蟒山国家森林公园 蟒山国家森林公园图片

时间:2023-05-16 03:30/span> 作者:tiger 分类: 新知 浏览:6828 评论:0

一、引言

蟒山位于明十三陵以南,十三陵水库以东,地理坐标为北纬40°44′,东经116°35′。蟒山,离市区40km左右,是北京市面积最大的国家森林公园,国家3A级风景名胜区。园内各类树木花卉达170余种,春天的迎春、山桃、连翘、丁香、榆叶梅、芍药、月季、樱花,生气盎然;秋天的黄栌、元宝枫、火炬树、地锦,层林尽染。这里有中国北方最大的石雕大佛,有“真草篆隶”的现代碑林,有北京最高的彩绘长廊、最长的登山步道,有远眺北京城的仿古明塔,还有中国最大的人工天池。

蟒山因其山势逶迤如蟒,故名蟒山。蟒山还流传着一则与斩杀大蟒有关的古代传说。那么,蟒山到底是怎么形成的?下面,让我们从地质科学的角度,一起来看看蟒山形成的背后奥秘。

二、蟒山逆冲推覆构造

蟒山的形成与逆冲推覆构造关系密切,逆冲推覆构造是由逆冲断层和它的上盘推覆体组合成的大型构造,一般表现为叠瓦状形态,是地球岩石圈挤压作用的结果。

2.1逆冲推覆构造

逆冲推覆构造,又称推覆构造,是一种大规模低角度(断层面倾斜角度小于5°)逆冲断层,其上盘(断层面的上层)逆向位移,可达几千米、十几千米甚至几十千米。一个原始的地层,受到地壳运动的挤压,地层发生断裂,断裂面与水平面的夹角在30°以下,非常小,断裂面上方的岩块向上移动,一个推覆体就形成了(图1)。

图1 推覆体形成示意图

2.2蟒山逆冲推覆构造

蟒山逆冲推覆构造是由三个推覆体组成的(图2),看上去就像三个叠起来的瓦片(图3),我们把它叫做叠瓦状推覆构造。

图2 蟒山逆冲推覆构造平面图

图3 冲推覆构造状如故宫屋顶层层堆叠的瓦片

具体而言,一系列产状相近并向同一方向逆冲的断层叠置构成叠瓦式逆冲推覆构造,逆断层的断面向下逐渐变缓并最终归并于一条主干断层(图4)。

图4 叠瓦式逆冲推覆构造模式图

沿图2中的南北方向线条将地层切开,可见图5的蟒山逆冲推覆构造的剖面形态。

图5 蟒山逆冲推覆构造剖面图

(1)十三陵-下庄逆冲断层

从十三陵水库南面的143高地起始,向北东方向延伸(图2)。其特点为,外来岩块为雾迷山组碳酸盐岩,自东南向西北方向逆冲覆盖髫髻山组安山岩、安山角砾岩及凝灰岩之上。在蟒山西南方向的凤山水泥厂(图6)及通往蟒山天池的公路旁(图7),均能看到雾迷山组碳酸盐岩推覆到髫髻山组火山碎屑岩之上。在第2个观察点可见断裂角砾岩(图8)。

图6 凤山水泥厂断裂观测点

图7 蟒山天池的公路旁断裂观测点

图8 十三陵-下庄逆冲断层的断裂角砾岩

(2)大柿园-西峪村逆冲断层

观察点在大柿园东北的633高地,见奥陶系亮甲山组碳酸盐岩(5.4-4.7亿年)覆盖髫髻山组(1.57-1.53亿年)。

大柿园东北的633高地见约50米厚、面积约0.5平方公里的奥陶系亮甲山组碳酸盐岩,为外来岩块,或称飞来峰(图9)。断层面较缓,向南和南西方向倾斜,在633高地处近于水平,向南变陡。在大柿园西又见10米厚、面积为80平方米的亮甲山组碳酸盐岩,断层标志明显,碳酸盐岩呈片理化,下伏安山岩发育一米宽的糜棱岩带。

图9 633高地为典型的飞来峰构造

(3)文朱峪逆冲断层

位于文朱峪以北,可见髫髻山组安山岩掩盖在寒武系碳酸盐岩之上。该处发育混杂砾岩,由寒武系碳酸盐岩及髫髻山组安山岩混杂而成;砾石由寒武系碳酸盐岩组成,大小不一;基质由塑性流动的安山岩组成(图10)。其中的碳酸盐岩砾石受断层作用影响发生破裂,又被研磨成椭圆、扁圆形状。下伏髫髻山组安山岩向北北西方向推覆,一度覆盖亮甲山组碳酸盐岩,最后继续向前推覆到另一髫髻山组安山岩地块之上。

图10 文朱峪逆冲断层活动形成的混杂砾岩

三、蟒山形成的过程

3.1蟒山形成的时间

通过地球化学方法——同位素定年法,地质学家测出了蟒山火山的活动时间大约在1.57-1.53亿年前,也就是晚侏罗世(图11)。因为逆冲推覆构造的活动晚于火山喷发的时间,我们可以推测蟒山的形成时间在1.5亿年左右。

图11 地质年代学实验室

3.2蟒山形成的移动距离

古地磁极移理论为地壳的大规模水平运动提供了证据,那么如何通过古地磁法测量推测蟒山的移动距离呢?

地质学家采集蟒山的火山岩样品,送入实验室(图12)进行退磁处理,确定磁化方向;然后,通过公式计算获得采样点的古地磁位置和古纬度;最后,根据纬度差判断移动距离。由此计算获得的蟒山逆冲推覆构造上盘的移动距离大约为几十公里。

图12 古地磁法实验设备

参考文献

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图片&文字 | 三叶萌芽团队 董洪赫

排版&制作 | 赵璐璐

指导教师 | 朱义清 杨明慧 邓秀焕

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