陜西翠華山山崩景觀形成的主要因素

陜西翠華山山崩景觀形成的主要因素

翠華山旅游目的地位于合肥市城南約35公里處。秦嶺山系南山以北，范圍包括太峪水系附近的南部山區(qū)。南是最后的南山峰，北是第四紀(jì)干旱的渭河沉積區(qū)，面積約29公里（圖1）。該景觀位于南高北低的地形上。從低到高，有明顯的落葉闊葉林針葉林亞高山草甸植物植被的分帶現(xiàn)象。翠華山旅游目的地以山崩塌地質(zhì)風(fēng)景秀麗為特色。呈現(xiàn)出奇怪、險(xiǎn)、精、險(xiǎn)、野生的風(fēng)格。集科學(xué)研究、休閑、探索和旅游于一體。不同大小的山崩石體育風(fēng)格豐富，特色豐富，特色典型，吸引了國(guó)內(nèi)外游客。風(fēng)景如畫(huà)的地方的地質(zhì)崩塌遺跡規(guī)模大，保存完好，類型典型，世界罕見(jiàn)。因此，它被申請(qǐng)為國(guó)家首批12處“國(guó)家山崩地質(zhì)公園”之一。然而，作為風(fēng)景如畫(huà)的主要景觀，必須深入研究山地的次變、過(guò)程、因素控制和山崩景觀保護(hù)。1旅游景區(qū)山崩、山崩景觀分布翠華山山崩景觀主要由水湫池(天池)山崩(A)、甘湫池山崩(B)及大坪山崩(C)三部分組成,山崩地貌總面積約5.2km2,山崩堆積達(dá)3×108m3(圖2).水湫池山崩位于太峪水系中游,是翠華山旅游風(fēng)景區(qū)的主體.該地區(qū)景點(diǎn)豐富,旅游設(shè)施齊全,是游客的必游之地.該景觀面積約2.5km2,山崩堆積約1.5×108m3.甘湫池山崩位于太峪水系的上游,是翠華山旅游風(fēng)景區(qū)的重要部分之一.由于山崩處海拔較高,溝谷切割加深,是探險(xiǎn)登山的良好景點(diǎn),因而增加了青年游客登秦嶺大梁觀八百里秦川的信心和吸引力.該景點(diǎn)山崩景觀面積約1.5km2,山崩堆積約1×108m3.大坪山崩位于太峪正岔溝中上游、水湫池山崩西側(cè),以梁相隔,相距約13.5km,該山崩景觀面積約1.2km2,山崩堆積約5.0×107m3.2山崩的形成因素翠華山山崩景觀是內(nèi)力因素與外力因素聯(lián)合作用的結(jié)果,內(nèi)力因素為山崩的形成提供了前提并奠定了基礎(chǔ),外力因素則是誘發(fā)山崩形成不可缺少的條件.2.1水體節(jié)理構(gòu)造內(nèi)力因素主要包括巖石類型背景及面理構(gòu)造地質(zhì)因素.秦嶺北坡主要出露地層為中元古代寬坪群、早元古代秦嶺群及印支期翠華山二長(zhǎng)花崗巖(下稱翠華山巖體).地層走向呈北西西——南東東向,與秦嶺山脊近乎一致.其中水湫池山崩、甘湫池山崩及大坪山崩均位于翠華山巖體層位,同時(shí)98%的山崩體巖性為中粗粒二長(zhǎng)花崗巖,少量為混合巖化斜長(zhǎng)角閃片巖.因此翠華山巖體是形成山崩的第一因素,為山崩的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和背景.面理構(gòu)造主要包括節(jié)理面理、斷層面理及變質(zhì)地層面理三種類型.節(jié)理是指翠華山花崗巖體中的裂隙構(gòu)造,以其無(wú)明顯位移破裂面為特征,節(jié)理構(gòu)造是一種透入性構(gòu)造,在翠華山巖體中十分發(fā)育,在露頭范圍內(nèi)均可觀察到.由于節(jié)理作用的影響,原本以塊狀構(gòu)造為主的花崗巖巖體形成“豆腐塊”狀的巖體,巖體內(nèi)部出現(xiàn)“網(wǎng)狀”不連續(xù)面,巖體整體性受到破壞,使翠華山巖體巖塊變得易于滑動(dòng),為以后山崩的形成奠定了基礎(chǔ).翠華山巖體節(jié)理以剪節(jié)理性質(zhì)為主,節(jié)理面產(chǎn)狀基本穩(wěn)定,延伸較遠(yuǎn),節(jié)理面平直光滑,礦物質(zhì)充填較少,并以共軛X型節(jié)理體系產(chǎn)出,將翠華山巖體切成菱形及棋盤(pán)格式形狀.根據(jù)野外實(shí)地觀察,翠華山巖體發(fā)育六組節(jié)理構(gòu)造,即350°～15°∠65°～80°、45°～65°∠15°～25°、160°～175°∠60°～70°、70°～85°∠33°～42°、95°～115°∠75°～85°、265°～278°∠4°～26°,其中以近東西向及南北向兩組節(jié)理最為發(fā)育,而該兩組節(jié)理又以高傾角(65°～80°)、傾向分別以向北及向東為特征.斷裂面是具有明顯位移的斷層構(gòu)造面,疊加于節(jié)理構(gòu)造之上,使翠華山巖體進(jìn)一步破碎.斷裂構(gòu)造屬于非透入性構(gòu)造,在水湫池景區(qū)內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)三條,產(chǎn)狀與秦嶺山前斷裂相似,走向近東西,傾向向北,傾角為65°～70°.斷層性質(zhì)以脆性正斷層為主,斷面發(fā)育擦痕及階步構(gòu)造遺跡,斷面光滑如鏡,發(fā)育硅質(zhì)動(dòng)力結(jié)晶擦痕條紋.變質(zhì)層理面構(gòu)造是破壞翠華山巖體整體性的另一重要因素.該地區(qū)的背景地層為寬坪群(Pt2kn)中-深變質(zhì)地層.在翠華山巖體侵入就位過(guò)程中發(fā)生混合巖化作用,捕虜圍巖包體,形成混合巖化片麻理不連續(xù)結(jié)構(gòu)面,在該結(jié)構(gòu)面上發(fā)育云母片狀礦物,使得巖石更易剝離瓦解.混合巖化片麻理結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀與區(qū)域變質(zhì)面理基本協(xié)調(diào),走向近東西,傾向北,與北傾坡向地形相吻合.在觀賞山崩石海景觀過(guò)程中,通過(guò)崩石輪廓可以發(fā)現(xiàn)節(jié)理是崩石的主要外界面,在山崩過(guò)程中,崩石主要沿節(jié)理面崩落破碎,形成了太乙真人、通靈玉璽等景點(diǎn);以斷裂面為崩石邊界,主要見(jiàn)于風(fēng)洞、奈何橋等景點(diǎn);以混合巖化片麻理為界面的崩石主要見(jiàn)于飛流直下等景點(diǎn).通過(guò)在十八盤(pán)及山崩石海兩處主風(fēng)景對(duì)崩石輪廓界面性質(zhì)的隨機(jī)統(tǒng)計(jì)分析(總數(shù)為505塊),結(jié)果發(fā)現(xiàn)崩石界面為節(jié)理的485塊,約占90%;崩石界面為斷裂面的12塊,約占2.4%;崩石界面為混合巖化片麻理的8塊,約占1.6%.由上述數(shù)據(jù)可以看出不同性質(zhì)面理構(gòu)造對(duì)山崩崩石形成的影響強(qiáng)度.2.2a.人才培養(yǎng)地震反應(yīng)中a、c、e翠華山山崩景觀是在重力作用下,突然快速崩塌堆積而形成,是由自然誘發(fā)力作用下使巖石、巖塊臨空失穩(wěn)造成迅速崩塌所致.關(guān)于翠華山山崩的誘發(fā)因素分析,主要認(rèn)為是地震作用所引起.依據(jù)史書(shū)記載,周幽王二年(公元前780年)陜西關(guān)中地區(qū)發(fā)生大地震,有“三川(涇、渭、洛)皆震,三川竭、岐山崩”之現(xiàn)象的描述,推斷由該次地震作用誘發(fā)翠華山山崩.除此之外,翠華山山崩的另一誘發(fā)因素可能是暴雨因素.在翠華山巖體節(jié)理構(gòu)造內(nèi)部,由于降水的存在使融凍作用占有突出的地位,并且使節(jié)理中黃土出現(xiàn)凍結(jié)膨脹,節(jié)理裂隙不斷擴(kuò)大,造成巖體失穩(wěn),誘發(fā)山崩.當(dāng)然,翠華山山崩的誘發(fā)因素分析是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,應(yīng)該結(jié)合地貌、植被、土被覆蓋形成史等進(jìn)行綜合研究和考察,為客觀分析誘發(fā)因素特征及山崩時(shí)代的確定提供進(jìn)一步的依據(jù).3池山崩發(fā)育期翠華山山崩具有多期山崩地質(zhì)作用過(guò)程之特點(diǎn),其中以水湫池山崩為發(fā)育.該區(qū)山崩初步查明可劃分為三期(圖2,3),早期為十八盤(pán)山崩,中期為風(fēng)洞—冰洞山崩,晚期為太乙真人山崩.3.1八盤(pán)山崩深成壩區(qū)十八盤(pán)山崩是該區(qū)山崩的主體,沿溝道近南北分布,分布層位最低,總體平面形態(tài)形似葫蘆狀,南寬北窄.其中南部起于攀巖基地,北部止于神蛙嶺,景點(diǎn)延長(zhǎng)約1600m,南部新村一帶寬約600m,北部寬約15～20m.十八盤(pán)山崩堆積體南高北低,平均坡度22°,南北高差約650m.崩石主要由二長(zhǎng)花崗巖組成,在南側(cè)見(jiàn)有少量片麻狀變質(zhì)巖崩石.崩石形狀以棱角狀、立方體、尖棱狀為主,崩石粒徑一般2.5～8.5m,大者可達(dá)30m.崩石混雜堆積,分選性差,崩石顆粒支撐,基質(zhì)充填物主要為泥沙、砂、黃土及碎石.根據(jù)早期山崩崩塌壁形態(tài)分析,十八盤(pán)山崩主要受控于產(chǎn)狀為350°～15°∠65°～80°節(jié)理構(gòu)造.該期山崩崩塌壁出露于渡假新村的后側(cè),走向近東西向,崩石運(yùn)動(dòng)路徑總體由南南西而北北東,同時(shí)在水湫池北側(cè)形成近東西向堰塞壩,壩體走向與崩石運(yùn)動(dòng)方向近垂直.3.2山崩成長(zhǎng)過(guò)程.風(fēng)洞—冰洞山崩分布于十八盤(pán)山崩西側(cè),疊覆于早期山崩體之上.該期山崩平面形態(tài)為扇狀.西側(cè)邊界大致在風(fēng)洞—水洞一帶,東側(cè)邊界在翠柏嶺一帶,東西出露寬度200～300m,南北出露寬度約700m.該期崩石以二長(zhǎng)花崗巖為主體,含有少量片麻狀混合巖崩石,崩石以棱角狀、長(zhǎng)方體為主,崩石個(gè)體普遍偏大,一般5.2～20m,大者可近100m.崩石堆積雜亂,分選性極差,崩石堆積體以半孔隙式接觸堆積為主,基質(zhì)充填物較少,主要以碎石、泥沙充填為主.風(fēng)洞—冰洞山崩崩塌壁近南北向,反映出山崩過(guò)程主要受控于產(chǎn)狀為95°～115°∠75°～85°節(jié)理面.崩石路徑為自西向東,崩石搬運(yùn)距離較近.3.3早期十八盤(pán)山崩石路徑太乙真人山崩體分布于風(fēng)洞—冰洞山崩體西側(cè),出露于最高位置,東西出露寬度約250m,南北出露寬度約400m,山崩規(guī)模較小.該期山崩體發(fā)育倒石堆地貌形態(tài).崩石與基巖巖性基本一致,主要為二長(zhǎng)花崗巖.崩石粒徑略小于早期十八盤(pán)山崩崩石粒徑,崩塌體主要以孔隙式接觸堆積,孔隙內(nèi)泥沙質(zhì)黃土物質(zhì)含量最低.太乙真人山崩體坡度約35°,崩塌陡壁及崩塌臺(tái)階微地貌較為發(fā)育.由上述可以看出,早期十八盤(pán)山崩體主要受控于近東西向節(jié)理構(gòu)造,崩石路徑自南南西而北北東,崩石孔隙充填物含量較高,以沙、黃土及碎石為主.中期風(fēng)洞—冰洞山崩體主要受控于近南北向節(jié)理構(gòu)造,崩石路徑自西而東,崩石粒徑規(guī)模最大,崩石孔隙物含量降低,以碎石、泥沙為主.晚期太乙真人的山崩體受控于近南北向理構(gòu)造,崩石路徑與中期相似,自西而東,孔隙充填含量最低,崩石粒徑規(guī)模居中,但發(fā)育崩塌陡壁與臺(tái)階微地貌.4重視水景觀保護(hù),形成自然景觀翠華山風(fēng)景區(qū)主要由堰塞湖、堰塞壩崩塌體及崩塌壁等不同類型的山崩地質(zhì)作用景觀組成,其完整性及系統(tǒng)性十分罕見(jiàn),具有良好的科考價(jià)值.但是景區(qū)山崩體是第四紀(jì)產(chǎn)物,屬于松散膠結(jié),崩塌巖體潛伏有再次崩塌的可能性,加之堰塞湖、山崩壩體位于山腰,屬于高位山崩堆積體,反映出翠華山風(fēng)景區(qū)山崩景觀本身至今仍具有不穩(wěn)定性,因此對(duì)于該山崩景觀的保護(hù)尤為重要.首先是水環(huán)境的保護(hù).水景觀包括堰塞湖水體、瀑布及溪流,是翠華山風(fēng)景區(qū)的重要組成部分,是吸引游客的主要因素,在開(kāi)發(fā)利用的同時(shí)應(yīng)予以重點(diǎn)保護(hù).堰塞湖水體是景區(qū)的主要水景觀,對(duì)其保護(hù)以建立經(jīng)常的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和制度,分析水質(zhì)變化,制定防止污染的措施為主,同時(shí)要避免設(shè)立與水景觀不協(xié)調(diào)的水上游樂(lè)項(xiàng)目,例如空中滑索等;瀑布水景觀是游客留戀的地方,對(duì)該景觀應(yīng)注重瀑布上游環(huán)境的保護(hù),避免人為不合理的用水使其斷流;溪流是分布景區(qū)最廣的水景觀,對(duì)該景觀的保護(hù)應(yīng)貫穿流域的始終,禁止人為工程改變其自然景觀狀態(tài),同時(shí)應(yīng)建立景區(qū)完善的生活供水與排水系統(tǒng),避免水景觀的污染.其次是植被環(huán)境的保護(hù).翠華山風(fēng)景區(qū)正值擴(kuò)大規(guī)模的開(kāi)發(fā)期,對(duì)景區(qū)植被構(gòu)成一定的威協(xié),為此,景區(qū)內(nèi)的林木、草地等應(yīng)加強(qiáng)保護(hù),規(guī)劃建地上的林木,草皮應(yīng)移植,并以人工種植的方式彌補(bǔ)人為的破壞.加強(qiáng)景區(qū)崩塌石的保護(hù).崩塌石體