江西武功山花岗岩地貌特征与成因

柴乐,衷存堤,黄新曙,王道英，郭福生，谭玉华

1)江西省地质调查研究院,南昌,330013;2) 东华理工大学地球科学学院,南昌,330013

内容提要: 江西武功山花岗岩穹窿构造地貌景观类型具有多样性、典型性，具有极高的美学价值、科学价值和旅游开发价值。武功山花岗岩地貌类型可划分为花岗岩风化壳高山草甸、花岗岩侵蚀构造地貌、花岗岩流水侵蚀地貌和花岗岩崩塌堆积地貌等，而且每一类型又有多种微地貌景观，具有显著的集聚性特征，主要集中在金顶、明月山和羊狮幕地区，空间上可分为4个梯度，分别为中心高山草甸带、中心边缘构造侵蚀地貌区、外围峡谷、孤峰、瀑布、温泉区、武功山主山体前缘区。花岗岩穹窿构造核部及外缘区域的花岗岩地貌发育模式和发育阶段具有明显差异，反映了武功山不同山体单元多期差异性隆升后，在亚热带气候环境下，流水溯源侵蚀、构造、岩体性质等内外营力对原始地貌面的差异性作用过程。本研究不仅可为花岗岩穹窿构造地貌景观空间展布规律和地貌特征的研究提供有效借鉴，而且可为武功山地区地学科普、地质遗迹保护等提供支撑。

花岗岩出露约占全球大陆区域的15%，尤其在构造稳定的地盾区和受抬升、侵蚀作用强烈的造山区，受不同海拔高度、气候区和外营力等因素控制下形成了千姿百态的花岗岩地貌景观，研究花岗岩地貌的发育特征(Twidale，1986，1993；Ehlen，1999；Gutiérrez and Gutiérrez，2016；卢云亭，2007)、分布规律(Cui Zhijiu et al.,2009)、形成机制(魏罕蓉和张招崇,2007;吕艳等，2014；李志文等，2017；周翠等，2021)，对于区域地质遗迹调查和评价(Migoń et al.,2018)、地质资源保护(Nazaruddin，2020)和旅游开发(陈安泽等，2007；卢云亭，2007)等方面具有重要意义。

中国东南部花岗岩分布广泛，受构造切割、流水冲刷、化学风化强度差异性的影响，形成了各类形态迥异且独具特色的花岗岩地貌景观，如“三清山式”(尹国胜等，2007；杨明桂等，2007，2009)、“衡山式”(彭世良等，2010；周学军等，2004)、“黄山式”(崔之久等，2009)等。与上述花岗岩景观类型相比，江西武功山花岗岩穹窿构造背景下发育的花岗岩地貌景观则独具特色，是研究花岗岩穹窿构造地貌景观的理想对象。武功山为典型的中生代花岗岩穹窿伸展构造(Shu Liangshu et al.,1998)，其核部及外缘区域形成了千姿百态的花岗岩地貌景观地质遗迹，如石崖、峰林、峰丛、石柱等(张永忠等，2019)，据此建成了国家地质公园、国家风景名胜区。以往主要从地质学的角度对武功山岩浆岩(楼法生等，2005；舒良树等，2000)、变质岩(Xu Shijin et al.,1991；汤加富等，1991)、构造运动(孙岩等，1994；楼法生等，2002)、地球化学(Wang Dezi et al.,2001)等方面进行了深入研究，而关于该区花岗岩地貌类型、发育特征及成因等方面却鲜有关注，无论为花岗岩穹窿构造地貌景观空间展布规律和地貌特征的研究提供有效借鉴，还是从武功山风景名胜区地学科普、地质旅游、地质保护的进一步深入，为申报世界地质公园的工作提供材料支撑，皆需对武功山花岗岩穹窿构造地貌在景观地貌的形态特征和成因进行系统分析。

1 武功山自然地理概况

武功山地处湘赣边境的罗霄山北段，北、西面地势陡峭，南、东面较平缓，主峰白鹤峰(金顶)海拔1918.3 m(27°30′N,114°10′E)，是江西省内第一高峰，山底到山顶海拔由300 m增至1900 m，主山脊南北两侧分别为晚古生代—中生代萍乡和安福盆地，地貌总体形态由低到高表现为盆地(>200 m)、低丘(200～300 m)、高丘(300～500 m)、低山(500～1000 m)、中山(1000～1900 m)。在武功山1470.82 km2景区内，花岗岩体占859.25 km2，千米以上的高峰9座。武功山气候类型属于亚热带季风湿润气候，兼具山地气候特征，具有四季分明的特点。年平均气温15 ℃，7～8月平均气温23 ℃，1月平均气温5 ℃，年平均降水量1624.3～1832.6 mm。武功山是赣江和湘江南北两大水系的分水岭，地表水系以金顶—发云界—羊狮幕—明月山为中心，在平面上呈放射状向四周展布，北坡为袁河流域，南坡为泸水流域，汇集赣江注入鄱阳湖(安福县志编纂委员会，2010)。

2 武功山区域地质概况

武功山属于扬子、华南两大古板块构造结合带南缘(华南古板块的北缘)(Shu Liangshu et al.,1996；陆松年，1998)，华南加里东褶皱带中段北缘(汤加富等，1991)，即绍兴—江东—东乡—萍乡断裂南侧。在新元古代早期属古华南洋，沉积了粉砂岩、板岩。新元古代晚期属华南大陆，从震旦纪开始一直到寒武纪，华南大陆一直处于稳定的深海—半深海环境，而从奥陶纪开始，华南大陆东侧与扬子板块发生强烈的褶皱造山运动，伴随着岩浆侵入，导致花岗岩体成为武功山、洪江等区域加里东时期花岗岩地貌演化的基础。中、晚三叠纪之交，武功山所在的华南板块受到印支地块和华北地块南北向的挤压作用，同时发生岩浆重融和岩浆的底辟强力侵位作用，形成近东西向的褶皱隆起，形成穹窿状地质体，进而伸展滑覆，成为羊狮幕地区印支—燕山期花岗岩穹窿地貌演化的雏形。

武功山花岗岩穹窿构造出露的花岗岩体分属早古生代晚期(加里东期)及中生代(燕山期)岩浆活动的产物。早古生代加里东期岩体出露面积669.83 km2，总体呈东西向展布，形成包括山庄、武功山及张佳坊3个呈岩基、岩株状出露的岩体，年龄分别为460.5 Ma、428.0～462.3 Ma、427.9 Ma，岩性为花岗闪长岩、似斑状花岗岩、片麻岩、黑云母花岗岩。晚中生代燕山期花岗岩主要分布在雅山、温汤和明月山，出露面积189.42 km2，年龄为161.0 Ma、143.8 Ma及126.3 Ma，岩性为细粒黑云母花岗闪长岩、二云母二长花岗岩、中粗粒斑状黑云母二长花岗岩(楼法生等，2002)。

武功山花岗岩穹窿构造大致分布在萍乡、新余、宜春、安福组成的不规则状或近椭圆状范围内(图2)，具有三层结构，即花岗质变质核杂岩、大型拆离断层和南北两侧盆地(Shu Liangshu et al.,1998)。山体长轴轴部大致沿洪江—万龙山一带分布，呈北东向展布，长约100 km，长短轴比2∶1，为同轴变形，两侧岩层从岩体核部朝南北两侧向山外倾斜滑移，南北两侧的安福和萍乡盆地分别发生向南、向北的脆性层滑运移(楼法生等，2002)。

图2 江西武功山地区地质简图(据江西省地质调查研究院,2007)Fig.2 Simplified geologic map of the Wugong Mountain,Jiangxi Province (from Jiangxi Geological survey and Research Institute,2007#)

受多期次构造运动的影响，武功山发育多条方向为北东向、北西向及近南东向的断裂构造，其中以北东向断裂最为发育且规模最大，成为控制区域地貌发育的关键因素(江西省地质矿产勘查开发局，2017)。此外，武功山花岗岩地貌中节理构造十分发育，从走向上看，包括东北向、北西向、近东西、近南北向，既有垂直节理、水平节理，也发育共轭节理，这些节理在花岗岩景观地貌形成过程中发挥了至关重要的作用。因此，经地壳运动长期的隆起、褶皱、断层等内动力地质作用和物理、化学风化，流水侵蚀，重力崩塌等外动力地质作用的共同影响，逐渐形成了武功山“峰之奇、岩之险、石之危、瀑之绝、草之袤”为特征的区域花岗岩穹窿构造地貌景观。

3 武功山花岗岩地貌景观类型

在详细的野外调查基础上，参考Campbell(1997)、Cui Zhijiu等(2009)、杨明桂等

(2009)、彭世良和陈文光(2010)等研究成果，综合考虑区域花岗岩地貌地质成因和形态特征，根据地貌发育的主营力，武功山地貌成因类型为构造侵蚀、河流水侵蚀和重力崩塌地貌，可将武功山花岗岩地貌划分为4个大类，18个亚类，137个小类(表1)。以上地貌景观主要集中在4个单元，分别为金顶—万龙山、羊狮幕、明月山和山体周边地带(主要为瀑布、温泉和崩塌地貌等)，且各具特点，山体的南坡、北坡也略有差异(图1，图3)。

表1 武功山花岗岩地貌类型Table 1 Granite landscape types of Wugong Mountain

图3 江西武功山主要花岗岩地貌景观分布图Fig.3 The main landscape distribution of granite landform in Wugong Mountain

3.1 金顶—万龙山高山草甸—石崖景观区

武功山植被的垂直分带明显，海拔1200 m以下，以竹木为主，海拔1200 m以上，乔木较少，以草本植物为主。其中，发云界—金顶—九龙山一带具有圆顶峰长岭脊特征，平均海拔1600 m，发育花岗岩风化壳高山草甸，面积约100 km2，主要植被有禾本科的野古草(Arundinellaanomala)、中国芒(Miscanthussinensis)、茅根(Perotisindica)、蓼科(Polygonaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、唇形科(Labiatae)和十字花科(Cruciferae)(袁知洋等，2015)。

武功山金顶—万龙山区域主要为早古生代加里东期花岗岩出露区，处于武功山花岗岩穹窿构造的核部外围，花岗岩体的节理构造发育，受近东西向、南北向垂直节理和近水平向节理互相交切，风化侵蚀程度高，又经长期流水侵蚀、崩塌等作用，形成数量众多的花岗岩构造侵蚀地貌。武功山金顶—万龙山花岗岩构造侵蚀地貌组合主要以石崖、缓丘台地、石峰、峰峦为主，同时发育数量较少的象形石和石墙、石柱地貌，其中以石崖地貌最为壮观(图1)。花岗岩石崖地貌主以北坡最为壮观，如铁蹄峰千丈岩、发云界千丈岩等，石崖岩壁近于直立，断续延伸20余千米，垂直高度介于400～600 m。徐霞客在《游武功山》中描述道：“……轰崖崭柱，上刺云霄，下插九地，所谓千丈崖。百崖丛峙回环，高下不一，凹凸掩映，隤北而下，如门如阙，如幛如楼，直坠壑底..….南面犹突兀而已，北则极悬崖迴崿之奇”。

3.2 羊狮幕峰林—峰丛—峡谷—造型石景观区

羊狮幕地区地处武功山穹窿构造的核部，主要受近南北向和东西向节理控制。花岗岩地貌分布面积约142 km2，沿着两组垂向节理裂隙，在风化剥蚀、流水侵蚀作用下形成峰林、石崖、石柱。构造侵蚀地貌以蝙蝠峰为中心近东西向展布，长约2.5 km，近南北宽0.2～1.0 km，由数十座花岗岩石峰、石柱、峰丛组成，其中石墙11排、大型石峰12座、石柱30余座，主要景观有羊狮幕峰林、穿云柱(石柱)、十八排(峰丛)、蝙蝠峰(峰丛)、金鸡归巢(造型石)等，羊狮幕大峡谷从蝙蝠峰下部向下延伸5 km至谷口。

3.3 明月山瀑布—石崖观区

明月山处于武功山花岗岩穹窿构造的核部北侧，花岗岩构造侵蚀地貌集中成景面积2.5 km2，主要形成大型石崖、象形石，典型的地质景观有云母屏风(石崖)、云海山龟(象形石)、双豚腾跃(石柱)、虎头崖(象形石)等。明月山温汤河上游发育五级瀑布，分别为飞练瀑布、玉龙瀑布、鱼鳞瀑布、玲珑瀑布和云谷飞瀑，每级瀑布又有2～3级跌水。其中，鱼鳞瀑布和云谷飞瀑最为壮观(图4)，前者的落差35～40 m，跌水面坡度70°，后者落差达119.57 m，跌水坡度85°，断裂作用是这类瀑布形成的主要原因。鱼鳞瀑布和云谷飞瀑南侧即为NEE展布的万龙山—温汤断裂，形成时期为印支—燕山期，多期次的断裂活动，形成了高差较大的花岗岩岩壁，流水顺势而下，形成温汤河上游鱼鳞瀑布、云谷飞瀑等瀑布景观。

图4 武功山典型瀑布景观:(a) 鱼鳞瀑布；(b) 云谷飞瀑Fig.4 Typical waterfall landscape in Wugong Mountain:(a) Yulin Waterfall;(b) Yungu Waterfall

3.4 环武功山瀑布群和温泉链景观带

在亚热带气候环境下，武功山降水丰富，在线状、面状流水侵蚀作用，并受断层、节理等构造控制，该区发育多级瀑布跌水(图4)。瀑布一般发育于5级支流上游河段的山地峡谷陡坡带，总体构成了环绕武功山山腰的9个带状瀑布群，52个瀑布体，具有沿峡谷陡坡段成群、成线、多级发育的特征。

武功山瀑布的下方或者河床底部，花岗岩内多组交错发育的节理和裂隙，在常年瀑布流水冲击和砂质颗粒物的陶蚀作用下，形成近似椭圆的壶穴(图5)，如三江壶穴、塘家山壶穴、张庄乡壶穴。壶穴进一步扩大，逐渐形成深潭，如肚脐潭、七仙三潭、三角潭等。

图5 武功山壶穴和深潭:(a) 三江壶穴；(b) 塘家山壶穴；(c) 章庄乡壶穴；(d) 肚脐潭Fig.5 Tpotholes and pool in Wugong Mountain:(a) pothole at Sanjiang;(b) pothole at Tangjiashan; (c) pothole at Zhangzhuang ;(d) pool at Duqi

武功山花岗岩穹窿构造历经多期岩浆侵位和造山作用，岩体中发育了大量网格状的断裂、节理和裂隙，加之降水丰富，形成环武功山“温泉链”(图1)。武功山发育冷泉和温泉景观，其中温(热)泉共11处，受3条基本平行的北东向断裂控制，如新泉—万龙山—温汤断裂、文家—三江断裂和温塘—瓦溪断裂，温泉皆分布于断裂附近，均产于断裂上盘，多位于东北向断裂与北东向、北西向、北北西向断裂交汇部位，常在“X”型、“入”字型构交汇处或断裂的复合部位产出，温泉链在平面上呈近椭圆形环绕武功山分布。

3.5 花岗岩崩塌堆积地貌景观

武功山花岗岩高海拔地区年温差、日温差均较大，且受构造运动的影响，发育多组不同方向的断裂、节理，将岩石切割成不同大小的块体，在坡度陡峭的地势条件下，受重力及其他外力作用，崩解的岩块沿节理面发生滑落或崩塌，顺坡向发生位移、崩落、坍塌现象，形成花岗岩崩塌堆积地貌(图6)，如六龟拜月(崩塌岩块)、八卦岩(崩塌岩块)、产子岩(崩塌岩块)等。崩塌巨石相互叠加，横亘于峡谷上方，形成宽约1.0 m，高1.8 m的洪福门等。

图6 武功山崩塌堆积地貌景观：(a) 阁心墓景观；(b) 三包盐景观；(c) 三江口巨石阵；(d)天桃石Fig.6 Collapse pile landscape in Wugong Mountain：(a) Gexinmu;(b) Sanbaoyan; (c) Stonehenge at Sanjiangkou;(d) Tiantaoshi

崩塌岩块沿山谷呈条带状堆积形成石河，武功山石河地貌主要发育于坡度较大的山坡和山脊两侧的高山区。规模差异性较大，规模较大的从石崖或峰林下部沿河谷延伸数千米，规模较小的仅数百米。崩塌岩块向下延伸因海拔高度的不同而具有一定差异，海拔1000 m以上的岩块棱角分明，破碎程度较小，如三包盐景观，崩塌岩块间的叠加形成花岗岩坍塌洞穴，如阁心墓景观；1000 m以下的岩块磨圆度较好，典型的如天桃石，为近椭圆形的灰白色似斑状二云二长花岗岩，外观形似桃尖向下、桃蒂向上的蟠桃。三江口巨石阵为二十余块大小不一的球形风化巨石形成叠石地貌，形状球—椭球状，直径1.5～20 m，依网格状垂向节理分隔。

4 花岗岩地貌空间分布的梯度模式

在花岗岩穹窿构造地质背景下，独特的气候条件、多期次构造运动、断裂、节理以及岩体性质等因素，共同造就了武功山地区具有代表性的高山草甸、构造侵蚀地貌、流水侵蚀地貌和崩塌地貌等景观。根据野外调查结果，遥感卫星片和1∶10万地形图判断，该区花岗岩地貌景观在空间上可分为4个梯度(图1，图7 )。

图7 武功山金顶南北两侧地形剖面Fig.7 Topographic profiles on both sides of North and South in Jinding of the Wugong Mountain

(1)中心高山草甸带。海拔1600～1900 m，发云界—金顶白鹤峰—九龙山为中心的主山脊部分为夷平面的残余，呈缓丘台地，以浑圆型山峰和起伏和缓的长岭脊为特征，顶部仍保存一定规模的峰峦、堡峰等地貌，风化壳的全风化带厚68 cm，发育高山草甸。羊狮幕、明月山地区由于穹窿构造上拱抬升的作用，顶部与金顶同时期的风化壳已被剥蚀殆尽，地形相对破碎；

(2)边缘构造侵蚀地貌区。海拔1200～1600 m，在武功山主山脊外侧边缘，河流裂点围绕，流水切割强烈，切割深度达500～1000 m，在武功山金顶夷平面边缘、羊狮幕和明月山三个地貌单元均发育石崖、峰林、峰丛、石柱等花岗岩地貌景观，也是武功山花岗岩构造侵蚀地貌分布最为集中的区域；

(3)外围岭脊、孤峰、峡谷、瀑布区。海拔500～1200 m，受北东向断裂带和椭圆形山体的控制，深切峡谷发育，是多级瀑布群分布的主要区域；

(4)武功山主山体前缘丘陵、盆地、温泉区。海拔150～500 m，线状流水侵蚀作用为主，多为花岗岩丘陵盆地，丘顶形态浑圆，冲沟发育，切割深度80～200 m，河谷底部可见磨圆较好的花岗岩巨砾，如天桃石、三江口巨石阵等，同时也是武功山温泉链主要分布区。

5 武功山花岗岩地貌景观的独特之处

武功山花岗岩地貌的发育受穹窿构造的影响，不同地貌单元的地貌发育模式具有一定的差异性。根据武功山花岗岩地貌的分布规律、地貌差异性，总结其地貌模式：武功山穹窿构造核部外缘区域，加里东期的花岗岩地貌模式为：花岗岩风化壳高山草甸—石崖—峡谷地貌，对应于金顶—万龙山景区；武功山穹窿构造核部，燕山期花岗岩地貌模式为：峰林、峰丛—石柱—峡谷—瀑布群貌式，对应于羊狮幕和明月山景区。前者山体顶部为起伏和缓的夷平面，外缘区发育大规模石崖、峡谷地貌，后者则峰林、峰丛、石柱地貌集中发育，并有多级瀑布发育。对照崔之久等(2007)提出的我国热带亚热带花岗岩山地地貌演化规律分类标准，武功山加里东期花岗岩地貌景观的演化阶段属于幼年阶段，燕山期花岗岩地貌景观属于壮年阶段。

黄山、三清山和衡山与武功山纬度位置相近，分别产生了典型的“黄山式”、“衡山”式和“三清山”式等花岗岩地貌景观(表2)。其中，“黄山式”花岗岩景观以平坦夷平面为中心向外展布的同心圆模式(崔之久等，2007)，“衡山式”沿主山脊从里到外分4级阶梯(彭世良和陈文光，2010)，“三清山”式则以锥状峰峦与密集峰柱组合型花岗岩峰林为主要特征(尹国胜等，2007)。与上述3种模式相比，武功山花岗岩景观有其独特性：

表2 花岗岩景观特征对比简表Table 2 Comparison chart of the granite landscapes

其一，武功山花岗岩地貌景观集聚性显著，主要集中在金顶、羊狮幕、明月山，且各具特点。其中，金顶地区以花岗岩风化壳高山草甸为特色，兼具石崖景观，同时发育部分象形石和瀑布。羊狮幕地区以花岗岩峰林、峡谷为主要特点，且大量造型石积聚。明月山则以瀑布为主体，也发育石崖、造型石景观。

其二，武功山花岗岩地貌主山脊及两侧景观从里到外呈梯度分布，且瀑布、温泉、石崖等地貌景观呈现环形分布的特征，反映了武功山不同山体单元多期差异性隆升后，在亚热带气候环境下，流水溯源侵蚀、断裂构造和节理构造等内外营力对原始地貌面的差异性切割过程。

6 武功山花岗岩地貌空间差异性的影响因素

6.1 构造

多期次构造运动导致武功山皱褶和断层较为发育，其基底褶皱存在三期叠加。早期为近东西向至北东东向向南倒转的平卧倒转褶皱，第二期为北北西向剪切褶皱，第三期为近南北向的背形或向形褶皱(图8)。燕山晚期盖层褶皱转为隆滑构造，两翼盖层相背向两侧大规模滑脱，在花岗岩椭圆形穹窿构造的边缘，形成由多条呈环形产出的韧性剪切带组成的伸展剪切拆离断层，走向以北东至北北东为主，宽0.5～5 km，延长30～50 km，产状外倾，倾角40°～65°(Shu Liangshu et al.,1998；刘细元和衷存堤，2003)。同时发育一系列以韧性变形为主的构造岩，强应变带和弱应变带相间出现，显示了中—深构造层次的韧性变形特征，在其外围分布一系列的滑覆断层，北部波及范围达40 km，南部波及范围近20 km(刘细元和衷存堤，2003)，与伸展拆离断层在区域空间上塑造了武功山穹窿构造花岗岩地貌的整体轮廓(图9)。

图8 武功山花岗岩地貌演化模式图(据张永忠等，2019)Fig.8 Mode pattern of the granitic landscapes in the Wugong Mountain (From Zhang Yongzhong et al.,2019 )

图9 武功山地区立体地质图(据Shu Liangshu et al.,1998修改)Fig.9 Stereoscopic geological map of the Wugong Mountain (from Shu Liangshu et al.,1998)

控制武功山地貌的主构造线有中等规模的北东向断裂组合，横穿武功山穹窿构造的5条断裂均匀展布，间距2.5～10 km，形成了规律性较为明显的地貌特征(图1,2)。山体北侧由北向南分别为新泉—万龙山—温汤断裂，十八湾断裂，均为正断层，前者延长52 km，宽45～150 m，形成于印支—喜马拉雅期，具有多期次活动的特点，是环武功山“温泉链”的关键发育区，如温汤温泉、万龙山温泉、梅花桥温泉等，后者是武功山北侧大型石崖、峰林、峰丛、石峰等地貌的主要控制因素，如回音壁石崖、发云界千丈岩、铁蹄峰千丈岩、羊狮幕峰林等，同时该断裂附近也是武功山瀑布群集中分布的区域，如新泉河上游东江、西江瀑布群、温汤河瀑布群。山体南侧自北向南分别为文家—三江断裂(正断层)、温塘—瓦溪断裂(正断层)、洪江—浒坑断裂(逆断层)，其中温塘—瓦溪断裂和文家—三江断裂也发育温泉链、瀑布群、石崖等地貌，如文家温泉、钱山温泉等，但相对北坡规模和数量均处于劣势。武功山主体地处两侧断裂带中间位置，整体上形成地垒式构造，高大而陡直的地势条件，与多条北东走向的断裂共同控制着武功山花岗岩地貌的梯度分布特征，并为流水侵蚀、重力地貌等其他外营力作用下的地貌进一步发育奠定了地质基础。

此外，武功山部分断裂直接控制形成了断裂峡谷景观(断层谷)，突出的表现为山体两侧发育的多条纵向排列的深山峡谷，北坡以回音谷为代表，南坡以青云崖峡谷为典型，均为张性正断层，受流水下蚀作用的影响，形成“V”型山谷，谷形陡直。

节理构造在武功山石崖、石峰峰林及象形石等地貌景观形成过程中均起到了至关重要的作用。受构造运动挤压和后期重力卸载作用的影响，武功山地区形成了系列斜纵向节理，为后期的流水侵蚀作用提供了基础。其中，武功山金顶—九龙山一带与成景关系密切的主要有两组垂直节理和一组产状近水平节理(均为原生节理)(图10)，两组垂直节理分别为：①160°～200°∠75°～85°；②55°～70°∠75°，近水平节理产状为300°∠10°～15°。武功山北坡铁蹄峰千丈岩，受北东向区域断裂构造控制。岩石中发育三组节理：①210°∠80°，延伸数十米，节理间隔30～50 cm，②230°∠20°，近水平，延伸数米，节理间隔20～30 cm，③340°∠70°，延伸较差。羊狮幕地区在伸展穹窿形成过程中，穹窿核部的花岗岩在上侵就位后的重力垮塌，后期地壳抬升而成的及派生的断裂网络(节理)，发育一系列南北向和东西向节理(图11)，两组主要的垂直节理分别为：①170°～180°∠85～90°，间隔15～100 cm，80°～85°∠85～90°，间隔25～800 cm)，二者构成棋盘式组合，成为该区花岗岩峰林地貌的主要构造行迹。此外，羊狮幕花岗岩还发育一组近水平节理，是造型石景观的主控因素，如云海山龟景观。

图10 武功山 “武功神拳”景观中的节理Fig.10 The joint of the “Wugong god fist” in Wugong Mountain

图11 武功山羊狮幕地区典型峰林地貌与节理：(a)羊狮幕峰林节理；(b) 羊狮幕十八排节理Fig.11 The joint and the Peak forest on the Yangshimu,in Wgong Mountain：(a) the joint of the Yangshimu Peak forest;(b) the joint of the Shibapai in the Yangshimu

节理稀疏与密集的程度对岩石的抗侵蚀能力具有显著影响(张樵英,1998)，根据1980年国际岩石力学学会(ISRM)的岩石和岩体分类委员会提出的《岩体基本岩性描述》材料，其中有关岩体节理间距的规定，6～20 cm为密的间距，30～60 cm为中等间距(杨子文,1986)，武功山金顶附近的铁蹄峰千丈岩是以中等密集的垂直节理为主导节理面，抗风化—侵蚀能力属于中等，羊狮幕地区的垂向节理间距可达密的程度，抗风化能力相对较弱。武功山地区山顶为冰缘作用区，冬季气温可降至10℃以下，结冰期约为50～80 d，年均降水量在1500 mm以上，裂隙水结冰对裂隙周边壁施加很大的压力，使岩石裂隙加深、加宽，经过昼夜性、季节性和年际性甚至更长周期反复发生的冻胀作用，不断使裂隙加大加深，以致把岩石崩解为碎块，成为武功山石崖、峰林、峰丛地貌形成的重要原因。此外，武功山降水丰富，流水在重力作用下进入花岗岩中的垂直节理，频繁的干湿循环导致盐结晶，加速了岩石中长石、黑云母等矿物的化学溶解，导致岩石破坏，对于岩石崩解也起到了加速作用(严钦尚和曾昭璇,1985)。在武功山山体快速抬升下切的过程中，由于风化侵蚀发生沿垂直节理的崩塌，在山坡不断后退过程中，始终保持坡度陡峭，进而形成规模铁蹄峰千丈崖等石崖、羊狮幕峰林、十八盘峰丛等地貌。如果沿节理面的冻胀作用持续进行，则最后留下孤零的石柱，都是冰缘岩柱，如羊狮幕乾坤柱、“穿云柱”、玉板石等。

6.2 岩性

武功山山体以中酸性花岗岩类为主，主要呈岩基、岩株状大面积出露，少量呈岩脉出露。武功山早古生代加里东期花岗岩以细—中细粒黑云母二长花岗岩为主，斑晶粗大，基质呈中粒结构，主要组成矿物有微斜长石、石英、白云母、黑云母和少量钠长石、夕线石等(楼法生等，2005)。岩石普遍变形，发育片麻理、眼球状、条纹—条带状构造，矿物拉伸线理、旋转碎斑系和片麻理褶皱均很发育，岩体变形明显(刘细元和衷存堤，2003)，表面由变形的石英和长石组成网格状，抗风化，且片麻理近水平(图12)，使得更不易风化，这是其保留区内最高峰—金顶的关键原因。此外，该时期地貌上接受风化时间较长，化学风化作用明显，以长石高岭土化、黑云母析铁水化等风化作用为代表，形成圆顶峰长岭脊的穹峰状地貌。

图12 武功山片麻状花岗岩(袁建国提供)Fig.12 Gneissic granite in Wugong Mountain

羊狮幕地区高大花岗岩峰林、峰丛等地貌景观所对应的中生代燕山期花岗岩岩体变形较弱，一般呈岩瘤状产出，主要侵位于变质核杂岩体中，岩体基质为中粒花岗结构，主要有石英、钾长石、斜长石、黑云母和白云母等(刘细元和衷存堤,2003)，从早到晚岩石基质粒度由细变粗，斑晶含量增多，石英含量较高，且石英颗粒较大(楼法生等,2005)，它抵抗化学风化能力最强。岩石经过长期化学风化后，其他矿物逐渐被风化分解，最后残存石英砂，阻碍了风化推进速度，从而保护了花岗岩表面(严钦尚和曾昭璇,1985)，从而可以成壁立千仞的地貌景观。此外，羊狮幕穹窿区还发育多期次的花岗岩，岩性的差异性有利于冻胀作用的发生，形成一系列面理产状与剪切拆离带，为峰林、峰丛等地貌的形成提供了基础条件。

6.3 气候

武功山高山草甸主要分布在海拔1600 m以上的且保存较为完整的夷平面顶部，野外剖面显示，该区花岗岩化学分化十分明显，金顶—九龙山一带夷平面发育较厚的风化壳。Budel(1957)提出的“双面风化壳”理论认为，在热带、亚热带气候环境下花岗岩以化学风化为主，形成厚层风化壳，上部为风化程度很深的风化壳体，顶部为较平坦的夷平面，夷平面在风化、侵蚀和冲刷作用条件下，地面逐渐降低，下部与新鲜岩层接触而构成风化前锋，后期的风化作用促使风化前锋不断向下部推进，而风化壳表面则受到物理侵蚀(李德文等,2003)。

武功山金顶—九龙山山脊一带夷平面顶部起伏和缓，山体浑圆，风化壳自地表向下分别为：①全风化带(68 cm)，可细分为灰黑色黏土层(14 cm)、深灰色黏土层(10 cm)、杂色残积层(11 cm)和含岩块残积层(33 cm)，②强风化带(40 cm)，节理裂隙极发育，用手掰可破碎，③中风化带(80 cm)，节理发育，且多被侵染，岩块用手难以折断，④微风化带(200 cm)，具原岩结构，节理裂隙表面有微弱风化及蚀变现象，⑤未风化带(100 cm)，岩石呈块状构造，致密坚硬，原岩结构构造清晰，无风化蚀变现象。金顶—九龙山夷平面边缘已受到流水强烈切割侵蚀，形成深切峡谷，而中部沿山脊一带仍保留较好，地貌切割处于幼年期，花岗岩风化壳高山草甸就是发育在其上，而羊狮幕周边的原始地面也曾发育过同时期的风化壳，只是在穹窿构造抬升、切割和分割过程中，这些古风化壳大部分已被侵蚀干净，发育规模较大的峰林、峰丛地貌，处于地貌演化的壮年期。明月山附近夷平面形态保留相对完整的区域还遗存小面积风化壳，进而发育小面积高山草甸。

此外，武功山地区年均降水量在1500 mm以上，丰沛的季节性降水产生的线流、面流的沿花岗岩体节理面进行侵蚀、切割，对该区峰林、峰丛、造型石等也产生了显著作用。

综合看来，武功山花岗岩地貌主要受亚热带气候、穹窿构造、节理、岩性等因素的控制，形成了不同空间差异性较为明显的花岗岩地貌景观，除以上主要因素外，温度、生物条件、地形等也是影响该区地貌形成的重要因素。

7 结论

武功山为典型的中生代花岗岩穹窿伸展构造，是中生代燕山期陆内造山、并伴随大规模的重熔型花岗岩岩浆多次强力底劈侵位作用而形成。在此基础上形成花岗岩风化壳高山草甸、花岗岩侵蚀构造地貌、花岗岩流水侵蚀地貌和花岗岩崩塌堆积地貌等类型，而且每一类型又有多种微地貌景观，可划分为4个大类，18个亚类，137个小类。

武功山花岗岩地貌景观的发育受花岗岩穹窿构造控制，具有显著的集聚性。其中穹窿构造核部外缘区对应于金顶—万龙山和明月山景区，地貌以高山草甸、石崖、峡谷和瀑布为主，穹窿构造的核部以羊狮幕景区为典型，发育峰林、峰丛、石柱和峡谷地貌。此外，武功山花岗岩地貌景观根据海拔分布情况，在空间上可划分为4个梯度，分别为：中心高山草甸带，边缘构造侵蚀地貌区，外围峡谷、瀑布、温泉区和武功山主体前缘丘陵、盆地、温泉区。

武功山花岗岩穹窿构造的核部和外缘区域花岗岩地貌的演化阶段差异性较为明显，其中，加里东期花岗岩地貌景观的演化阶段属于幼年阶段，燕山期花岗岩地貌景观属于壮年阶段，花岗岩穹窿构造多期次隆升产生的断裂、节理、岩性等构造现象有规律的发育，是该区地貌演化阶段差异性的重要因素。

武功山穹窿构造控制下独特的花岗岩地貌景观，为该区开展科学研究、地学科普和旅游开发创造了有利条件，应利用该区丰富的自然景观和人文资源，构建以“穹窿构造、高山草甸、石崖、峰林、瀑布”为主线的研学科普路线，打造以温泉为主题的康养旅游产品，深入挖掘其科学价值和美学价值，加强典型地质遗迹点的科学研究和保护，进而推动武功山世界地质公园的申报工作。

致谢:感谢论文评审老师和编辑部老师为本文提出的宝贵修改意见和建议!