衡山地质地貌实习报告

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衡山地处湘江中游，北起福田镇，南至樟木市，东起南岳镇，西至界牌，面积约为342平方公里，自隋文帝起，衡山被誉为天下南岳。它素有“五岳独秀”之美称。衡山主体由燕山期花岗岩构成 ，发育我国南方典型的花岗岩地貌。

1．南岳地质概况

衡山初起于侏罗纪，几起几落，最后形成于第三纪末，与燕山运动和喜马拉雅运动都有关系。燕山运动前后形成燕山期南岳二长花岗岩体和白云峰二云母花岗岩体，由于燕山期花岗岩体的侵入，侏罗纪之前的地层大受扰乱，地面隆起，成为衡山地穹。独特的地理位置使衡山既受伟大构造带和新华夏系的影响，又与古生代和新生代的构造运动相联系。

早在古生代时期，南岭就有规模不等的冲断层形成和挤压褶皱出现，称南岭纬向构造带，对衡山的形成起到了先行者的作用，而后来的衡山则是湖南山字形构造的脊柱。中生代特别是侏罗白垩纪，由于地转偏向力的作用，强烈的燕山运动使亚欧大陆自北向南推动，在太平洋底壳的阻挡下产生强大的力矩，发生不均衡的扭动并形成多字型构造的隆起和拗陷，即新华夏系构造，衡山花岗岩很可能在此时火山、岩浆和构造运动十分强烈的情况下侵入。白垩纪初期，衡山地穹在衡阳盆地北缘迅速上隆，与衡阳盆地边界沉积同时断裂，开始在衡山地穹南端神皇山一带出现北西—南东方向断层后，南岳衡山地穹东面从现在的衡山县城至樟木市乡一线相对下陷。到白垩纪晚期，南岳地穹西部也相对下陷，地穹相对更为突出，大批风化侵蚀物向东、南、西三个方向排泄。至第三纪初，南岳山上所覆地层几乎无存，花岗岩体露出地面，巨大的穹隆成为准平原。其后地盘又稍有下降，成为一个大内陆湖，第三纪红色岩系便沉积于此。

新生代的喜马拉雅运动，使南岳花岗岩体与红色岩系同时升起，同时南岳花岗岩体发生大量断层，其中南岳镇大断层使南岳花岗岩体分为东西两大块，西块上冲成今日南岳，第三纪颇为疏松的红色岩系也在此过程中被剥落侵刨。第四纪以来，南岳山体仍在不断上升，其山势更加雄伟，南岳花岗岩体在亚热带气候的长期影响下，逐渐形成厚层花岗岩红色风化壳。

南岳主体由燕山期花岗岩构成。岩体东北部为第一次侵入的斑状二长花岗岩。岩体西南部为第二次侵入的白石蜂二云母花岗岩。现在的衡山是以一大块花岗岩石为基础，华严湖和天柱峰等地由于地层沉积遭到冲刷和剧烈剥蚀，花岗岩有较大面积出露。岩内穿插有伟晶花岗岩，石英岩脉很多，宽窄变化较大，这些岩脉会加速花岗岩风化。花岗岩风化使基岩上覆红壤中含有大量石英沙粒，包围在花岗岩外围的岩石包括志留奥陶纪紫色页岩和砾状石英岩、泥盆纪砂岩和页岩以及第三纪红色砂岩和页岩。就性质而言，砾状石英岩最硬，紫色页岩最软，在同期岩层上表现为不同的地形，再加上水、风、热的风化和剥蚀作用，形成现代衡山

的奇特景观。

2.花岗岩地貌特征

2.1 地貌类型多样，景观丰富

2.2 发育典型的群峰——条形岭脊花岗岩地貌

南岳衡山发育着典型的群峰——条形岭脊花岗岩地貌，具有两个特征：①花岗岩山峰密集成群②条形岭脊突出。南岳衡山的众多山峰，大多沿条形岭脊分布，具有一定的走向。例如，主脊线上分布有紫盖峰、祝融峰、天柱峰、祥光峰、观音峰、石廪峰、佝嵝峰等气势雄伟的山峰。

2.3 明显的阶梯状地貌

南岳衡山自上而下可分为4级阶梯，在主脊线以东的前山特别明显。

南岳以断裂作用和间歇性升降运动为主，从现代地貌上看，南岳以各主峰山脊线为主体，中高周低，自上而下可分四级阶梯，分别代表四个不同地质时期所残留下来的侵蚀剥夷面，暗示着南岳有四次相对快速的上升期和四次相对静止的稳定期。

由于河流侵蚀的下切作用，在第二和第三级阶梯的平行山脊之间的山谷地带多形成肚大口小的山窝瓶状宽谷带。由第二级夷平面下切而成的方广寺、广济寺、九鸡洞、罗汉台以及半云庵等宽谷地貌，其高度与第三级阶梯相当。由第三级夷平面下切而成的华严湖、白龙潭、四方台、镇岳林、严渡以及拜殿等宽谷地貌，其高度与第四级阶梯相当。

南岳山体东西两侧均为大断层，山体上升为垒形，垒块内断层地貌发育形成平行山脊、三角面山、V形河谷、扇状缺口以及悬口等地貌。南岳各断层岩面上的顺向河都具有狭长的V形河谷，前山河床笔直，后山多成之字，坡度陡峻，河谷内无泛滥平原。东侧断层面上有扇形缺口，大止观桥、黄庭观、驾鹤亭和朱晓桥等处的扇状缺口之间还有类似的方肩存在。

2.4 断层构造地貌明显

衡山断层构造地貌十分发育，首先表现在衡山垒形中山地貌和阶梯状地貌。东西两侧受区域性大

断裂控制，山体隆起形成垒形中山地貌；主脊线两侧多条叠瓦式排列的北东向断层，是阶梯状地貌形

成发育的重要因素之一 。如衡山悬谷很多，可以说在每两级阶梯的转折处都有悬谷存在，有水流者形成跌水、瀑布，最典型为后山仙岩悬谷，直立高达200 m以上

2.5 水蚀、崩积及石蛋景观富有特色

在以流水侵蚀为主的外营力作用下，衡山的沟谷或溪流河床上普遍发育着富有特色的水

蚀地貌，

其形态主要有石槽、石脊、石臼、石盆、石潭等。

3．影响因素

3.1地壳运动

南岳衡山的古地貌,初起于侏罗纪,最后形成于新近纪末,先后受到了燕山运动，喜马拉雅运动的影响。衡山地貌的形成，由侏罗纪燕山运动奠定古地貌轮廓和骨架，然后经历了燕山早期岩浆侵入活动——地壳隆起成为穹隆山地——上覆地层遭受剥蚀，花岗岩出露成为准平原——地壳下降成为大内陆湖——红色岩系沉积——地壳间歇性抬升及断裂构造、侵蚀剥蚀——今日衡山地貌等演化过程 。此外，南岳衡山具有典型的阶梯状地貌，其四级阶梯暗示着南岳衡山地区自白垩纪以来有着至少4次相对快速上升期和四次相对稳定期。

3.2 岩石性质

岩石性质是衡山地貌形成的物质基础。从总体上看，花岗岩是块状构造的岩石，坚硬致密，抵抗侵蚀的能力很强，这是衡山能够形成高峻山地的原因之一。衡山之所以能够保留湘中地区的4个夷平面形迹，也与其岩体性质有关，因为衡山周边的沉积岩、变质岩硬度大大低于花岗岩，遭受侵蚀、剥蚀速度大，故衡山周边的古夷平面已变得残缺不全。此外，衡山地区花岗岩主、副矿物成分多，各种矿物膨胀系数不同，这就为花岗岩山坡坡面的主要发育形式——等坡后退创造了有利条件 ；这样的性质也使得花岗岩形成的山丘，大都起伏和缓，形状多为穹隆形。

3.3 岩体构造

岩体构造包括了岩体外围的褶皱、断裂构造和岩体内部的节理构造，它们是衡山地貌形成的控制性因素。岩体外围的褶皱、断裂构造主要控制了衡梯状地貌，不仅是传统意义上的多次侵蚀夷平的结果，而且是断裂构造发育叠加的结果。在衡山垒块内，断裂构造也十分发育，并形成了前述的各种断层构造地貌。岩体内部的节理构造主要控制了衡山花岗岩微地貌景观的形成与演化，如衡山花岗岩峰墙、峰柱、崖壁等微地貌的形成与节理构造有着密切的关系。

3.4 流水侵蚀

无论是石槽、石脊、石臼等花岗岩水蚀地貌，还是花岗岩峡谷、花岗岩崩塌堆积地貌、花岗岩石蛋地貌的演化等，都离不开以流水为主的侵蚀作用。特别是在南岳衡山现代地貌的塑造过程中，如石蛋地貌、坡谷地貌、沟壑崩岗地貌等，现代流水侵蚀都发挥着非常重要的作用。如花岗岩石蛋地貌的发育状况，与现代流水侵蚀强度有关。石蛋出露部分较少，石蛋之间保存着红土或网纹层，表征地表处于轻度侵蚀状态；若石蛋出露较多，石蛋之间仅保有

沙土层，说明地表已遭中度侵蚀；若石蛋全部显现于地表，石蛋之间以碎石相连，反映出地表已经强度或极强度侵蚀，水土流失严重，预示该地自然环境的变化及人类活动对自然要素的干扰已相当严重 。

除以上主要因素外，温度、生物条件等也是影响地貌形成的因素。

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衡山地质地貌实习报告城市环境保护 05346010 衡山地处湘江中游，位于北纬2710′～2720′，东经 11234′～11244′，北起福田镇，南 至樟木市，东起南岳镇，西至界牌，面积约为342 平方公里，自隋文帝起，衡山被誉为天下南岳。

衡山的植被、土壤和地质地貌发育都比较典型，我们在2008 月25日～2008 月30日对衡山 进行了实习考察，学到了许多有关生态、土壤和地质地貌方面的知识，我们还亲身体验了祝融峰之高、水 1.南岳地质形成过程衡山初起于侏罗纪，几起几落，最后形成于第三纪末，与燕山运动和喜马拉雅运动都有关系。燕山运 动前后形成燕山期南岳二长花岗岩体和白云峰二云母花岗岩体，由于燕山期花岗岩体的侵入，侏罗纪之前 的地层大受扰乱，地面隆起，成为衡山地穹。独特的地理位置使衡山既受伟大构造带和新华夏系的影响， 又与古生代和新生代的构造运动相联系。

早在古生代时期，南岭就有规模不等的冲断层形成和挤压褶皱出现，称南岭纬向构造带，对衡山的形 成起到了先行者的作用，而后来的衡山则是湖南山字形构造的脊柱。中生代特别是侏罗白垩纪，由于地转 偏向力的作用，强烈的燕山运动使亚欧大陆自北向南推动，在太平洋底壳的阻挡下产生强大的力矩，发生 不均衡的扭动并形成多字型构造的隆起和拗陷，即新华夏系构造，衡山花岗岩很可能在此时火山、岩浆和 构造运动十分强烈的情况下侵入。白垩纪初期，衡山地穹在衡阳盆地北缘迅速上隆，与衡阳盆地边界沉积 同时断裂，开始在衡山地穹南端神皇山一带出现北西—南东方向断层后，南岳衡山地穹东面从现在的衡山 县城至樟木市乡一线相对下陷。到白垩纪晚期，南岳地穹西部也相对下陷，地穹相对更为突出，大批风化 侵蚀物向东、南、西三个方向排泄。至第三纪初，南岳山上所覆地层几乎无存，花岗岩体露出地面，巨大 的穹隆成为准平原。其后地盘又稍有下降，成为一个大内陆湖，第三纪红色岩系便沉积于此。

新生代的喜马拉雅运动，使南岳花岗岩体与红色岩系同时升起，同时南岳花岗岩体发生大量断层，其 中南岳镇大断层使南岳花岗岩体分为东西两大块，西块上冲成今日南岳，第三纪颇为疏松的红色岩系也在 此过程中被剥落侵刨。第四纪以来，南岳山体仍在不断上升，其山势更加雄伟，南岳花岗岩体在亚热带气 候的长期影响下，逐渐形成厚层花岗岩红色风化壳。

衡山断层大致沿一个方向，因其前山为陡陵而后山平缓成单面山，整个衡山尚未发现上覆花岗岩和剧 烈褶皱以及新岩层上覆老岩层的现象，上升花岗岩下面没有中生代时期的风化剥蚀物。断层节理发育，多 断层三角面还有山脉的不连续性、V 形河谷大发育等，是大致在一个方向上的正断层，对于衡山局部来说 是由东南－西北方向的张力造成。随着断层构造的逐步稳定，流水以及风化作用，如果不发生新的地质构 造运动，衡山在其悠久的历史演变中或许变成低矮的丘陵，或许被夷为平地而淹没于衡阳盆地之中，但在 今后较长时期内还会保持现在的稳定状态。

衡山地质地貌的形成主要是地壳的垂直运动 第一次抬升 沉积岩地壳被剥蚀：地壳抬升－水流运动－海中 第二次抬升 最老的一次抬升形成南岳山峰：1000 米左右 第三次抬升 水库山200～300 米－－塔处500～600 米，山脊移平面 第四次抬升 地壳运动－海平面变化－移平面变化－形成丘陵 第五次抬升 南山区平原，湘江河流堆积平原，侵蚀平面，堆积平行面 2.南岳地层和岩石类型 南岳主体由燕山期花岗岩构成，出露面积为450 平方千米，北起福田铺，南到店门前，东起沙泉铺， 西至界牌镇。岩体东北部为第一次侵入的斑状二长花岗岩，出露面积为 217 平方千米，同位素年龄值为 12318.7 万年。岩体西南部为第二次侵入的白石蜂二云母花岗岩，出露面积为 233 平方千米，同位素年龄 值为8012.1 万年，出产钾长石、纳长石和高岭土等。

衡山地层 岣嵝峰一带元古界前震旦系冷家溪群的变质岩 福田乡元古界前震旦系板溪群的板页岩和砂砾岩 衡山县城西部上古生界泥盆系锡矿山组的灰岩和 上古生界石炭系大塘阶测水组的石英砂岩 中生界白垩系神皇山组和戴家坪组的紫色砂页岩 水濂洞东侧有少量的新生界第三系霞流市组的紫 色砂页岩和泥质灰岩 八井田—白鹭坳断层带和宋桥—岭坡断层带以北 新生界第四系地层的红土 现在的衡山是以一大块花岗岩石为基础，华严湖和天柱峰等地由于地层沉积遭到冲刷和剧烈剥蚀，花 岗岩有较大面积出露。岩内穿插有伟晶花岗岩，石英岩脉很多，宽窄变化较大，最窄的只有几毫米，宽的 可达 40 厘米，这些岩脉会加速花岗岩风化。花岗岩风化使基岩上覆红壤中含有大量石英沙粒，包围在花 岗岩外围的岩石包括志留奥陶纪紫色页岩和砾状石英岩、泥盆纪砂岩和页岩以及第三纪红色砂岩和页岩。

就性质而言，砾状石英岩最硬，紫色页岩最软，在同期岩层上表现为不同的地形，再加上水、风、热的风 化和剥蚀作用，形成现代衡山的奇特景观。

衡山东侧是一条北北东－南南西方向的大断层，登祝融峰向东南望可看到一行行排列紧密、脊背尖锐 如刀锋般的平行山脊，其东端都有三角面高出东南低地 200～500 米。前山断层崖上多发育顺向河，河谷 狭隘呈V 形，河床笔直，坡度陡峻，无泛滥平原。另外断层崖面上还有众多无河流的扇形缺口，辖神坳、 止观桥、黄庭观和米晓桥等处还存在类似方肩，为块体山地发育过程中的初期地形。一般前山地势北部比 南部高，从祝融到紫盖，高度相差300 米，往南到佝偻峰，高度又差300 米，愈南愈低。可能受断层作用 影响，南北侵蚀基面有差别，南部距离湘江较近。V 形河谷与扇形缺口内散步大小不一的花岗岩石块，最 大的直径可达2 米，可能是本地风化物。衡山花岗岩小型构造发育，节理发达，风化剥蚀作用强烈，上封 寺附近可发现已剥光的危崖险石表面。由于石嘴存在、河流复活以及冰川和断崖作用，前山多悬谷。而后 山则主要为单面山，后山花岗岩被水成岩层包围并向外倾斜50～60，发育成单面山与猪背山。后山的 水成岩砾系包括红色岩系的砂砾岩、砂岩和页岩，志留奥陶纪的石英岩和千枚岩等，多成单面山，其抗风 化能力较弱。

3.南岳主要地貌类型：阶梯型地貌 3.1 地貌特征 南岳是湖南省长衡丘陵盆地中的一座孤峰，是以花岗岩断块组成的峰林状地垒形中山地貌。

3.1.1 群峰突起 南岳区内不到 40 平方千米范围就聚集了几十个山峰，这些山峰海拔多在 500 米以上，耸立于海拔不 100米的湘中盆地，显得山更高、坡更陡、谷更深。在报信岭一带，谷深达 700～900 米，表现出峰林 状景观。

3.1.2 阶梯型地貌 南岳以断裂作用和间歇性升降运动为主，从现代地貌上看，南岳以各主峰山脊线为主体，中高周低， 自上而下可分四级阶梯，分别代表四个不同地质时期所残留下来的侵蚀剥夷面，暗示着南岳有四次相对快 速的上升期和四次相对静止的稳定期。

南岳以紫盖、祝融、天柱、祥光、观音和石廪诸峰组成北东—南西走向的脊线，构成海拔 1000 上延伸10 千米的第一级阶梯。山脊线东西两侧，从北向南排列着 列海拔在700～800 米的东西方向 平行山脊，如竹稿岭、掷钵峰、天堂峰和天台峰等，构成南岳的第二级阶梯。在第二级阶梯的外侧，沿着 平行山脊分别向东西延伸，形成一些海拔 400～500 米的山脊峰，如紫云峰、香炉峰、天台、寨子岭和狮 子峰等，构成南岳的第三阶梯。在山体周围的山麓，大量花岗岩、变质岩以及紫色砂页岩的风化物组成红 色丘陵和岗地，海拔在150～200 米，构成了南岳的第四级阶梯。

由于河流侵蚀的下切作用，在第二和第三级阶梯的平行山脊之间的山谷地带多形成肚大口小的山窝瓶 状宽谷带。由第二级夷平面下切而成的方广寺、广济寺、九鸡洞、罗汉台以及半云庵等宽谷地貌，其高度 与第三级阶梯相当。由第三级夷平面下切而成的华严湖、白龙潭、四方台、镇岳林、严渡以及拜殿等宽谷 地貌，其高度与第四级阶梯相当。

3.1.3 断层地貌发育 南岳山体东西两侧均为大断层，山体上升为垒形，垒块内断层地貌发育形成平行山脊、三角面山、V 形河谷、扇状缺口以及悬口等地貌。

南岳各断层岩面上的顺向河都具有狭长的V 形河谷，前山河床笔直，后山多成之字，坡度陡峻，河谷 内无泛滥平原。东侧断层面上有扇形缺口，大止观桥、黄庭观、驾鹤亭和朱晓桥等处的扇状缺口之间还有 类似的方肩存在。

3.1.4 地表破碎，岩洞石蛋遍布 南岳气候温暖湿润，降水丰富，地势高峻，各种形式的流水作用活跃，对地表冲刷能力强，使地表分 割破碎，沟谷发育，河岗冲沟密度为2.5 千米/平方千米。

在侵蚀、剥蚀和重力崩塌作用下，重力地貌发育。在花岗岩山体中上部存在很多形状各异的岩洞，如 皇帝岩、观音岩、不语崖、烟霞洞、罗汉洞、还珠洞、文殊洞、一生岩和三生岩等。

花岗岩分布区还散布着大小不一的石蛋，上部多基岩岩株经球状风化剥蚀形成的半裸露型石蛋，如狮 子岩。崩落岩块形成裸露石蛋，如望月台和会仙岩等。中下部特别是V 型河谷中，裸露型石蛋众多，如观 音岩、飞来船、福寿石和试剑石等巨型石蛋，中小型石蛋随处可见。

3.2 地貌类型 3.2.1 构造地貌：分布范围广泛，占南岳山体的主要部分 海拔 1000 米以上的峰状花岗岩断块中山，在长宽不超过 20 千米的范围内就有 19 座超千米的山峰， 构成峰林状山体。

海拔200～1000 米的刀峰状花岗岩中低山，呈不对称肋骨状排列于衡山主脊两侧，东西走向，南北平 行。西侧山脊向西延伸4～5 千米，东侧山脊向东延伸2～3 千米，高度从里向外呈阶梯状降低，河流下切 十分显著，山脊尖锐如刀峰，山坡陡峭，河谷幽深。

海拔 300～900 米的窄脊陡坡变质岩中低山，紧邻花岗岩中山的南北两端，为构成衡山山脉的重要部 分，如南端海拔951 米的岣嵝峰，北端海拔422 米的天马山。

3.2.2 侵蚀地貌：主要分布于南岳主体周围，多为海拔100～300 米的丘陵地带 红色砂岩单斜丘陵在南岳花岗岩体西侧，自福田、望峰、东湖、国庆、江柏堰和神皇山至樟木市，大 致成一半圆形，长达80 千米，此线为一谷地，相对高差小，多发育为单斜状丘陵。

海拔100～300 米的花岗岩残丘分布于水桐皂—南岳镇—云峰寺沿线的东侧，为花岗岩断层的下降盘。

因相对下降，花岗岩经长期剥蚀和侵蚀，形成今日海拔较低的馒头状残丘，其风化壳厚度达 15～30 植被破坏后，切沟、冲沟和崩岗发育，水土流失严重。3.2.3 堆积地貌：多分布于沿河及山麓地带的河流出口处以及部分山窝瓶状宽谷带内 这里河床比降小，河流所夹带的冲刷物质沉积下来。这种洪积—冲积物在山麓略呈扇形分布，形成洪 积—冲积地形。堆积物质主要属石英砂土层，多经人工耕作为水稻土。

3.3 地貌对环境的影响 南岳花岗岩体的断层众多，峰岭陡峻密布，对环境产生了巨大影响。在气象方面，造就了美丽的云海、 神秘的浓雾、湿冷的大风、丰富的降雨以及麓热顶冷的温差。在地貌景观方面，有峻峰、崖岩、峡谷、泉 溪瀑和池潭井等。在生物方面，复杂的地质地貌造就了环境多样性和生物多样性，使原生性原始林和珍稀 动植物等得以保存。

3.4 保护地质地貌的建议 （1）南岳山体是花岗岩，这是一种比较好的石材，可以开采，但在开采的区域上应严加限制，以减少对 景观的破坏。

（2）严格控制在保护区内的楼堂馆所建筑，控制其数量、高度和规模等，以保护自然景观和生态系统。

（3）在必要的建设和采矿中，应避免对典型地质地貌遗迹的破坏。

（4）开发专业科学知识游，如地质地貌土壤知识游，普及知识，扩大客源。

4.南岳水文状况 由于梭状穹隆形山地的影响和制约，衡山水系充分适应地形特征发育成放射状。在较小面积上，各河 近乎相互平行，坡度较为一致。包围于穹隆构造花岗岩体外围的古生代岩层主要是志留奥陶纪的紫色页岩 和砾状石英岩以及泥盆纪的砂岩和页岩，其次是下石炭纪的石灰岩。衡山地层大致向外围倾斜，水系适应 此构造和地形斜坡，都发育成顺向河。衡山断层发育对河流坡度变化起着巨大作用，河床比降以断层线为 转折点，悬岩直泻后逐渐和缓。前山东侧受北北东—南南西方向的大断层影响，各顺向河以断崖为转折点， 断崖以西上升地块各河谷比降达 0.1 以上，水急流至断崖处突然转为瀑布，断崖以东下降地块比降和缓到 0.01 以下，河湾发育。断层下侧顺向河出口的地方冲积土堆积较厚，但由于断层以西河谷太短，所携带的 泥沙不多，顺向河发育时间不长，未发现显著的冲积扇。

前山的樟木港、白罗港和龙隐沟等25 条河流向东、东南或东北方向放射，流到山麓地带就互相劫夺， 合并为五六条支流汇入湘江干流。由于河流袭夺作用，特别是南岳镇以南、止观桥与樟木市之间，前山顺 向河数目在下降地块突然减少。樟木港是沿着红色岩系与志留奥陶纪地层发育的一条后成河，汇集五条顺 向河，向路港支流也有劫夺顺向河的条件，处于地壳的软弱带。由于上升地块各顺向河都切刻在深而平行 的河谷里，流路挺直，断层线以西没有劫夺现象。

后山的 23 条顺向河流垂直于山体顺着岩层和地形斜坡向西、西北或西南方向放射，而后汇合于蒸水 和涓水南端。蒸水呈北西北－南东南方向在衡阳汇入湘江，涓水呈西南－东北方向流入湘江。后山顺向河 跨越单面山而成小峡谷，最初发育在红色岩系的倾斜地面上，后来由于侵蚀作用加强，后成河发育下切为 峡谷，散布各种大小不一的石块，多数是花岗岩，好像经受长期冲刷，有磨光现象。李四光证明衡山西边 的雪峰山在第四纪初有冰川存在，衡山顶也有可能存在冰帽，现在前后山的大小石块可能是冰川作用的遗 衡山梭状山体的狭长峰顶脊岭略呈东北－西－西南弧形方向，构成山地两侧河流的天然分水岭，从东北紫盖峰经祝融峰、华盖峰、观音峰和白石峰到西南佝偻峰，全长 30 千米，分水岭山峰海拔 900～1300 米。前山坡度大于后山，后山林地优于前山，前山距离湘江较近，下切和溯源侵蚀较强，分水岭西进，前 山流域面积扩大，分水岭弯曲度也越来越大。衡山55 个海拔1000 米以上的山峰连成一个平坦的地面，个 别山顶如上封寺也有平坦的地面，应该是衡山的最初侵蚀面。在侵蚀和水系发育的过程中，气候因素补给 水量也起到了很大作用。

衡山属亚热带季风性湿润气候，降水丰富。海拔70 米处年平均温度17.5，最冷月平均温度5.0， 最热月平均温度 29.7，年降水量 1509.5 毫米。而海拔 1230 米处年平均温度 11.3，最冷月平均温度 0.08，年降水量最高可达 2342.6 毫米。衡山河流主要靠雨水补给，对于夏汛东枯的季风型山地河流， 流量季节变化大，梅雨期洪水大，冬季河流低水位要靠地下水补给。山顶年降水量高达 2324 毫米，其中 春夏之交就占40％，山麓在5～7 月的降水量占了全年的一半，山顶在7～8 月降雨少，蒸发也少，相对为 低水期，，山顶在12 月降水最少。

衡山气候温暖湿润，降水大于蒸发。由于坡陡分化强，地面风化强烈，植被较好，雨水下渗多，地下 水丰富。风化和构造作用使节理裂隙发育，地下水顺隙流动，泉水眼很多。在枯水期，地下水可以补给衡 山河流。

5.南岳向斜地貌 2008 月28日，我们沿着沙泉铺－石湾路线观察了衡山的向斜地貌，一共考察了沙泉、金狮村、 石子坳、长江镇平潭煤矿、新源村新源小学、湘江边以及衡山电力局对面七个地方的地质地貌。

编号 地点 地质地貌 南岳镇大断裂使沙泉一带成为下沉盘，南岳山为上升盘，除了花岗岩还有页岩和方解石，其中页岩应该是从别处搬来的的沉积岩，含有 CaCO 的称为钙质页岩，可通过加稀盐酸观察是否起泡来判断。我们在此处观察到的页岩的层理是一层深一层浅，颜色浅的代表丰水年，深的代表枯 水年。若CaCO 能沉积下来通常形成菱形解理，在我们观察的岩石层面上有流痕，反映了水不深，岩石有时浸入水下，有时暴露于地面受河流 侵蚀 金狮村主要由泥盆纪石英砂岩和砂页岩组成，属于陆相沉积，走向南—东，倾 140，倾角68，出露部分上层是石英砂岩，硬、脆、褐黄色、有 红黄斑，下层是砂页岩，反映了成岩过程中气候的变化以及河流流动 石子坳主要由石炭纪石灰岩组成，属于由陆相—海相沉积的变化过程，海相沉 积主要是化学沉积和生物沉积，其中青灰色的是不纯的石灰岩，白的是 很纯的方解石 长江镇平潭煤矿此处靠近向斜轴部，最年轻，主要由二叠纪页岩和砂岩组成，属于陆相 沉积，走向北—东，倾向25，倾角34，此处页岩和砂岩厚薄相间， 可以判断出层理。煤矿一般在沼泽地或松林地形成，而长江镇平潭煤矿 含无烟煤多，煤石含泥多，不能烧 新源村新源小学主要由泥盆纪石英砂岩组成，走向北—西，倾向 320，倾角 44，岩 石坚硬，土黄色层面，层比较厚，岩石比较破碎，白色是原有成分，红 色是褐铁矿，与金狮村属于同一地层，位于向斜的不同翼 湘江边河漫滩就是水多时漫掉，水少时露出来，二元结构，卵石很多，磨匀度 很好。河流阶地是指当地壳抬升时，为了达到地质作用的平衡，河流的 下蚀作用增强，就会在下切河道的两侧形成由原来的河漫滩沉积构成的 阶梯状地形，称河流阶地，谷底部分河水经常流动的地方称为河床。湘 江往北流，有弯处，河流最深处的凹岸在石湾一边，也是湘江的右岸， 我们所在地是凸岸，即湘江左岸。若要知道河槽的形态，需把水位、满 潮水位、大断面面积和流速等测出来，测量流速时可分层测，在 0.6 水深处可代表平均流速，在深的地方需要一条船测量，而在浅宽处则需要两条船，根据测得的流速和断面面积可计算出流量 衡山电力局对面海拔48 米，倾向315，倾角53，是含碳量很高的碳质页岩，颜色很 黑，其中薄片状的是碳质页岩，含钙高，加酸有泡沫，命名为含钙的碳 质页岩，陆地形成于树木和草类比较丰富的地方，很多有机质腐烂

衡山地质地貌实习报告

衡山地质地貌实习报告 衡山地处湘江中游，北起福田镇，南至樟木市，东起南岳镇，西至界牌，面积约为 342 平方公里，自隋文帝起，衡山被誉为天下南岳。它素有“五岳独秀”之美称。衡山主体由燕 山期花岗岩构成 ，发育我国南方典型的花岗岩地貌。

1．南岳地质概况 衡山初起于侏罗纪，几起几落，最后形成于第三纪末，与燕山运动和喜马拉雅运动都有 关系。燕山运动前后形成燕山期南岳二长花岗岩体和白云峰二云母花岗岩体，由于燕山期花 岗岩体的侵入，侏罗纪之前的地层大受扰乱，地面隆起，成为衡山地穹。独特的地理位置使 衡山既受伟大构造带和新华夏系的影响，又与古生代和新生代的构造运动相联系。

早在古生代时期，南岭就有规模不等的冲断层形成和挤压褶皱出现，称南岭纬向构造带， 对衡山的形成起到了先行者的作用，而后来的衡山则是湖南山字形构造的脊柱。中生代特别 是侏罗白垩纪，由于地转偏向力的作用，强烈的燕山运动使亚欧大陆自北向南推动，在太平 洋底壳的阻挡下产生强大的力矩，发生不均衡的扭动并形成多字型构造的隆起和拗陷，即新 华夏系构造，衡山花岗岩很可能在此时火山、岩浆和构造运动十分强烈的情况下侵入。白垩 纪初期，衡山地穹在衡阳盆地北缘迅速上隆，与衡阳盆地边界沉积同时断裂，开始在衡山地 穹南端神皇山一带出现北西—南东方向断层后，南岳衡山地穹东面从现在的衡山县城至樟木 市乡一线相对下陷。到白垩纪晚期，南岳地穹西部也相对下陷，地穹相对更为突出，大批风 化侵蚀物向东、南、西三个方向排泄。至第三纪初，南岳山上所覆地层几乎无存，花岗岩体 露出地面，巨大的穹隆成为准平原。其后地盘又稍有下降，成为一个大内陆湖，第三纪红色 岩系便沉积于此。

新生代的喜马拉雅运动，使南岳花岗岩体与红色岩系同时升起，同时南岳花岗岩体发生 大量断层，其中南岳镇大断层使南岳花岗岩体分为东西两大块，西块上冲成今日南岳，第三 纪颇为疏松的红色岩系也在此过程中被剥落侵刨。第四纪以来，南岳山体仍在不断上升，其 山势更加雄伟，南岳花岗岩体在亚热带气候的长期影响下，逐渐形成厚层花岗岩红色风化壳。

南岳主体由燕山期花岗岩构成。岩体东北部为第一次侵入的斑状二长花岗岩。岩体西南 部为第二次侵入的白石蜂二云母花岗岩。现在的衡山是以一大块花岗岩石为基础，华严湖和 天柱峰等地由于地层沉积遭到冲刷和剧烈剥蚀，花岗岩有较大面积出露。岩内穿插有伟晶花 岗岩，石英岩脉很多，宽窄变化较大，这些岩脉会加速花岗岩风化。花岗岩风化使基岩上覆 红壤中含有大量石英沙粒， 包围在花岗岩外围的岩石包括志留奥陶纪紫色页岩和砾状石英岩、 泥盆纪砂岩和页岩以及第三纪红色砂岩和页岩。就性质而言，砾状石英岩最硬，紫色页岩最 软，在同期岩层上表现为不同的地形，再加上水、风、热的风化和剥蚀作用，形成现代衡山的奇特景观。2.花岗岩地貌特征2.1 地貌类型多样，景观丰富 2.2 发育典型的群峰——条形岭脊花岗岩地貌 南岳衡山发育着典型的群峰——条形岭脊花岗岩地貌，具有两个特征：①花岗岩山峰密 集成群②条形岭脊突出。南岳衡山的众多山峰，大多沿条形岭脊分布，具有一定的走向。例 如，主脊线上分布有紫盖峰、祝融峰、天柱峰、祥光峰、观音峰、石廪峰、佝嵝峰等气势雄 伟的山峰。

2.3 明显的阶梯状地貌 南岳衡山自上而下可分为 4 级阶梯，在主脊线以东的前山特别明显。

南岳以断裂作用和间歇性升降运动为主，从现代地貌上看，南岳以各主峰山脊线为主体， 中高周低，自上而下可分四级阶梯，分别代表四个不同地质时期所残留下来的侵蚀剥夷面， 暗示着南岳有四次相对快速的上升期和四次相对静止的稳定期。

由于河流侵蚀的下切作用，在第二和第三级阶梯的平行山脊之间的山谷地带多形成肚大 口小的山窝瓶状宽谷带。由第二级夷平面下切而成的方广寺、广济寺、九鸡洞、罗汉台以及 半云庵等宽谷地貌，其高度与第三级阶梯相当。由第三级夷平面下切而成的华严湖、白龙潭、 四方台、镇岳林、严渡以及拜殿等宽谷地貌，其高度与第四级阶梯相当。

南岳山体东西两侧均为大断层，山体上升为垒形，垒块内断层地貌发育形成平行山脊、 三角面山、V 形河谷、扇状缺口以及悬口等地貌。南岳各断层岩面上的顺向河都具有狭长的 V 形河谷，前山河床笔直，后山多成之字，坡度陡峻，河谷内无泛滥平原。东侧断层面上有扇 形缺口，大止观桥、黄庭观、驾鹤亭和朱晓桥等处的扇状缺口之间还有类似的方肩存在。

2.4 断层构造地貌明显 衡山断层构造地貌十分发育，首先表现在衡山垒形中山地貌和阶梯状地貌。东西两侧受 区域性大 断裂控制，山体隆起形成垒形中山地貌；主脊线两侧多条叠瓦式排列的北东向断层，是阶梯 状地貌形 成发育的重要因素之一 。如衡山悬谷很多，可以说在每两级阶梯的转折处都有悬谷存在，有 水流者形成跌水、瀑布，最典型为后山仙岩悬谷，直立高达 200 m 以上 2.5 水蚀、崩积及石蛋景观富有特色 在以流水侵蚀为主的外营力作用下，衡山的沟谷或溪流河床上普遍发育着富有特色的水蚀地貌， 其形态主要有石槽、石脊、石臼、石盆、石潭等。

3．影响因素 3.1 地壳运动 南岳衡山的古地貌,初起于侏罗纪,最后形成于新近纪末,先后受到了燕山运动，喜马拉雅运 动的影响。衡山地貌的形成，由侏罗纪燕山运动奠定古地貌轮廓和骨架，然后经历了燕山早 期岩浆侵入活动——地壳隆起成为穹隆山地——上覆地层遭受剥蚀，花岗岩出露成为准平原 ——地壳下降成为大内陆湖——红色岩系沉积——地壳间歇性抬升及断裂构造、侵蚀剥蚀— —今日衡山地貌等演化过程 。此外，南岳衡山具有典型的阶梯状地貌，其四级阶梯暗示着南 岳衡山地区自白垩纪以来有着至少 4 次相对快速上升期和四次相对稳定期。

3.2 岩石性质 岩石性质是衡山地貌形成的物质基础。从总体上看，花岗岩是块状构造的岩石，坚硬致 密，抵抗侵蚀的能力很强，这是衡山能够形成高峻山地的原因之一。衡山之所以能够保留湘 中地区的 4 个夷平面形迹，也与其岩体性质有关，因为衡山周边的沉积岩、变质岩硬度大大 低于花岗岩，遭受侵蚀、剥蚀速度大，故衡山周边的古夷平面已变得残缺不全。此外，衡山 地区花岗岩主、副矿物成分多，各种矿物膨胀系数不同，这就为花岗岩山坡坡面的主要发育 形式——等坡后退创造了有利条件 ；这样的性质也使得花岗岩形成的山丘，大都起伏和缓， 形状多为穹隆形。

3.3 岩体构造 岩体构造包括了岩体外围的褶皱、断裂构造和岩体内部的节理构造，它们是衡山地貌形 成的控制性因素。岩体外围的褶皱、断裂构造主要控制了衡梯状地貌，不仅是传统意义上的 多次侵蚀夷平的结果，而且是断裂构造发育叠加的结果。在衡山垒块内，断裂构造也十分发 育，并形成了前述的各种断层构造地貌。岩体内部的节理构造主要控制了衡山花岗岩微地貌 景观的形成与演化，如衡山花岗岩峰墙、峰柱、崖壁等微地貌的形成与节理构造有着密切的 关系。

3.4 流水侵蚀 无论是石槽、石脊、石臼等花岗岩水蚀地貌，还是花岗岩峡谷、花岗岩崩塌堆积地貌、 花岗岩石蛋地貌的演化等，都离不开以流水为主的侵蚀作用。特别是在南岳衡山现代地貌的 塑造过程中，如石蛋地貌、坡谷地貌、沟壑崩岗地貌等，现代流水侵蚀都发挥着非常重要的 作用。如花岗岩石蛋地貌的发育状况，与现代流水侵蚀强度有关。石蛋出露部分较少，石蛋 之间保存着红土或网纹层，表征地表处于轻度侵蚀状态；若石蛋出露较多，石蛋之间仅保有沙土层，说明地表已遭中度侵蚀；若石蛋全部显现于地表，石蛋之间以碎石相连，反映出地 表已经强度或极强度侵蚀，水土流失严重，预示该地自然环境的变化及人类活动对自然要素 的干扰已相当严重 。

除以上主要因素外，温度、生物条件等也是影响地貌形成的因素。