地质地貌实习报告--实践是检验真理的唯一标准
**年7月13日,我们中山大学地理科学与规划学院01级的同学在高老师和刘老师的带领下,到全国首批旅游城市之一的肇庆七星岩地区进行了为期三天的地质地貌实习。尽管只是三天的时间,我们的地质地貌知识也相当有限,但是在已经掌握了当地详细地质地貌情况的高老师和刘老师的精心讲解和耐心指导下,加上不少学者之前做的调查资料,我们得以比较系统地了解掌握了当地的地质地貌情况,并学会了一些外出实习的基本要领和考察方法,同时也通过实践,验证和巩固了所学的知识。
本次实习从7月13日开始,从中山大学珠海校区出发,途经中山,江门等市,中午到达高要市,实习考察正式开始,首先在西江南岸卸煤码头考察滑坡和河流阶地,再经西江大桥抵达肇庆市,下午到北岭考察洪积扇,最后是到东岗村观察并讨论了当地冲积平原与洪积扇之间的过渡地貌。14日考察重点在七星岩风景区的地貌考察,主要地貌有地下溶洞,落水洞,干溶洞,断层带等。第三天上午考察了西江三榕峡东岸的北岭背斜,总结了实习成果,下午离开肇庆返回珠海,结束了为期三天的实地考察。
二实习内容
7月13日早上,我们乘车出发,所经过的公路基本上都是沿着珠江三角洲的边缘开辟的。南方多丘陵,沿着三角洲冲积平原的边缘建设公路难度一般都较低。公路两旁可以看到低矮的丘陵,这些丘陵的岩石大多已经风化成砖红壤了,很少有完整的基岩保存下来。而正是由于肇庆的基岩出露状况比较好,所以我们选择它作为地质、地貌实习的基地。
整体上来看,肇庆七星岩地区北部是山地,南部是丘陵,中部是西江冲积平原,肇庆七星岩喀斯特丘陵就是位于这个平原上。下面我们就三天实习所考察的地貌类型来分类来说明肇庆七星岩地区的地质地貌状况。
1.滑坡与侵蚀阶地
坡面上大量土体、岩体或其他碎屑堆积,主要在重力和水的作用下,沿一定的滑动面整体下滑的现象称为滑坡。滑坡是山区建设中经常遇到的一种自然灾害。
7月13日早上我们从珠海出发,首先到达的第一个实习地点是处于西江南岸西江大桥东侧的一个小卸煤码头,也称上南岸,属于半埋藏阶地。
上南岸是一个潜在的滑坡,但是目前没有再次滑坡的趋势和迹象。该地区在20**年前发生过一次大滑坡。1983年12月16日晚上约9时至11时该地发生一般性规模的突然滑坡,塌方20**年一遇的洪水。原先谷底必须有残留冲积物,如果河流谷坡仅有阶梯状的岩石坡面,可称之台地或古剥蚀夷平面,它不一定是河流形成的。
肇庆市西江河谷地貌横剖面图
阶地的类型有常态阶地(或阶地)、半埋藏阶地和埋藏阶地,其中后两种是阶地变形的结果。(1)常态阶地分布在河流上游或源头区。如鉴江信宜、漠阳江春湾、北江韶关,是洪水不能淹没的阶地,故称常态阶地,简称阶地。(2)半埋藏阶地是原先的第一阶级地主要因海平面上升引起的均衡构造下沉,而与全新世堆积的高河漫滩类高、至今能被洪水淹没的阶地,主要分布在中下游冲积平原,如肇庆市西江与七星岩之间的地貌即为第一级半埋藏阶地。(3)埋藏阶地是半埋藏阶地向三角洲延伸逐渐被全新统覆盖形成,,分布在入海三角洲,这是最高和最年轻的埋藏阶地。
上文所说的滑坡历时一个多小时,形成四五个台阶。如今的公路就修在一级阶地,朝上是三级阶地。阶地是河流历史时期的河漫滩下切或抬升造成,由鹅卵石可以判断。
沿西江边一滑坡壁往上走到二级阶地,在第四纪,此处曾是西江河漫滩,后来由于构造运动使河漫滩抬升,形成现在的二级阶地。此现象体现了西江是摆动的,河流是下切的,两岸是抬升的。沿途可见地上鹅卵石的成分多样,体现此处基岩的多样性。
该地的三级阶地高50米,地势平坦,鹅卵石风化程度更深,形成历史更长,但现被水泥盖住了。由于鹅卵石形成的致密隔水层比较坚实,现此处建有一供水站。
通过观察,得出此处阶地鹅卵石的几个特点:(1)磨圆度好,粒径不大,硬度不大,是河流长时间的搬运,所经距离远;(2)具有多种多样的岩性,由于是主干流形成,上流很多物质被带下来沉积,形成当地复杂的岩性;(3)阶地级数越高,形成时间越长,风化作用越强,岩性越脆,越易碎。
因此,要确定各级阶地可根据以上三个特点,通过找砾石,观察岩性,风化程度,磨圆度等方面来确认。
3.洪冲积阶地和洪积扇
肇庆市西江和北岭间有洪积扇地貌。13日下午15:30我们来到了该洪积扇所在的耀辉园艺场,这里和我们所住的党校都是建在北岭的洪积扇上的,地上原积的土都是来自洪积扇的,广茂铁路的肇庆市北端部分也是修在洪积扇上。从来的路上我们也看到不少依山而建的度假别墅,洪积扇是经过很长时间堆积而成的,坡度相对比较平坦,在上面搞建筑是可行的。我们观察到眼前的洪积扇剖面有五六米高,岩层组成是第四纪时代的岩石,北岭的岩石主要是泥盘系的砂岩滚下来再堆积成第四纪岩层的。裸露在外的红色岩石是砂岩,由长石、石英组成,风化后易敲碎,在大气中变质后变黄生成Fe2O3。岩石特征自上而下,从扇顶到扇缘,依次是由粗到细的砂岩。
接着,我们来到东岗村一洪积扇和冲积平原的过渡地带进行考察。肇庆市北部是北岭山脉,西江从肇庆市的西部流进,在肇庆市的南端向东拐弯从肇庆市的南端流过,所以整个肇庆市自北向南的地貌构成基本上是从山脉到洪积扇,再到冲积平原的过渡。
洪积扇是由于山上下雨的雨水自沟谷出山口后,坡度骤减,沟谷水流所携带的物质大量堆积,就形成了以沟口为顶点的冲积锥或洪积扇。
过渡地带的地面有很多白色的泥土,踩上去比较柔软。过渡地带的物质组成基本是粘土物质,既有冲积物又有洪积物,岩性复杂。冲积平原和洪积扇共有的特点是前缘较薄,地下水较浅,物质较细。两者的区别是:(1)冲积平原是远距离搬运所致,而洪积扇是近距离搬运所致。如我们所考察的过渡地带中的冲积物就是从西江中上游远距离搬运来的。(2)结构成分上,冲积平原的砾石成分可以是任何岩石,而洪积扇由砂岩组成。(3)结构上,冲积物的颗粒磨岩度好,而洪积物的颗粒磨岩度差,并呈红色。
4.喀斯特丘陵和洞穴
旅游胜地七星岩因七座奇峰列峙如北斗七星,故得名。七星岩的七个秀丽喀斯特石峰是阆风岩(峰顶高程103.3m)、玉屏岩(99.8m)、石室岩(89.8m)、天柱岩(108.0m)、蟾蜍岩(89.9m)、仙掌岩(61.8m)和阿坡岩(119.6m)。这七座岩是背斜中部被侵蚀挖空后的两翼形成的山岩,称为残峰。这里各级溶洞发育良好。溶洞发育初期是地下水沿着细小的裂隙,如层面、节理面、断层面等流动,并进行溶蚀,当孔隙完全被水充满后,水就有了承压性,溶蚀能力加强。随着空隙的扩大和水流量的增加,地下水具有了机械侵蚀的能力,加上重力作用,溶蚀迅速扩大并合并,形成地下河。
7月14日早上8点多,我们到达七星岩开始新一天的实习。步入七星岩风景区,一路向前走,路的左边是砂质岩形成的侵蚀丘陵,路的右边是石灰岩喀斯特地貌。途经一招财佛石像前,抬头仰望,只见招财佛后面的山岩是一分界处,左边是砂页岩,右边是石灰岩,两边的植被也有所不同。
接着我们来到位于阿坡岩下的双源洞,它是七星岩最长的静水地下河,全长320**年代作为军事用地,小的用作防空洞,大的用作军用机场。
转过禾原岩我们来到一题为“奇观”的钟乳石前,钟乳石就像在山的表面长出的一大石柱,它是由二氧化碳溢出而形成。
双源洞还有另一个出口,北岭流过来的河流流进溶洞,形成断头河。溶洞水冬暖夏凉(地下水20**年的寒武纪时期,肇庆地区是个浅海地区,有些地方的海相泥沙堆积达1000-1500m厚,这些堆积来自华夏古陆(即今潮洲一带)。到奥陶纪(O)时期,发生了广东范围的郁南运动使奥陶纪地层不整合于寒武纪地层之上。海相同时发生了变化,海水深度受地壳、气候等的影响而由深变浅。志留纪(S)后,距今4.0亿年,发生了著名的加里东运动,影响整个肇庆地区抬升为陆地,而高要、德庆、罗定等地还残余狭长的海湾。
到了上古生代(Pz2),大地构造进入了准地台阶段,七星岩地区就是在这一时期形成的。下泥盆世(D1)为陆地相,肇庆地区已形成山地丘陵,没有沉积。中泥盘世(D2)有桂头群石英岩和粉砂岩(D1-2gt),海陆相交互,有浅海相沉积。海水从广西方向涌来,发生海侵现象,肇庆地区由陆地向海洋转移,沉积物自西向东由粗变细,沉积物厚度由厚变薄,形成了老虎坳和桂头群的不整合地层。到了距今3.4—2.8亿年的石炭纪时期(C),整个肇庆地区继续沉积成浅海环境。初期气候温暖,贝壳类生物繁殖很快,由于海水碳酸钙浓度高,含量大,形成沉淀,石磴子灰岩(C1ds)由此形成。后来又发生海退,许多地区都形成了滨海环境,出现滨海和沼泽,形成测水灰岩(C1dc),存在煤系。到了中石炭世时期,气候炎热,海水运动不强烈,流动性差,开阔的浅海台地生物不发育,在化学作用下,生物化学风化、海水蒸发浓缩形成层理不发育的白云石灰岩,即壶天组灰岩(C23ht)。从二叠纪到三叠纪,仍呈海陆交互相,为滨海沼泽环境。
至中生代(Mz),三叠纪时期(T)大地处于大陆边缘活动带,上三叠纪(T3)到下侏罗纪(J1)发生的印支运动使整个广东省大部分地区抬升为陆地。肇庆地区也从此脱离了海洋环境。
中侏罗纪(J2)至白垩纪(K)(距今1.95—0.55亿年),发生了五幕燕山运动。其中第三幕燕山运动(距今1.55—1.35亿年)时期,花岗岩体入侵,熔岩侵入,后来钙质被剥蚀使花岗岩出露地表,形成现在西江南岸的花岗岩群。至此,地质发育情况趋于稳定。
2.地貌发展史
第四纪中更新世(Q2)以前,主要包括白垩纪(K)、早第三纪(E)、晚第三纪(N)、早更新纪(Q1),即距今1.5亿-70万年之间,由于燕山运动,喜山运动的构造作用以及以后的长期侵蚀、溶蚀作用,在中更新世以前肇庆地区的基本轮廓就已形成了。北面形成侵蚀低山,南面为侵蚀丘陵,中间形成东西向的西江以及宽阔的西江低地、旱峡、羚羊峡。在早更新世末期某一阶段的地壳相对稳定时期,形成了北岭南坡的洪冲积扇,西江两岸则形成河漫滩,在七星岩的水平流动带形成地下河。(根据第四层水平溶洞经过四次构造抬升,抬升到目前的65-75m高度)。
在中更新世(Q2)时期的陆相环境,早更新世(Q1)末期与中更新纪(Q2)初期之间,七星岩地区快速地抬升了20**年,即晚更新世(Q3)末到全新世(Q4),海平面下降对河流阶地产生了两个效果:(1)基面下降,河流下蚀,有利于河流阶地发育;(2)海平面下降(距今6000年),海洋水容积减少,荷载减轻,牵引广东大陆构造抬升,冰期过后,广东大陆构造下沉,第一级和河流阶地在洪水期被洪水淹没,形成第一级半埋藏阶地。这一时期地壳表面以风化侵蚀为主,颗粒小,呈红色,剧烈风化。
四结束语
大学的第一次野外实习很快结束了,我们这次的“笃行”尽管只有短短三天,不过我们从中实在学到了不少东西,能把所学的知识运用到实习中更使我们提高了继续学习的热情。本次实习令我们加深了对地质地貌学的了解,更深刻认识到了学习地质地貌学的意义,巩固了学习成果,体会到“学以致用”的道理,并且学会了一定的考察地质地貌的方法要领和细节。例如,出外实习要对考察对象做一定的了解,合理安排考察路程和考察内容,注意研究的方法和工具的使用,一些考察的细节如做笔记应该用铅笔等等,学会基本的考察报告的写法,充分认识到地质地貌考察的必要性和艰苦性,激发了我们自己考察家乡和各地的典型地质地貌的兴趣,这些都将对我们日后的学习乃至工作起到积极的作用。
参考文献
地貌学严钦尚曾昭璇高等教育出版社;
肇庆市地方志编委会,肇庆市志(上),1999,第二章(15页、192页);
广东河谷地貌刘尚仁中山大学学报(自然科学版)1997年1月第36卷第1期;
晚更新世以来,北江和西江的阶地、地壳运动及其生产利用刘尚仁中山大学学报(自然科学版),1984(4),P135-142。