溶沟、溶槽，地下就会形成空洞，曾子山发育多处溶洞，如象鼻山、透明洞（见图2）即是其中的代表。

图1 典型岱崮地貌

图2 典型岩溶地貌

3.3 地质剖面

曾子山典型地质剖面1：新太古代晚期峄山超岩套片麻状斑状花岗闪长岩与寒武纪朱砂洞组厚层灰岩不整合接触面。新太古代晚期峄山超单元宁子洞单元片麻状斑状花岗闪长岩，形成年龄25亿年；接触面以上为寒武纪朱砂洞微红色白云质灰岩，形成年龄5.2 亿年。二者呈不整合接触。接触面附近新太古代晚期峄山岩套风化壳上部有厚约30cm 花岗闪长岩风化剥蚀沉积物。图3为曾子山典型地质剖面：灰岩中缝合线构造。

4 地质遗迹景观价值分析

山东平邑曾子山地质公园内分布着类型齐全、珍奇秀丽的地质地貌景观和地质遗迹，它们记载了数亿年的地壳演化历史。不仅对研究地球发展历史和生物演化具有极高的科学研究价值，也具有地学科普、地学教学、自然生态、潜力巨大的旅游资源等。

4.1 地貌学价值

图3 地层剖面上的缝合线构造

岱崮地貌是发育于岩层平缓，质地坚硬，古生代寒武纪灰岩为主要成景地层，经受了强烈的地壳切割和抬升运动区，地壳切割和抬升运动，经过浸蚀、溶蚀、重力崩塌和风化等多种动力作用，形成了现在外表呈圆形状、山顶平展、周围峭壁如削、峭壁以下陡坡逐渐由陡到缓的崮，多呈驼、帽、桌和鸡冠等形态。

岱崮地貌是我国北方的一种特殊的造型地貌类型，以其典型性、类型的多样性、规模的集群性、分布的集中性而特色鲜明，作为中国的第五大造型地貌类型具有重要的科学价值。一是具有独特的旅游地貌学研究价值，特别是岩石地貌学研究价值；二是地质学、地层学的研究价值；三是古地理环境和生态学的研究价值；四是红色旅游与乡村文化的研究价值。

4.2 构造学价值

曾子山最具特色的地层沉积构造是灰岩中的缝合线，像地震波或心电图的曲线，是由压溶作用形成的锯齿状裂缝构造，这些凹下或凸起的大小不等的缝合柱组成的缝合线构造的大小差别较大，大者凹凸幅度可达几厘米，是我国北方地区沉积岩中最为典型的沉积构造，反映了5.2亿年前后地层沉积时的震荡环境。

5 地质遗迹景观资源形成演化过程、成景时期分析

曾子山地质公园地质地貌景观的形成过程经历了岩浆作用、沉积作用及各种内外营力的相互作用。

5.1 花岗岩地貌形成过程

大约在（26～25）亿年前地壳处东西向张拉环境下，鲁西地区幔源超铁镁质—铁镁质岩浆侵入，在泰山—蒙山西南侧，大量地幔岩浆分异作用并有地壳岩浆加入，形成峄山岩套片麻状斑状花岗闪长岩，花岗岩体形成以后，经历多次构造运动，节理裂隙发育，球状风化作用明显，形成了今天的花岗岩地貌。

5.2 崮形地貌形成过程

崮形地貌的形成过程与该区沉积的地层岩性、构造运动、风化剥蚀作用密切相关。该区在寒武纪—奥陶纪形成了巨厚的沉积盖层，由于受印支、燕山运动的影响，形成郯城庐江左行走滑断层，鲁西地区形成一系列近EW 向的隆起和凹陷，鲁西地块发生NW 向张裂作用，形成一系列NNE向断裂构造。新生代由于受喜马拉雅运动的影响，地壳活动加强，该区沉积的碳酸盐岩地层逐渐被抬升遭受风化剥蚀，仅保存寒武纪底部的朱砂洞组厚层灰岩。在之后的漫长地质历史演化过程中，经过漫长的浸蚀、溶蚀、重力崩塌和风化等多重地质作用，岩石分裂，上部灰岩的临空面逐渐扩大，形成桌状山或方山等岱崮地貌。

5.3 地质剖面形成过程

古生代，地壳以水平挤压机制下差异性升降运动为主，沉积作用主要为海相碳酸盐岩沉积，之后，受怀远运动影响抬升为陆，使岩石断面出露地表，形成界线清晰的沉积岩地质剖面。

底部花岗闪长质沉积物表明在25 亿年～5.2 亿年在此期间为河湖相沉积；底部土灰白色白云质灰岩表明海相沉积过程中尚有杂质混入其中；灰岩中构造线层位表明该沉积时期地层沉积时的震荡环境；含黑色燧石结核或含燧石结核条带反映了该海相沉积过程中海水里硅质丰富渗透而出。

5.4 片麻状斑状花岗闪长岩的形成过程

大约在（26～25）亿年前地壳处东西向张拉环境下，鲁西地区幔源超铁镁质—铁镁质岩浆侵入，在泰山—蒙山西南侧，大量地幔岩浆分异作用并有地壳岩浆加入，形成峄山岩套片麻状斑状花岗闪长岩。剖面中有黑云变粒岩残留体表明有早期地壳物质重熔形成岩浆；剖面中有石英闪长岩包体，说明地幔岩浆结晶分异形成过程存在岩浆混合作用。

5.5 不整合接触面形成过程

中元古代，牛岚单元辉绿岩脉的定位，标志着华北广大区域克拉通化、路块进入稳定发展阶段，新元古代，本区处于隆起状态，遭受剥蚀，缺失土门群地层沉积，导致5.2亿年前后形成的古生代寒武纪沉积地层以不整合接触关系直接上覆于25亿年前岩浆侵入形成的新太古代晚期花岗闪长岩之上。

5.6 崩塌地质灾害形成过程

崩塌（崩落、垮塌或塌方）是指较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷）的地质现象。新太古代峄山岩套片麻状花岗闪长岩在形成后，经历多次构造运动，节理裂隙及其发育，球状风化作用明显，在地震或降雨的诱发下，易引起山石崩塌现象，形成崩塌地质灾害。

多期次叠加的构造应力作用，使灰岩形成了极其发育的节理裂隙，加剧了灰岩的破裂，在之后的漫长地质历史演化过程中，遭受长期的地表水的侵蚀、渗入溶蚀、酸雨、冰劈、河流切割、冲刷及风化剥蚀和重力崩塌等多重地质作用，岩石分裂。朱砂洞组灰岩下伏的25亿年前形成的峄山岩套片麻状斑状花岗闪长岩长期遭受风化剥蚀，上部灰岩的临空面逐渐扩大，在重力作用下易导致坠落，或经过地壳运动及内外地质营力作用，加速了上部岩石的倾倒、坠落，形成山体崩塌。