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广西桂林猫儿山国家级自然保护区管理处

广西猫儿山自然保护区地质、地貌考察报告(4)

时间:2011-10-28 01:14来源:本站原创 作者:admin 点击:
2.2 分布相 猫儿山花岗岩呈岩基产出,岩体主要侵入于板溪群、震旦系及寒武系砂、页岩之中,根据岩体的形成条件不同,按结构、构造可分为三个相,即中心相、边缘相和过渡相。 2.2.1 中心相 位于岩体中心部位,岩性变

    2.2 分布相

   猫儿山花岗岩呈岩基产出,岩体主要侵入于板溪群、震旦系及寒武系砂、页岩之中,根据岩体的形成条件不同,按结构、构造可分为三个相,即中心相、边缘相和过渡相。

    2.2.1 中心相

  位于岩体中心部位,岩性变化不大,以中粒斑状花岗岩为主,其次为中粒花岗岩、中粒斑状黑云母花岗岩以及花岗闪长岩。黑云母化学成份中,Fe2O3、FeO含量相对较低,而MgO、Na2O较高。另外,Fe2++Fe3+/(Fe2++Fe3++Mg)、Fe3+/(Fe3++Fe2+)、Fe2O3+FeO/(Fe2O3++FeO+MgO)之比均较其它二相位低,而Mg/(Fe2++Fe3++Mg)则较高(见表1)。


  表1  猫儿山不日相花岗岩黑云母化学成份及特征表          单位:%


2.2.2 边缘相:分布于岩体南部及边缘,主要为细粒斑状花岗岩。其共同特点是:岩性比较稳定,化学成份呈酸性,颜色呈灰白色、灰色、白色,块状结构,主要矿物成份有钾长石、斜长石、石英、黑云母等。岩石蚀变主要有云英岩化、绿泥石化,硅化、角岩化、钠长石化和绿帘石化等。
2.2.3 过渡期:分布较少,零星。岩性组成上介于边缘相和中心相之间,化学性质及特征值接近于边缘相,但具片麻状构造。
2.3 侵入体
    猫儿山花岗岩体中,以形成于加里东期的占绝大多数,但也有个别其它时期的花岗岩侵入其中,从而形成花岗岩种类的丰富多样性,主要侵入时期是在燕山期。
2.3.1 燕山早期花岗岩(γ52)
  本期花岗岩侵入体多呈小岩株或岩群产出,面积大小不等,小的0.1~7.0Km2,大的达20Km2。大多分布于岩体的中心相或边缘相,局部产于寒武系地层中,受断层控制,接触带有烘烤边,硅化成石英脉填充,岩性为中粒斑状黑云母花岗岩或细粒花岗岩。
2.3.2  燕山晚期细粒花岗岩(γ53)?
    呈小岩株产于新宁 — 兴安大断裂带猫儿山一侧,岩性为肉红色细粒的黑云母花岗岩,结构似斑状。
2.3.3 脉岩类
    岩体中脉岩的种类较多,常见的有细粒花岗岩脉,伟晶岩脉及石英脉等。
    加里东期细粒花岗岩脉(Mγ):主要分布于猫儿山主峰北部一带中心相内。细粒花岗岩脉与节理关系密切,岩石呈白色,不易风化,细粒花岗岩结构,细晶结构,块状结构。
燕山期花岗斑岩脉(Mπ25):在猫儿山花岗岩内零星分布,主要由微斜长石、钠长石组成,一般小于2mm,具细粒花岗结构、块状结构,斑晶主要由石英、黑云母组成,大小为5~
20mm。
  花岗伟晶岩脉(γp):猫儿山花岗岩体内花岗伟晶岩脉出露较多,成群产出于各岩体中,以北、北东向最为发育。岩石由微斜长石、石英、斜长石组成,呈自形、半自形板状,晶体中见石英、斜长石、白云母晶体。
    石英脉(Q):分布较广泛、产状多变。石英脉的形成大部分与各期岩浆活动有关,与成矿条件关系密切,形成石英脉型铜、锌、铅、钨、锡、钼、金、萤石及水晶等矿产。其中以与加里东期花岗岩有关的含钨、金为特征。与燕山晚期的岩浆热液活动有关的石英脉,以富含萤石与铀矿为特征。
2.4 猫儿山花岗岩的地球化学特征
  猫儿山地貌以中山陡坡构造侵蚀地形为主,加里东期花岗岩构成山体的骨架,燕山期花岗岩多呈岩株侵入加里东期花岗岩的过渡带和边缘带,加里东期岩体侵入于震旦系(Z)、寒武系(?)、奥陶系(O)地层中、泥盆系(D)、白垩系(K)地层覆盖其上。多期性的岩浆活动,使岩体的地球化学成份也呈多期性改变,围岩与岩体的接触交待作用加上各种自然营力的作用,形成了该区强烈的地球化学环境。
2.4.1 表层地球化学特征
    猫儿山岩体呈北、北东向,崇山峻岭、群峰林立,海拔标高800~1500m,主峰2141.5m,平均标高1000m左右,2~7月为雨季,年降雨量1600~2200m,8月至次年1月天气干旱,夏季较热、冬季寒冷,常见霜雪,冰冻达一个月之久,因而具有高寒山区的特色。根据以上地理环境及气候特点,本区的表生地球化学主要表现为物理风化、化学风化、生物风化等,物理风化主要在山顶,化学风化主要在山腰及山脚,生物风化主要在大面积有森林覆盖的地区,但也有的地方显示出物理风化及化学风化同时进行的特征。
   本区地形切割历害,水系发育,是漓江和湘江的发源地。沟谷呈树枝状、梳子状分布,形成了一个纵横交错的水网。物理风化、化学风化、生物风化所提供的岩石破碎物、真溶液以各种不同的形式进入水中,通过水的迁移、富集、分散、组合,在一些汇水盆地中富集,形成了分散晕。通过水系沉积物测量发现有:Cu、pb、Zn、W、Sn、Mo、V、Be、Ba、B、Nb、Y、Cr、Ni、Co等十几种元素,其中尤以W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn、B、Ba等较多,As、Ag分布很少,其中能圈出异常的元素有:Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、V、Be、Ba、B、Cr、Ni、Co等。从圈出的异常中发现,异常主要分布在岩体与围岩接触的内外接触带处或者后期岩体侵入早期岩体的接触带处,受区域性构造和次一级更次一级的构造控制。在测区,W、Sn两元素的背景值比其它元素都高。Sn元素背景值北段高,中段、南段低,高背景值吻合于早期岩体与后期岩体接触的内外接触带上。W元素高背景值同样显示在早期岩体与晚期岩体的内外接触带处,因此,从W、Sn两元素的分布特点,表明该区成矿物质来源与加里东期、燕山期的岩浆活动有密切的成因联系,同时也表明以上所述的地质部位是寻找各种有色金属矿产的有利部位。
由于测区内温差较大,气候潮湿,雨水充足,植物繁盛,含腐植质较高,土壤呈酸性反应,酸性水和含有机酸的水常使部分元素如Cu、pb、Zn等在地表发生淋滤,Na、Mg、Cu等元素流失。
    通过重砂测量结果,钨、锡、钼、磷钇矿等分布异常普遍。矿物含量高,因W、Sn、Mo元素是以固体矿物形式进入水中,形成机械分散晕。由于Cu、pb、Zn等元素大部分金属呈阳离子和阴离子状态被吸附于淤泥中,少数以细粒固态悬浮状进入水中沉积下来,形成清晰的次生晕。以上的几种形式,在元素的表生迁移中都不是单一的,往往两者皆具或多种形式。
2.4.2  岩石学特征
    斜长石:加里东期、华力西期、印支期以奥—中长石为主;燕山期早期以奥长石为主,也有部分钠长石;燕山晚期为钠长石、奥长石。说明斜长石Ca、Al质依次降低,而Na、Si质含量依次增高。
    钾长石有由微斜微纹长石、微斜长石向正长条纹长石、正长石(燕山晚期第二次)演化的趋势。
  云母类矿物无论岩体新老,均以黑云母为主。但由老到新亦有由富铁黑云母向黑鳞云母、白云母演化的总趋势。
  据主要岩体造岩矿物含量:加里东期、华力西期钾长石偏低,到印支期、燕山期钾长石含量增高,斜长石由加里东期到燕山期总趋势为增高,石英含量变化较少。
2.4.3  岩石化学特征
从表2 、表3可见,燕山期岩体较加里东期岩体贫Fe2O3、FeO、CaO、MgO,富SiO2、K2O、Na2O,说明燕山期岩体有利于W、Sn元素的富集,燕山期岩体与加里东岩体都具有富K、Na、Si贫Fe、Mg、Cu、Ti的岩石化学特点,SiO2含量≥70%,碱度含量(K2O+Na2O)≥6.79%~7.83%,并且K2O>Na2O,Al2O3>CuO+Na2O+K2O,因而是属于同一种硅铝过饱和富碱的酸性岩。在特征值方面,Fe2O3+FeO值加里东期远大于燕山期,为3.25倍,并且其中Fe2O3所占比例加里东期明显大于燕山期。
2.4.4  副矿物特征
总体讲,加里东期花岗岩中副矿物的组成成份较为复杂,总的含量相应较高,到燕山期后,矿物组成成份上趋于简单,含量也相应降低,降低比较明显的有磁铁矿(16.428 g/t—→0.013g/t),电气石(2.85g/t—→0.68g/t),但也有个别矿物呈增加的趋势,如钛铁矿(0.22g/t—→0.65g/t),金红石(0.02g/t—→0.13g/t),这种副矿物成份的变化反映了不同时期岩浆活动特征。
稀土、稀有矿物也同样出现在燕山期的岩脉中,说明分这些矿物在燕山期岩体中有比较高的丰度,为寻找这些矿物的矿床提供了有利条件。此外,在常见矿物中,辉钼矿、白钨矿、黑钨矿、锡石等在各期中都有。
          表2   猫儿山加里东期、燕山期花岗岩岩石化学成份表          单位:%                             
表 3   猫儿山加里东期燕山期花岗岩石化学特征值表           单位:%

表4  猫儿山花岗岩岩体副矿物含量表                单位:g/t

 

2.4.5   微量元素特征
    微量元素在各期花岗岩中的分布及酸性岩克拉克值见表6。从中可以看出,除Sn在两期中的含量基本持平以外,其它所有微量元素含量均是加里东期高于燕山期。比如Cu,加里东期花岗岩中的含量为16.1 g/t,而在燕山期花岗岩中仅1.1 g/t。W在加里东期花岗岩中达18.9 g/t,而在燕山期花岗岩甚至未检出。造矿元素W、Sn、Mo中,除Sn在两期大致相当外,另二种也是加里东期高于燕山期。说明加里东期较有利于W、Sn、Mo等元素富积。
表5  猫儿山花岗岩各期副矿物特征对比表
                 表6  猫儿山不同时期花岗岩微量元素含量表          单位:g/t


    除Pb、Sn 含量高于酸性岩克拉克值以外,其余各种元素的含量均低于克拉克值,说明加里东期和燕山期花岗岩中微量元素的总体水平是偏低的。
另据研究,造岩元素Pb、Sn、Bi、Zn等以燕山早期(γ52-1)脉岩的含量较高,在黑云母中γ52-1Sn达800 g/t,Pb达4250 g/t;在锆石中γ52-1Sn高达4733 g/t,Pb达199 g/t,W640 g/t,造岩元素大量集中在γ52-1中,可以认为燕山期阶段的侵入体是成矿有利岩体。
3  构造
猫儿山位于广西“山”字型构造的中柱上部,呈东北—西南走向,包括“山” 字型构造的脊柱及盾部的一部分,在漫长的地史时期中,经历了多次构造变动,尤以广西运动和印支—燕山运动的影响最大(见表7),形成了当今构造体系的基本骨架。
    历期的构造形迹各有其特点,但前期的构造抑制了后期构造的发育,后期的构造又对前期的构造进行了改造。
本区经历了加里东期、燕山晚期地壳运动,经过了地槽—地台、活化地台的发展历程;
在加里东期形成基本框架以后,各期构造运动的继承与复合形成了断裂活动的长期性和岩浆活动的多期性。
  本区为一复背斜区,东部称越城岭背斜,西部称猫儿山背斜,其间为新宁—兴安区域性大断裂所切割,复背斜的两侧各有大型同级向斜及次一级的背、向斜,向斜盆地均为不同时期的沉积岩地层。
  猫儿山岩体在区内呈北、北东向分布,岩体的围岩有上板溪群、震旦系、寒武系、奥陶系等地层,且与其呈侵入接触,接触带边缘不规则,普遍有角岩化、硅化、矽卡岩化、云英岩化等。
  在地质构造上属华夏系构造—猫儿山背斜(见图),表现为长轴状褶皱,背斜核部均是由加里东期花岗岩所组成,翼部卷入的主要是前泥盆系地层,在其边缘有下泥盆地层披覆其上,中峰向斜系重迭构造,表层主要由泥盆系地层所组成,其基底的老构造由下古生界地层所组成。

表7   猫儿山区构造运动分期表

    由于区内构造运动的长期性及岩浆活动的多期性,因而断裂活动频繁,根据其在空间及时间上的产出状态特征可分为:北—北东向,北、北西向、东—西向。区内最大的断裂以及最发育的断裂为北—北东向断裂,在区内起着控岩,控矿的主导作用,如新宁—兴安大断裂,切穿猫儿山,越城岭两大岩体,控制着白垩系盆地地层的发生和发展,并且还控制着燕山晚期的岩浆活动,γ53小岩株沿断裂呈带状展布。同一方向的次一级断裂大部分呈群产出,在猫儿山东北方上方的梅溪—车田北—北东向断裂仅次于新宁—兴安大断裂,在区内有着重要地位。东—西向断裂,出现在猫儿山岩体中段的东侧,断裂特征具有张性,发生在岩体内且局部进入岩围岩,但延伸不远,断裂规模不大,往东与北东向新宁—兴安大断裂复合,在区内起着容矿构造。
   北—西向断裂主要发育于猫儿山岩体的西及西北一带,两水附近较为集中,长度10~30Km,以压性断裂和压扭性断裂为主。
   华夏系构造主要形成于加里东期,在以后的历次构造运动中均有活动的理由是:1.泥盆系与下古生界地层呈明显的角度不整合接触,标志着早古生代未有一次强烈的褶皱造山运动,越城岭等褶皱的形成就在这一时期;2.各背斜构造核部皆为加里东期花岗岩侵入体;3.中、下泥盆地层或披盖于其边缘,或迭置其上,与老构造层的倾向一致,形成同斜构造,具明显的继承性。
4  猫儿山的地貌成因与特点
  猫儿山在地质构造上属桂北台隆,是志留系至泥盆系之间的广西运动(即加里东运动)形成的以北—北东向构造为主的北东向隆起带的一部分,即华南加里东地槽褶皱带。据广西1/20万地质图上反映,它是古生代早期加里东运动大量侵入的地层,山体主要由花岗岩构成,但因受多次构造运动的影响,岩石发生不同程度的区域变质,主要变质为花岗片麻岩。但在其山体中部以下的周围地段,所裸露的地层则更早,由内向外分别是元古代震旦系—早生代寒武系、奥陶系和志留系—晚古生代泥盆系地层,说明猫儿山地区在元古代—早古生代是滨海沉积。经震旦系、寒武系、奥陶系、志留系漫长的地质年代,特别是志留纪末期的加里东运动,形成了猫儿山的现代地质构造。因其地层出露较早,是华南古陆边缘的一个组成部分,就其岩性来说,由山顶向外分别是中细粒斑状花岗岩—页岩类(泥质页岩、砂质页岩、炭质页岩)—砂岩类(中细粒砂岩、泥质砂岩),局部地方也有板岩出露。
  由于区内地层褶皱强烈,沟谷侵蚀发育,境内河谷幽深,山峰挺拔,沟壑纵横,从而形成复杂多变的山地地貌类型。
 
                                           

从图5可知,猫儿山主体、大竹山、老山界及越城岭均为侵蚀剥蚀类型,这是猫儿山的主体地貌类型,而山体外围及中峰谷地,断裂区均属构造侵蚀类型,局部有侵蚀堆积类型,如山前洪积扇、河谷阶地等。其主要地貌特征有:
4.1 以中山区侵蚀剥蚀类型为主
    猫儿山山体与越城岭山体同属中山区侵蚀剥蚀类型,两大岩体的中间夹低—中山区构造侵蚀类型、峰丛洼地谷地区及峰林谷地、洼地区,形成的主要动力是由于山体构造时期较早,长期受风雨剥蚀的结果,自然分水岭自西南—东北经最高峰横穿猫儿山。在海拔1800~2000m的地段,由于山脊相对平坦宽阔,从而形成构造侵蚀类型。猫儿山侵蚀剥蚀类型的主要特点是:山体雄伟,主峰海拔2141.5m,为广西之最,华南之巅,海拔1500m以上的山峰达几十座,山脊走向与背斜轴线大体相一致,切割深度一般为500~1000m,个别的甚至更深。猫儿山山体东北部的山顶以浑圆状为主,如猫儿山顶峰,而西南部的山顶多为尖棱状,如大竹山。坡面坡度多在40~50°,悬崖断壁多出现在海拔1300~1700m的山段内,近于90°的坡面在猫儿山山体中并不难见,强风比层较厚,一般在10m以上,个别的达几十米,冲沟多为“V”字形。
4.2 山体坡度大,但东,东南坡比西、西北坡小。
  由于猫儿山山体生成时代较早,长期的风雨剥蚀,形成了诸多陡峭的山坡,整个山体坡度平均为35°~40°,50°~60°的地段在猫儿山区十分普遍,局部达80°以上,但坡度在东南坡和西北坡并不完全一样,一般来讲西北坡的坡度要明显大于东南坡,如猫儿山顶峰资源侧(西北坡)为70°左右的悬崖峭壁,切割深度达近1000 m,而兴安侧(东南坡)则为一山间盆地,即八角田一带,大竹山东西两侧也表现出同样的趋势,并且两侧坡面中最陡的部分均出现在1300~1700m的范围内,只是西北坡坡度比东南坡更大(见图6、 图7 )。
  西北坡坡度总的来讲比东南坡大的主要原因是西北坡是迎风面,降雨量大,剥蚀侵蚀严重,风化物堆积物少,悬崖断壁多。
4.3 小地形独具特色
  沿猫儿山公路向上,至海拔1800m处,坡度骤然下降,至山顶平均坡度在20°左右,并且出现高山盆地的独特地貌类型。
    铁杉公园即位于八角田1800~1850m的盆地,八座浑圆状小山丘(相对高度50m左右)围成一个面积约240hm2的低洼盆地,长期积水加上低温多雨的气候条件,有机质分解速度慢,形成持水量很大的泥炭土、漓江、资江、浔江三大河流的源头即位于此,独特的地貌类型加上重要的地理位置,使之成为猫儿山旅游的必到之地,在猫儿山顶峰的东、东南面也有小面积的低洼积水区。
5  主要山峰介绍
保护区位于山体的中心部位,即海拔1000m左右以上部位,山体走向呈西南—东北走向,主要山峰位于山脊附近,即与背斜轴线基本一致(见图7),猫儿山由于山体高大,海拔2000m以上的山峰达10座,主要集中在顶峰至老山界之间,1500m以上的山峰有几十座,下面仅就一些主要山峰作一简单介绍。
5.1 猫儿山
    猫儿山位于整个保护区的中心部位,主峰海拔2141.5m,相对高度1862m,山体为中细粒斑状花岗岩,植被以山顶矮林为主,整个顶峰由八角田以上众多海拔在1850~2000m山峰及向东北至老山界一带海拔2000m以上的高大山峰组成,低洼盆地和丛山峻岭构成了猫儿山顶峰一带丰富多样的地貌景观,为开展高山森林旅游创造了良好的地理条件,以顶峰为起点连绵延伸,构成了猫儿山复杂多变的山峰地貌,主要形成3支。
西支由猫儿山往西南经资源县的塘洞,过乌石界、银矿山、才喜界入金石乡境,沿金石乡西边南下,经狮子岩、九分山、正江岭到松江岭,这条山系为金石乡的小榕江与灵川县的东江河的分水岭,其主要山峰包括和平界、风岭界、九分山、蚂蝗江背等。
    中支由猫儿山起西南到戴云山、莲花山、沿金石、华江以西经鬼岩、中路界至溶江镇所属的满家山结束,主要山峰有莲花山、五台山、盘岭界、茶山头。
  东南支由猫儿山向东北延伸至老山界,再向东南经戴云山、东岭界、佛子界,直到界首镇苏家村的山叉界,东界村的观音山。其主要山峰有老山界、戴云山、东岭界、石狗头等。
  西南支的山体主要在保护区范围内,其山峰构成西南—东北走向的猫儿山体的主体,由猫儿山向西南经清水江、大竹山至通天坪,这一支山体的海拔多在1500m以上,以1700~1800m的居多。

   
5.2 老山界
是兴安与资源县的界山,位于华江瑶族乡高寨村最北端,猫儿山顶峰的东北面,海拔1860m,山体为花岗岩,土壤为山地黄棕壤和山地黄壤,该山山峰陡峭,山顶狭窄,近南北向沟谷十分发育,地势险峻。红军长征过兴安时,中央纵队于1934年12月4日越过老山界,陆定一在行军途中写下了《老山界》一文,记述了老山界的险阻。在与猫儿山顶峰之间,有一山顶相对平缓、由6个海拔高度超过2000m的山峰构成的高山丘陵区,中间夹有高山盆地。
5.3 戴云山
    位于猫儿山顶峰的东北角,与老山界相连,属猫儿山体的二级峰顶线(顶峰及海拔2000m左右属一级峰顶线),也是猫儿山的姐妹山。海拔1844m,中心岩相组成为花岗岩,土壤为山地黄壤,山地黄棕壤,植被以常绿阔叶林为主,山体气势雄伟,高耸险峻,山脉溪流走向正东、东北、东南。
5.4 大竹山
是猫儿山南部的主要山峰,位于顶峰的南偏西方向,主山脊通过清水江(海拔1713m)与猫儿山顶峰相连,海拔1918.4m,山体为花岗岩,植被山脚1100m以下为竹林,其上依次为常绿阔叶林,常绿落叶阔叶混交林,山脉水系以东西走向为主,纵横交错。山高坡陡,悬崖断壁众多,且绝大多数集中在海拔1300~1700m的坡段内,西坡比东坡更为陡峭。整个山体十分险峻,当地群众称之为“无人区”。本次考察,土壤组曾历经四昼夜,风餐露宿,从东向西翻越大竹山。?

主要参考文献
广西壮族自治区地质矿产局,广西壮族自治区区域地质志。北京,地质出版社,1985
广西壮族自治区地质局,广西壮族自治区1:50万地质图说明书。1976
广西壮族自治区地质测量队,中华人民共和国区域地质报告书(兴安幅)。1970。 (责任编辑:admin)

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