烟台围子山省级自然保护区地质遗迹类型与评价

刘欢，刘晓敏，马玉涛*，程鑫，张鲁涛，赵凤臣，王清江，胡培强

(1.山东省第三地质矿产勘查院，山东 烟台 264000；2.莱州市自然资源和规划局，山东 莱州 261499)

0 引言

围子山自然保护区位于山东省烟台市莱山区城区东南，距城区5km。地处莱山区解甲庄街道境内，东部、南部与牟平区接壤，西至辛安河，北至大山后村[1-2]。保护区范围涉及烟台市莱山区和牟平区2个行政区，东西宽7.4km，南北长9.9km，总面积约25.09km2，2009年被评为省级自然保护区。区内地质地貌景观独特，奇峰异崮星罗棋布，围子山、玉皇顶、金马山等峰岭俊秀挺拔，奇石惟妙惟肖，宛如天成，同时分布有河流、湿地、山泉、人文、古树等景观，是一个集自然环境、生态资源和人文历史于一体的自然综合体，具有较高的科学研究价值[1-7]。

前人对围子山自然保护区的研究主要集中在对区内动植物资源及人文历史的研究与保护[2，8-10]，而对区内广泛分布的地质遗迹鲜有研究，为了发展围子山自然保护区的旅游事业，充分发掘其旅游地质资源的潜力，同时向游客普及地球科学知识、提高对大自然和生态环境的保护意识，笔者在详细野外地质调查的基础上，结合区域地质资料[11-15]，对保护区内的地质遗迹进行初步分类和介绍，并对一些典型地质遗迹资源进行评价。

1 区域地质概况

1.1 地层

围子山省级自然保护区在大地构造上位于胶东隆起的北部，属于华北地层区，鲁东地层小区。保护区内出露地层主要为古元古代荆山群中高级变质岩系，另外在一些中生代断陷及坳陷盆地内，有小范围的早白垩世莱阳群分布，在山间河谷及平原地带，分布有第四纪冲洪积、坡积层[11,16](图1)。

1.2 构造

在大地构造位置上，保护区处于华北板块的东南侧，与扬子板块之间的秦岭-大别-胶南褶断带接合部的北缘。所处大地构造位置决定了保护区的构造格架是EW向构造与NE向构造叠加的形式。在长期的地质历史发展过程中，不同期次各种方向的构造交织叠加一起，多次活动，相互错动，改造和继承，特别是燕山运动的影响，使保护区呈现出多期构造不同程度发育、悬殊展布的格局。

中生代三叠纪，在区域SN向应力场的作用下，造成基底岩系近EW向褶皱和断裂；中生代中侏罗世随着区域应力场的转换，表现为NW—SE向挤压，形成了以NE向褶皱为主的构造，叠加在先期EW向褶皱构造之上，并形成一些NE向压性断裂(背斜核部)；晚侏罗世，随着应力场的进一步加强，原压性断裂表现为张性，并形成了近SN—NE向韧性剪切带(韧性断层)；中生代白垩纪，由于区域应力场的进一步逆时针转换，形成了以NE向及NNE向为主的断裂构造，表现为左行压扭性，使原来的古老构造格架复杂化，并形成了一些坳陷和断陷小盆地，接受了中生代沉积[11]。

1.3 岩浆岩

区域内岩浆岩较发育，分布广泛，中酸性-酸性岩浆活动频繁[17-18]。区域上西南部主要发育有中生代伟德山序列崖西单元似斑状含角闪石二长花岗岩、后野单元斑状含角闪石二长花岗岩、西上寨单元斑状黑云母二长花岗岩(图2)；中东部中生代玲珑序列笔架山单元伟晶花岗岩、九曲单元弱片麻状含石榴子石二长花岗岩；北部中生代玲珑序列云山单元弱片麻状细粒含石榴二长花岗岩。脉岩主要有煌斑岩、闪长玢岩、伟晶岩及石英脉等。

a—钾长石斑晶呈密斑状分布；b—闪长质包体；c—两种岩性接触界线平直；d—院格庄岩体侵入古元古界荆山群野头组一段图2 早白垩世斑状中粒含角闪二长花岗岩野外特征

2 地质遗迹分类及特征

围子山自然保护区地质遗迹资源丰富，可分为基础地质、地貌景观和地质灾害三大类，地层剖面、构造剖面、重要岩矿石产地、岩土体地貌、水体地貌、地质灾害遗迹等六类[19-20](表1)。

2.1 基础地质类遗迹

2.1.1 地层剖面类

古元古代荆山群地层是围子山自然保护区内出露的主要地层，为一套片麻岩、变粒岩、片岩、大理岩等高级变质岩系。据其原岩建造特点及变质岩石组合的不同，将保护区内荆山群地层分为野头组和陡崖组，其中野头组主要分布于保护区南部孔辛头—金马山—祁顶一带，为一套片麻岩、变粒岩、斜长透辉岩、斜长角闪岩及大理岩组合(图3)。陡崖组在保护区内分布较广，从北部的刺猬顶-大香山到南部的唐家夼一带均有出露，与下覆的野头组呈整合接触，岩性为石榴子石二云母片岩、黑云母斜长片麻岩、含石墨黑云母变粒岩等[11,16]。根据荆山群地层岩石组合及其变质岩中的矽线石、蓝晶石、透辉石、石榴石等特征变质矿物，笔者认为该群为一套由碎屑岩-碳酸盐岩沉积变质形成的中—高级变质岩系。

表1 围子山自然保护区地质遗迹类型划分

2.1.2 地质构造类

保护区内构造发育，以褶皱构造和脆性断裂构造为主。其中褶皱主要包括一系列走向近EW向的紧闭、倾斜倒转褶皱及荆山群地层中的小型无根褶皱(图4a、图4c)，这些褶皱有的保存完好，有的则由于构造运动的叠加及侵入活动的破坏，形态已不完整或残缺不全。比较典型的有唐家夼北背斜、唐家夼向斜、瓦屋屯北倒转背斜与向斜，这些褶皱带的边部地层层序正常，岩层倾角相对较缓；而近中心部位地层层序多发生倒转，岩层倾角相对较陡。中心受力相对较大，而发生紧闭、倒转；边部受力相对较小，而宽缓、正常，形成“上拱”的褶皱带，为一个“复式背斜”。

保护区断裂构造具有多期次活动的特点，且每次活动所表现的力学性质不尽相同，同方向断裂多等间距分布或者多条集束成带出现。按照展布方向及形成时代，可分为EW向断裂、SN向断裂、NE向断裂、NW向断裂。

2.1.3 重要岩矿石产地类

保护区内矿床与矿物类地质遗迹为金马山铜矿孔辛头矿区，该矿床于20世纪五六十年代已进行开采，开采历史悠久，目前矿山已关停。矿床位于围子山保护区西南部，孔辛头-金马山断裂两侧，地处胶东东部苏鲁超高压变质带(威海隆起)与华北克拉通(胶北地块)的结合部位，是栖霞-蓬莱-福山成矿带东部典型的矽卡岩型多金属共生矿床。矿体呈似层状、透镜状和脉状赋存于大理岩地层与岩体接触带处，走向NW，倾向NE，严格受构造控制，规模中等。矿床主要为浸染状矿化，也有脉状、块状、条带状、星点状矿化等[21-22]。

2.2 地貌景观类遗迹

2.2.1 岩土体地貌类

围子山自然保护主要为微切割—强剥蚀碎屑岩地貌，区内地形复杂多变，山脉连绵、沟谷交错，大部分山峰山顶呈浑圆状，山脊起伏平缓，山坡坡度一般在10°～15°，局部大于15°，沟谷较开阔，多呈“U”型谷，各沟谷规模不一，幽深、浅阔、曲折蜿蜒、陡狭笔直，风格各有千秋。保护区包括了辛安河以东围子山系和辛安河以南金马山系两部分山系，围子山、玉皇顶、金马山等峰岭俊秀挺拔，奇石唯妙唯俏，宛如天成。大山后村和繁荣庄之间的祠碑顶、朱柳村的垛山石和香山、北水桃林村的老莹顶等，都是极富地域特色的自然风貌。

围子山保护区地貌成因类型单一，为微切割-强剥蚀碎屑岩地貌，是山地长期经受风化、剥蚀后的产物。

2.2.2 水体地貌类

辛安河发源于烟台市牟平区鹊山北麓，是烟台市六大水系之一，其源于山泉，连接水库、清潭，形成了以河流瀑布、小溪、山泉、清潭为主体的水体景观，景色清雅秀丽，令人流连忘返。辛安河自南水桃林村进入保护区，区内主河道长9.6km，经过河道疏浚、护坡、筑堤及桥涵建设等工程，如今保护区内的辛安河水底隐约可见水草，河心小岛上，苇草轻摇，野趣天成，水坝沿河逐级建造[10]，对水面形成恰到好处的空间分割，工程美学的意味油然而生。

湿地是珍贵的自然资源，也是重要的生态系统，具有不可替代的综合功能。保护区内辛安河湿地自然环境独特，风光秀丽，是人们旅游、度假的理想佳地，也是进行科学研究、教学实习、科普宣传的重要场所。

a—荆山群陡崖组二段实测剖面图；1—灰白色厚层状方解石大理岩；2—黑褐色薄层状石榴二云片岩；3—黑云斜长片麻岩；4—灰白色薄层状白云石英片岩；5—黑褐色薄层状夕线石榴二云片岩；6—岩性分层界线；7—正断层；8—性质不明断层；9—陡崖组一段；10—陡崖组二段；11—野头组二段；12—地层产状(倾向∠倾角)；b—野头组(Hty)和陡崖组(Htd)地层接触界线；c—黑云变粒岩与大理岩互层；d—含石墨黑云变粒岩；e—石榴黑云斜长片麻岩图3 朱柳-周家庄荆山群实测地质剖面图及主要岩性特征

2.3 地质灾害类遗迹

金马山铜矿位于烟台市莱山区孔辛头村—牟平区高陵镇唐家夼村一带，目前已闭坑停采。该矿山设有采矿井、矿石库、废石堆料场。早期设有选矿厂，主要采选设备废弃在原地。经过后期安全性改造，其采矿、选矿流程可进行实景还原，具有科研、科普的价值。

另外矿山在采矿和探矿过程中形成了大量巷道和采空区[23-24]，开采结束后除对-55m以上采空区采用尾砂和毛石进行了部分充填外，地下大量采空区尚未采取措施，而且采空区离地表最小距离仅为50m左右，最大体积18万m3，据实地调查采空区上部为林地和农田，属于人类活动较频繁地区，容易在采空区引起塌陷及地裂缝，对其进行采空区塌陷研究具有重要价值。

3 地质遗迹评价

围子山自然保护区内拥有大量的地质遗迹资源，笔者在野外调查的过程中，分别从科学性、稀有性、完整性、观赏性、保存程度及可保护性六个方面对区内地质遗迹进行定性评价。

3.1 科学性

围子山自然保护区内荆山群地层剖面露头好，相对较连续，接触关系清晰，岩石类型、构造形迹种类丰富，可作为荆山群标准剖面的研学场地；保护区内地质构造发育，褶皱保存完整，断裂构造具有多期次活动的特点，是进行岩石学、构造地质学、地球动力学研究的理想场所，对研究胶东地区区域构造演化具有重要意义。

围子山自然保护区位于胶东半岛栖霞-蓬莱-福山成矿带东部，区内的金马山铜矿为典型的矽卡岩型多金属矿床，保护区周边还分布有金矿、石墨等诸多典型矿产，这些矿床在规模上、成因上具有明显差异性和典型性，这对研究胶东半岛矿产分布及成因机制上同样具有重要意义。

3.2 稀有性

保护区西南部金马山铜矿为典型矽卡岩型矿床，与临近的孔辛头铜钼矿为同一类型矿床，前人依据该类型矿床地质特征、控矿构造、成矿机制及找矿标志，提出“孔辛头式”矽卡岩型铜钼矿成矿模式。该类型矿床形成于白垩纪院格庄岩体与荆山群陡崖组大理岩接触部位，具有严格的成矿专属性，在胶东地区相对少见。

3.3 完整性

围子山自然保护区内地层以荆山群陡崖组、野头组为主，在保护区中部唐家夼一带出露较好且连续，可以较明显地辨识出各地层单元及其相互关系。

3.4 观赏性

围子山自然保护区内保存着大量珍贵、完整的地质遗迹和地质景观，群峰俊秀，峡谷幽深，空气清新怡人，同时区内地质景观、水体景观、人文景观自然结合，环境独特，风光秀丽，适合旅游观光、休闲度假和地质科考，也适合登山远足、生态体验等专项活动，可以满足不同层次旅游的需求。

3.5 保存程度

围子山自然保护区内地质遗迹景观丰度大，生态自然、特色明显，其中荆山群典型地质剖面、唐家夼复背斜、朱吴断裂等是胶东地区区域地质演化历史的可解读的天然记录，且大多数地质遗迹保存状态良好，人类开发痕迹较少，保存程度较好。

3.6 可保护性

保护区内的主要景观分布较集中，尤其是以辛安河为主题的导向性地质遗迹景观资源具有很高的科研价值、美学价值和旅游开发价值。通过对区内的景观资源进行科学有序的整合、开发，不仅可以使区内景观资源的价值得以体现，还可以对地质遗迹资源进行更好的保护。

4 结语

(1)通过对围子山自然保护区内地质遗迹资源的分类研究，将区内主要地质遗迹资源划分为基础地质、地貌景观和地质灾害3个大类、6个类，8个亚类，其中湿地-沼泽亚类中的辛安河湿地景观带为导向性景观。

(2)通过对围子山自然保护区内地质剖面、构造、重要岩矿产地、岩土体地貌、水体地貌、地质灾害等各类地质遗迹特征分析及评价，认为区内地质遗迹具有很高的科研、科普、美学价值和旅游开发价值。

(3)围子山自然保护区内地学资源开发尚浅，应依托当地乡村旅游发展的背景，充分发挥区内地质资源的优势，将其打造成一个普及地学知识、提高公众知识文化水平、科学素质的科普教育基地，从而带动地区的社会、经济和生态效益。