九华山地质公园是花岗岩地貌地质公园。园内首次发现的富氟晶洞花岗岩和双峰式岩浆活动等地质证据,是研究我国东部燕山期大范围的火山活动事件的重要指示。受构造、冰川、流水和崩塌作用形成的花岗岩地貌,在花岗岩地貌研究和美学鉴赏方面具有典型性。地质公园的地学意义主要表现在以下七个方面。
一、岩浆岩岩石学意义
九华山复式岩体是地壳深部岩浆房多期次涌动、脉动形成的复式岩体。岩浆形成构造背景的主流认识是印支期扬子板块与华北板块发生陆陆碰撞形成大别—苏鲁超高压变质带后,扬子板块的下地壳物质被激活,发生了重熔作用。九华山复式岩体可划分为两次主要的侵入活动,其中第二次侵入的正长花岗岩构成了地质公园的主体。燕山晚期第二次侵入的正长花岗岩形成区内的中、高山,被第一次侵入的花岗闪长岩的中低山、丘陵多环抱,展示出岩浆活动范围逐步向中心收缩,岩浆上侵高度逐步增高的特点。形成了九华山复式岩体“内新外老,内高外低”的分布总格局。其形成主要受燕山期太平洋板块向欧亚板块碰撞挤压的结果。
九华山复式岩体就位及岩浆演化形成机制基本上是本区重大构造事件转折期的体现,具典型性,是作为花岗岩科研、教学及科普的理想基地。区内I型、A型花岗岩发育完整,特别是晶洞花岗岩的发现,对花岗岩的成因演化研究,丰富、深化花岗岩的成因理论具有极其重要意义。
二、地貌学意义
受九华大断裂切穿燕山晚期正长花岗岩和喜山运动抬升的影响,形成了南北长25公里的巍峨山脉,拥有大小奇峰71座,十王峰为第一高峰,海拔1344米,莲花峰、狮子峰等均过千米,自北向南依次铺开,多以锥状(天柱峰)、柱状(蜡烛峰)、脊状(插宵峰)、穹状(天华峰)、箱状(纱帽峰)等形态出现,构成了九华山地质地貌遗迹的精华。由于九华大断裂的影响,使得九华山东、西两侧的地形地貌迥异,断裂经过的西侧,地形陡峻,石柱、石墙、孤峰、深切沟谷等微地貌发育,构造地形景观突出;东侧坡度稍陡,地形相对连续,以侵蚀和剥蚀型地貌为主。
通过对九华山花岗岩地貌的“内高外低、中新外老”的套叠式分布特征,有助于认识构造运动与地貌的关系;通过花岗岩峰丛、怪(巧)石、峡谷的研究,有助于认识断裂、节理对塑造微地貌的重要作用。
三、构造地质学意义
构造活动对形成塑造九华山公园的地貌景观发挥了独特的作用。
园区内南北向的九华山断裂控制了第二次侵入岩体的空间定位,形成了巨型的墙状侵入体。岩体侵位后该断裂的错动,造成了区内南北向构造节理发育,形成了由断层峡谷-石柱-石墙-脊状峰的地貌格局。喜山运动以来,九华山地区的间歇性隆升,形成了九华山地区多级夷平面为特征的层状地貌。地貌的构造成因机制的研究是构造地质学的重要内容之一。
在九华山地质公园南东侧的江南深大断裂带是板内地块的结合部位,对岩相古地理、岩浆活动具有显著的控制作用。江南深断裂是一条成矿带分界线,亦是一条近代仍在活动的深断裂,开展对该深断裂的研究,对研究我国东部地震活动具有重要的科学意义。
四、沉积地层的地学意义
九华山复式岩体的外围分布有元古界到第四纪的沉积地层,总厚度达12000余米。其中,前震旦系变质岩构成了区内的古老基底,古生代地层至新生代沉积了九华山地区的盖层地层,而早古生代寒武系至中志留系组成了岩体的接触围岩。
九华山地质公园南侧的江南深断裂是扬子准地台和华南地块的接触构造,断裂对中上寒武统、奥陶系、志留系沉积相变(特别是奥陶系)及中生代断陷盆地有显著的控制作用,通过对公园区长江两岸地层小区与江南地层小区过渡带的研究如对古生物化石、岩性、岩相的研究等,对解决扬子板块的形成与演化历史具有重要的科学意义,也是当前中国地学界研究的热点之一。
五、第四纪冰川遗迹的地质意义
新生代以来,全球发生过多次寒冷气候事件,形成大规模的冰川活动。
我国卓越地质学家李四光教授于上世纪三十年代考察了庐山、黄山、天目山和九华山等地,认为九华山有九华街冰斗,九华街-大小桥庵的“U”型谷及末端的终碛堤等冰川遗迹。
在九华山公园外围北西约5公里的杜村桥附近,1:20万《安庆幅》区域地质调查发现有中更新世马冲组冰水堆积的泥砾层,砾石磨圆度较差,大多数为棱角状,呈熨斗状、猴面状,与河流、洪积砾石形态迥异,认为是冰碛成因。
在我国华东地区现代地貌的成因研究中,有的学者认为黄山、九华山等不存在冰川活动的地质条件,这种学术的争论必将推动地学研究的深化和前进。通过对九华山第四纪冰川遗迹的研究,对九华山地区是否存在第四纪冰川及该区的古气候的演化变迁与环境变迁具有重要的科学价值。
六、研究地球演化历史方面的意义
九华山复式花岗岩岩体总面积790平方千米,形成于中生代白垩纪,是太平洋西海岸花岗岩带组成之一,也是我国华东地区最大的花岗岩体。岩体周边典型的地层、构造和岩浆活动是对本区地质演化历史的证据。而千姿百态的花岗岩地貌景观,讲述着燕山运动和喜山运动中地壳隆升、剥蚀、溶蚀等内、外地质营力的作用。因此,九华山地质公园内的地质遗迹,对研究我国下扬子地台地球演化历史具有科学价值。
七、水文地质学意义
九华山地区降雨量充沛,地表水、地下水资源较丰富,有地藏井、闵公泉等地下水露头点,具有水文地质学科普的条件。加之,区内生态环境优越,植被覆盖率高、且分带现象明显,是生态水文地质学研究的典型地区。
此外,公园还具有较高的旅游价值、人文历史价值、教学与研究、生态学价值和美学价值。
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