深部过程,岩石圈演化等方面的研究都具有极其重要的价值,已成为中外学者进行地学科研的基地。峨眉山独特的地质特性,为多种生物的滋生繁衍和雄、秀的地貌自然景观的形成创造了先决条件。
峨眉山的现代地貌,是新构造期地壳抬升与地表夷平两个相反方向作用力共同作用
的结果。不同的构造——岩石地层背景产生不同的地貌成因类型。其主要类型有:构造地貌、流水侵蚀地貌、岩溶地貌和构造剥蚀台地等是峨眉山的主要地貌类型。多样的地貌类型产生了多样的自然地貌景观。从而使峨眉山赢得了“秀甲天下”的赞誉。
1.峨眉山地质发展史:
峨眉山是一座背斜断块山,西部隶属峨眉——瓦山断块带。其地质发展史和地质构造有着密切的联系,现就其地质发展作以下介绍:
早在距今约8.5亿年以前(即早震旦世),峨眉山区还是一片汪洋。早震旦世后期,晋宁运动使峨眉山从地槽区转化为地台区,形成一座低平的山。同时,在地壳深部引发了大量的花岗岩岩浆侵入,形成峨眉山基底岩系,为以后沉积岩盖层的发展演化,起到“地基”作用。
震旦纪中后期到奥陶纪初期(距今7—5亿年左右),海水向我国西部、南部淹没而来,峨眉山区第二次沦为沧海,峨眉山区地壳缓慢沉降。初期,地壳下降甚微,在1亿年的时间里,沉积形成了近1000米厚的以碳酸盐为主的白云岩,即目前一线天、大坪、洪椿坪等地出露的地层。这个时期,大量的低等植被和单细胞动物开始诞生,现在洪椿坪附近的岩石上,尚可清晰地看到藻类的化石遗迹。后期,地壳继续下降,并沉积形成了约1000米厚的砂岩、页岩和白云岩。由于在总的下降过程中,其速度快慢不均,时降时停,甚至间有微小的上升。因此,在从仙峰寺经遇仙寺到洗象池的地层上遗留下岩石交互成层,色彩交错的现象。此地层含有丰富的笔石化石、三叶虫化石和腕足动物化石等。
到奥陶纪后期(距今4.5亿年左右),峨眉山区又开始上升出水面,形成汪洋中一座孤岛。在其孤岛“生涯”的两亿年里,大地发生了地质史上从未有过的巨变,变得生机勃勃,万物散发出生命的气息。而峨眉山区却宁静地处于长期的剥蚀之中,故而其地层剖面中缺失了中奥陶世至石炭纪的历史记录,二叠纪地层直接覆盖在早奥陶纪的地层之上。
早二叠纪时期(距今约2.7亿年),我国南方发生了地质史上最广泛的海浸,峨眉山区第三次沦为海底,沉积形成了厚度为400—500米的碳酸盐岩层,为峨眉山悬岩、灵洞等的形成提供了物质条件。如雷洞坪千米悬岩和七十二洞都出现在这套岩层中,并保存着珊瑚、腕足类和蜓科的化石。
延至晚二叠纪初期,峨眉山区又一次露出海面,成为攀西古裂谷带的一部分。但好景不长,强烈的华力西运动致使它又进入了火海,即发生了惊天动地的地幔基性岩浆喷溢而出,铺盖了约50余万平方公里,冷却后形成为厚达400多米的玄武岩,即著名的峨眉山玄武岩。目前主要分布于金顶、万佛顶、千佛顶和清音阁等地。
二叠纪后期,海水又再度浸漫,并且过渡到地质史的中生代三叠纪初期,峨眉山区第四次变为沧海,沉积形成了约1500米厚的含砾砂石、岩屑砂岩、泥岩等。目前,龙门洞一带岩层即是这一时期的遗存。
直至晚三叠纪(距今约1.8亿年左右),受印支运动的影响地势上升,海盆逐渐缩小,直至最终关闭,海水永远退出了峨眉山区。距今约1.8—1亿年左右,峨眉山还是一个大陆湖泊,沼泽环境。经多次转换,沉积形成一套以砂岩、泥岩、粉沙岩为主的含煤地层,现主要分布和出露于山麓地带。到第四纪中更新世,峨眉山气候寒冷,进入冰期,晚更新世,气候渐暖,在断陷盆地中沉积山前洪冲层构造。
6
峨眉山雄姿的真正崛起形成,是从白垩纪(距今约7000万年)末开始的,是大自然内外营力长期作用的结果。
白垩纪后期,受四川运动的影响,峨眉山原始水平状的沉积岩层变形、移位,出现了程度不均的褶皱,规模不一的断层。其中峨眉山大断层,峨眉山大背斜又开始发育,峨眉山主体已开始崛起,但当时海拔高度仅1000米左右,成为四川盆地边缘的一座低山,还貌不惊人。
时至始新世末期(距今约3000万年左右),印度板块与我国的扬子板块相碰撞,导致世界最高的山脉——喜马拉雅山褶皱升起。这次喜马拉雅运动,强大的侧压力,震撼了整个亚洲东部。峨眉山也不断遭受东西向主压应力的挤压,出现了强烈的褶皱和断裂,山体沿着峨眉山大断层的断裂面迅速地抬升,高度已达海拔2000米左右,形成峨眉山背斜,即峨眉山主体。峨眉山背斜开初还是一个呈南北向隆起的整体,但是其边缘又发生了一系列的断层,将背斜分割成若干大断块,特别是主压应力在北西、北东方向的“x”分压应力所造成的呈北西向断层,更进一步分割了峨眉山背斜。这为以后峨眉山的进一步迅速崛起和地形地貌的进一步形成,奠定了坚实的基础和格局。
当发展到喜马拉雅运动后期(距今约300万年左右)时,不可阻挡的震撼,又使峨眉山出现了频繁的新构造,真可谓“大地颤抖,山崩地裂”,其挤压应力以北西——南东方向的分压应力为主,不仅使峨眉山断层规模增大,而且切割到基底的花岗岩体,使峨眉山主体沿断层强烈抬升,最终形成今朝之雄姿,与峨眉平原相对高差达2600余米。
近数十万年以来,包括金顶的峨眉山主体,即峨眉大断层和观心坡断层之间的三角地带,上升了近1000米,平均每年上升2毫米。纯阳殿凤凰坪一带,即观心坡断层北侧,上升了约500米,平均每年上升1毫米。而山麓外侧,即黄湾、二峨山等地,只上升了约100米,平均每年上升0.2毫米。也正由于山体抬升具有间隙性和各断层抬升速度不同,决定了峨眉山的整个地貌是西南方向高山峻岭,东北方向则为低缓的浅丘平原,以及人们常称的峨眉山。
2. 地层
峨眉山区地层出露较全,在全世界出露的13个系的地层中,除缺失志留系、泥盆系
和石炭系外,其余10个系均有出露。总厚度达7490.32米。其中,震旦系上统——三叠系中统主要为海相沉积;三叠系上统为海陆过渡相;侏罗系一—下第三系为河湖相;上第三系-——第四系为冲积层、洪积层及冰川沉积。
前震旦系
峨眉山岗岩、埋藏在峨眉山背斜核部,由于断层的抬升和流水的切割才零星出露地表,主要分布在张沟两侧谷坡上及黑龙江、白龙江深谷中。 岩性特征:灰白色、浅灰色及肉红色,中至细粒结构(一线天一带)和中粗粒似班状结构(张沟)。岩体出露部位为边缘相和过渡相。
震旦系
峨眉山缺失下统及上统下部列古六组。上统观音岩组直接不整合于晋宁期峨眉山花岗岩岩体之上。峨眉山花岗岩出露于石笋沟、洪椿坪、牛心寺、张沟等地,构成峨眉山背斜核部,其岩体剥蚀较浅,仅出露了边缘相和过渡相。
(1)喇叭岩组(ZbL) 下部浅灰色砂岩夹薄层不纯白云岩,底部有一层含细砾石英岩(不稳定),上部为灰至深灰色薄至中层泥至白云岩,顶部夹黑色碳质页岩,厚47.5米。
(2)洪椿坪(Zbh) 为浅灰色薄层微晶白岩,局部夹硅质条带,含丰富的藻类化石,与下伏喇叭岗组及上伏麦地坪组呈整合接触。
寒武系
7
发育完整,与震旦系连续沉积,为中国有代表性的著名剖面之一。分布与震旦系大体一致,并展布于遇仙寺、九岗子、洗象池一带,构成峨眉山背斜两翼。其东翼受构造影响,地层残缺。与下伏震旦系整合接触,分下、中、中上统。
(1)麦地坪组(Є 1m) 为浅灰至深灰色中厚层状微晶白云岩,中夹有硅质岩,硅质条带及磷块岩,是本区最主要的含磷矿层位。
(2)九老洞组(Є 1j) 底部为一层黑色、灰色炭质页岩及粉砂岩,其上为灰、深灰、黄灰色等薄至中厚层泥质粉砂岩,顶部为灰色页岩。该层页岩中含三叶虫化石。与下伏麦地坪组为平行不整合。
(3)遇仙寺组(Є 1y) 下部为灰色中层石英砂岩夹紫红色泥岩、灰绿色粉砂岩及白云岩。上部为灰色薄层至厚层泥质白云岩、鲕状白云岩及白云岩。含三叶虫化石(古油节虫、莱得利基虫)
(4)大鼻山组(Q2d) 杂色(浅灰、紫红、黄、灰、灰绿)薄层泥灰岩,白云质灰岩及细砂岩之互层。下部泥砂质教重,中上部钙镁质较重其中夹有多层紫红色岩、与Q2 其中的紫红色夹层想对照,称“上红层”。
(5)洗象池组(Q2——3X) 灰色中厚至厚层致密细晶白云岩,炭质白云岩及白云质灰岩,夹少量钙质砂岩,底部常见3~5米厚的浅灰石英砂岩,本层致密坚硬,常成绝壁,洗象池,仙峰寺一带的悬岩上部均由它构成。
奥陶系
分布于阎王坡、大乘寺等地,构成峨眉山背斜两翼。缺失下统上部以及中、上统。其下统分两组,即罗汉坡组和大乘寺组。与下伏寒武系整合接触。其岩性为石英砂岩、泥岩、页岩、白云质灰岩、泥质粉砂岩等。含丰富的三叶虫化石。
(1) 罗汉坡组(O2L)厚159米 底部为浅灰上午页岩及石英砂岩,夹多层竹叶状灰岩;下部为浅灰、橘红、紫薄至厚层白云岩夹浅灰色石英砂岩;上部为黄绿色、深灰色薄层至中厚层白云质砂岩及结晶灰岩,发与波浪及交错层等构造。
(2)大乘寺组(O2d)厚148米 以黄绿色及灰绿页岩为主、夹薄层砂岩,整合于O1L上。
二叠系
主要分布于新开寺、清音阁、两河口、挖断山、雷洞坪、金顶等地。与下伏奥陶系呈假整合接触,分上、下两个统。
(1) 梁山组(P1L)厚1—16米 灰色,黄绿色及黑色砂质页岩夹灰质页岩及赤铁矿、菱铁矿组。
(2)栖霞组(P1q)厚282米 灰色、深灰色中至厚层灰岩,白云岩灰岩及白云岩、易碎,富含方解石脉及沥青质。
(3)矛口组(P1m)厚346米 深灰色厚层含燧石结核灰岩,下部夹浅灰色白云质灰岩及白云岩纹层。
(4)峨眉山玄武岩(P2β)厚227米 本区玄武岩底部常有一层灰色薄层粉砂岩,夹炭质页或透镜状煤层及灰色铝土质泥岩。
茅口灰岩的预面呈凹凸不平,具黄褐色色调,代表经过一个时期风化剥蚀作用。其上的煤系地层代表海岸沼泽,故二迭系上下统间为一平行不整合面。 本区玄武岩主要为黄绿色斑状玄武岩,暗灰绿色微晶玄武岩及杏仁状玄武岩三种,一般可见由斑状——微晶(柱状节理发育)——杏仁状的喷出顺序,均属大陆喷发性质。 (5)沙湾组(P2S) 厚95米 主要为暗紫色铁质凝灰岩、页岩、粘土岩、粉砂岩与黄绿色、灰绿色岩屑砂岩铁质粘土岩互层含菱铁矿结核。
三叠系
分布于龙门洞峡谷、张沟、净水等地,构成牛背山背斜两翼。其沉积构造、层面构造非
8
常典型发育。与下伏二叠系整合接触,分下、中、上三个统。下统主要为一套红色陆相碎屑岩--潮坪碳酸盐岩。即含砾砂岩、岩屑砂岩、粉砂岩以及泥质白云岩、白云质泥灰岩等。 (1)飞仙关组(T1f) 厚198米 紫红色薄至中厚层细粒岩屑砂岩,夹粉砂岩,粉沙质泥岩及中粗粒砂岩,含钙质结合,具大型斜层理,泥裂等,属河流及三角洲沉积。 (2)铜街子组(T1t) 厚114米 下部:紫色薄层细粒钙质岩屑砂岩与浅灰色灰岩(碎屑灰岩、鲕状灰岩等)互层,在露头上紫色白色相间,十分醒目,极易辨认。岩层中波痕、斜层理、虫迹、泥裂等曾面构造发育,属滨海至浅海相。上部:紫色厚层白云岩,含玛瑙砾粗砂岩及薄层细---粉砂岩,属海滨沉积。
(3)嘉陵江组(T1j)厚169米 下部:黄灰色薄层泥质灰岩;中部:灰至浅灰色薄层灰岩及中厚层灰质白云岩互层,部分为紫色。上部:浅灰色中厚层灰质白云岩及浅紫色膏溶角砾岩。属滨海相沉积。
(4)雷口坡组(T2L)厚426米 本组地层主要发育于峨眉山东麓。由于岩石坚硬,通常形成峡谷地貌。如龙门峡、庙儿岗峡、张沟口峡等。下部为灰至深灰色薄层钙质页岩及白云质泥灰岩,本层底部常有一层水云母粘土岩(绿豆岩)。中部为浅灰色,深灰色薄至中厚层石灰岩及白云岩,夹有瘤状石灰岩及角砾状灰岩。上部为灰至深灰色中厚层至薄层状白云岩。顶部为深灰色膏溶角砾岩(约20~~40米厚)属浅海至滨海沉积。
(5)须家河组(T3X) 厚520~~950米 主要分布在峨眉山北侧(川主)和东南侧(高桥----龙池)。在东麓高桥至龙门洞之间,由于峨眉山大断层和报国寺断层的破坏而大多缺失。 底部为灰黑色页岩,薄层粉砂岩,夹多层深灰色薄层状泥质灰岩(有人将此曾单独命名为“垮洪洞组”)。 向上,须家河只要是一套砂岩与含煤系的页岩互层,大致可分为五套,1、3、5为砂岩含煤地层;2、4为青灰色块状岩屑砂岩夹页岩,其中发育有大型板状层理。
侏罗系
主要分布于峨眉山东北部,与下伏三叠系呈假整合接触,分下、中、上三个统。下统只有一组,即珍珠冲组,岩性主要为一套岩屑砂岩、粉砂岩和泥岩。中下统为一组,即自流井组,其岩性主要为粉砂质钙质泥岩、岩屑砂岩等。中统分两组,即下沙溪庙组和上沙溪庙组。其岩性为一套碎屑岩建造,即长石石英砂岩、泥岩、粉砂岩等。上统分两组,即遂宁组和蓬莱镇组。其岩性为粉砂岩、泥岩等。
(1)白田坝组(J1b) 厚34~~~75米 灰褐色粘土岩和页岩,夹灰白色细粒石英砂岩,局部含煤线。
(2)自流井组(J2z) 厚224~~~422米 灰白色、浅灰色、灰绿色石英砂岩,岩屑石英岩和紫红色、紫灰色砂质泥岩互层,底部夹有中至薄层状粉砂、细粒石英砂岩。
(3)沙溪庙组(J2s) 厚500~~~900米 灰绿色岩屑砂岩和紫红色粉砂质泥岩互层,中部夹一层厚1~~3米的黑灰色、黄绿色页岩。其内含叶枝介化石。砂岩中可见大型斜层理、波痕、干裂等。
(4)遂宁组)J2sn) 厚200~~~335米 棕红色、砖红色泥岩及粉砂质泥岩,中上部局部产透镜状石膏薄层。
(5)蓬莱镇组(J3p 厚150~~~878米 底部为灰绿色中厚层,透镜状泥至、钙质粉砂---细砂岩,全组岩性主要为棕红、砖红色色岩,粉砂质泥岩。
白垩系
分布与侏罗系基本一致,即主要分布于峨眉山东北部,构成北东向宽缓的背向斜翼部,缺失下统。其上统分两个组,即夹关组和灌口组。其岩性为砂岩、粉砂岩、夹少量泥岩,局部夹膏盐晶洞等。与下伏侏罗系呈假整合接触。
(1)夹关组(K1j) 厚400米 砖红、大红色铁质厚层块状砂岩为主,发育波痕、泥裂构造,具泥质同生砾岩。底部砂岩含石英砾石
9
(2)灌口组(K1j) 厚1600米 底部以砖红色泥岩与夹关界分界。下部为棕红色泥岩、页岩、粉砂岩、砂岩,夹杂色页岩、泥灰岩,下部为棕红色泥岩、页岩夹浅灰色泥灰岩及褐色页岩。本组岩层中发育有波痕、泥裂、虫迹等构造,并夹石膏薄层。
第三系
分布零星,集中点为新桥一带。其岩性主要以半胶结砾岩、砂岩为主,局部夹泥岩,与下伏白垩系整合接触。
第四系
主要分布于峨眉河河床,蕨坪坝及山麓边缘地带。岩性表现为松散泥砾层,粘土层和壤土层。砾石层中见冰川沉积物、冲积物等。主要分布于现代河床及阶地上,部分分布于山麓及山坡。主要成因类型有:冲积物(Qa1)、洪积物(Qp1`)、坡积物(Qq1)、残积物(Qe1)等。
3. 构造
中国地质史上中生代末期的燕山运动,奠定了峨眉山地质构造的轮廓,新构造期的喜马拉雅运动,及其伴随的青藏高原的抬升,造就了峨眉山。峨眉山由于山顶上是一大片古生代喷出的玄武岩,其下岩层受到保护而得以保持高度,又因山中内部“瀑流切割强烈”,进而形成了高2000米以上的“峡谷奇峰地形”。登山沿途地形因地层之分而多貌并存:如处于石灰岩层中则有藏九老洞之类岩洞地貌;经花岗岩及变质岩区,又形成深峡之姿;而山顶上坚实的玄武岩又是一番熔岩平台的景象。峨眉山地跨上扬子台褶带的峨眉山断拱和四川台拗的川西台陷,是一座断块山。其构造较复杂。现将最主要的构造简述如下:
(1).褶皱
(1)峨眉山背斜 位于张沟--洪椿坪一带,轴向南北,长约7公里。北端被观心庵断层和万年寺断层斜切而不能北延;南端被峨眉山断层斜切而不能南延。其核部宽缓,出露最老岩层为峨眉山花岗岩。两翼不对称,西翼展布约18公里,出露地层为震旦系-下三叠统嘉陵江组,倾角10~12度;东翼展布约5公里,出露地层为震旦系-下第三系,倾角16~50度,新开寺以东的地层多已倒转。为一轴向西倾的斜歪背斜。
(2)桂花场向斜(又名万年寺向斜) 位于纯阳殿--桂花场一带。轴向北西,长约30公里,整体向北西倾伏呈箕状。被响水洞断层、灰厂沟断层错为两段:南东段由纯阳殿至桂花场,核部狭窄,其地层最新为下三叠统嘉陵江组。两翼地层为下三叠统飞仙关组-上二叠统峨眉山玄武岩。北东翼倾角由5~20度迅速变陡,南西翼受断层影响常发生倒转,在纯阳殿附近向斜仰起并收敛消失;北西段由红岩脚至黄湾,核部宽缓,两翼倾角6~45度。向斜迅速撒开,逐渐过渡为单斜。
(3)牛背山背斜(又名挖断山背斜) 位于龙门洞雷岩一带,轴向北西,长约12公里。核部出露最老地层为下二叠统茅口组。两翼分别出露峨眉山玄武岩组-侏罗系。其北段黑水岗至雷岩,两翼较对称,倾角15~50度;中段和南段,受牛背山断层和伏虎寺断层的影响,两翼不对称,南西翼倾角35~60度,北东翼倾角60~75度。靠近背斜核部倾角变陡,并逐步发生倒转。
(2). 断层
本区断层属压性逆断层。主要有:
(1)峨眉山断层 分布于峨眉山南东侧。在本区域范围内,由西南杨村铺附近,北东经张 山,至峨眉山市中区。区内长约40多公里,走向北东,倾向北西,断面波状。倾角45~70度。北西盘逆冲于南东盘之上。北西盘往往发育拖拽褶皱和派生断层,南东盘地层局部倒转,
10