神农架之地质构造

神农架

神农架地质简介

湖北神农架世界地质公园位于神农架林区中南部, 地势总体西南高东北低, 山脉近东西向横垣于公园西南部, 山峰多在海拔1500 m 以上, 华中地
区6 座海拔3000 m 以上的山峰均位于公园内, 其中, 神农顶海拔3106.2 m。公园最低点为下谷坪乡的石
柱河, 高程为 398 m。公园地处亚热带气候向温带气候过渡区域, 气温偏凉而且多雨(朱兆泉和宋朝枢, 1999)。
神农架位于湖北省西北边陲,扬子板块北缘、秦岭－大别山造山带东段，扬子地台与中朝地台两大块体碰撞拼合的位置，山脉呈东西向延伸，总体地势西南高，东北低，河谷深切，沟壑纵横，层峦叠嶂，山势雄伟，大小山峰187座，山峰多在海拔1500米以上，其中2500m以上山峰32座，3000m以上山峰6座，最高峰神农顶海拔3106.2m，被称为“华中第一峰”，区内最低点石柱河海拔只有398米，平均海拔1800m，相对高差达2700余米。

神农架记载着16亿年以来地壳沧海桑田变迁的历史，保存有中元古代十分完整的地层——神农架群；有代表着罗迪尼亚超大陆裂解事件的辉绿岩墙；有新元古代早期冰期事件的见证——南沱冰碛岩；有分布广泛的叠层石群；由6座海拔3000米以上的高峰共同构成的“华中屋脊”，是长江和汉水在湖北境内的分水岭；有山体地貌、构造地貌、流水地貌、岩溶地貌、冰川地貌等地质景观近200处，是世界罕见的天然地质博物馆。独特的晚前寒武系地层、典型的断穹构造、第四纪冰川遗迹等，具有极高的保护价值、科学价值和国际对比意义。
神农架世界地质公园地质景观类型多样。神农架世界地质公园中的地质遗迹被划分为典型地质剖面、古生物景观、地质地貌景观、山岳地貌景观、水体景观、地质灾害遗迹景观等6大类。其中典型地质剖面以地层单位和地层界线层型剖面最为丰富，地质地貌景观则以岩溶地貌和第四纪冰川地貌最为典型。

地质地貌景观

岩石地貌

岩溶地貌、喀斯特地貌

神农谷石林：公园内广泛出露可溶性碳酸盐岩，主要为中元古代神农架群厚层、巨厚层白云岩和部分新元古代—奥陶纪灰岩、白云岩。在岩溶作用下形成一系列的漏斗和洼地、溶洞、暗河、盆地、溶沟、溶槽、石芽、石林、槽谷、干谷、溶峰、天生桥等。
天生桥

岩浆岩地貌

神农架世界地质公园发育一套基性岩浆岩墙群，形成于新元古代时期，是罗迪尼亚超级大陆裂解的产物。基性岩墙较周围发育的中元古代神农架群白云岩更耐风化，因而当周围碳酸盐岩在岩溶作用下消失之后，基性岩在山顶得以保留，出现在神农顶、金猴岭、老君山等一系列3000m以上高峰的山顶之上。

冰川地貌（以大九湖为典型）

在环游大九湖时，我就猜想此处有冰川活动的可能，因为大九湖如此大的景区在极高的海拔上还能有如此平坦的土地和洼地供流水聚集，是很明显的冰川刨蚀。

冰川刨蚀地貌

冰川刨蚀地貌主要有冰斗、角峰、刃脊、“U”形谷等。其中因神农架主峰地区的海拔较高，由一系列3000m以上的山峰组成，在此发育有多种类型的冰蚀地貌。冰川侵蚀地貌形态清楚，尤以冰川槽谷和冰碛堰塞湖保存最好。还有发育完好的冰斗、角峰、刃脊等

冰川堆积地貌

在冰川作用下，在冰川底部发育了一系列的冰川堆积地貌，主要有侧碛、底碛、漂砾等。其中，以长岩屋冰川漂砾、小九湖冰川侧碛堤最为典型。

冰缘地貌

晚更新世（1-40Ma）在神农架世界地质公园发育了两期冰缘期，形成了一系列冰缘地貌。较为典型的有神农顶石海、石流坡、红石沟石河、潮水池至猴子石寒冻石柱、松柏冰楔和融冻卷曲构造。

流水地貌

神农架属于北亚热带季风气候区，为亚热带气候向温带气候过渡区域，降水量丰富，使得公园内发育了众多的河流。在流水冲刷、剥蚀作用下，形成了一系列的流水地貌。其可分为流水侵蚀地貌和流水堆积地貌。
据个人观察，当地山下多流水瀑布，下游有明显的流水地貌

流水侵蚀地貌

神农架地区中元古代神农架群厚层、巨厚层白云岩和新元古纪—奥陶纪白云岩、灰岩十分发育，较易受到流水的侵蚀，加上公园降水丰富、河流众多，形成一系列的流水侵蚀地貌。

流水堆积地貌

神农架地区河流较多，在河流下游和盆地中形成了一系列河流堆积地貌。

构造地貌

褶皱地貌：神农架地区分为：中元古代地层构成的基底褶皱和上覆地层形成后期覆盖褶皱，神农架主峰及山岭均由基底褶皱构成，如神农谷—凉风垭一带的山峰和脊岭，由一系列背、向斜构造所组成。

水体景观

河流

神农架世界地质公园山势高峻，水系发育，为湖北省境内长江和汉江的分水岭，公园内河谷具明显的幼年期特征，河谷陡狭，横断面多呈“V”形。河谷坡降大，水流急，水能资源丰富。公园内水系发育方向受断裂构造的控制，而河网发育的密度则受地层岩性控制。碎屑岩区河网密度一般在1km/km2以上，最密可达1.64km/km2，碳酸盐岩区，河网密度一般在0.11-0.38km/km2。公园内主要河流有：长江支流香溪河水系的龙口江、长方河、当阳河、九冲河；沿渡河水系的板桥河、黄溪河、石柱河。汉江支流南河水系的关门河、古水河、洛溪河；官渡河水系的落羊河、阴峪河、紫竹河、平渡河。公园河流地表水总径流量为每年38.711亿方。其中以汉江支流官渡河、南河规模最大，次为南部的长江支流香溪河、沿渡河。

瀑布

公园内因山势高峻，地形起伏较大，陡壁发育，加上雨量充沛，沟谷中的水流流过坚硬的岩石，常常形成瀑布。典型的瀑布有：三堆河瀑布、金猴飞瀑、天生桥瀑布等。其中，金猴飞瀑尤为突出，其高约30m，宽约5m，水势较大。在茂密的原始森林中，叠瀑高悬，飞流直下，别有一番情趣。岭上古木蔽天，瀑布飞悬，水光山色浑然一体，美不暇接。

湖泊

神农架湖泊中以大九湖最为典型。群山环抱、坦荡开阔的大九湖是我国中部最大的高山平原。其雨量充沛，水草丰茂，70%为水草覆盖，大约有3-4m厚的泥炭层，黑土层平均厚度达120cm。大九湖是渐新世末（2.5-4千万年前）形成的岩溶盆地，曾因地下水通道阻塞而成为岩溶湖，湖水被疏干成沼泽化，形成现在的地貌景观，是我国亚热带山地湿地沼泽的典型代表。

神农架的地质变迁史

16亿年以前，神农架地区是一片汪洋大海，沉积了以白云岩为主的“神农架群”岩层。后来，神农架地区经历了多次的构造变动，沧海变桑田。“神农架群”上升出露地表，并在后来多期的造山运动中，被断层切割，并且反复地受到向上抬升的大地构造影响，形成了一个叫做“神农架穹窿”的正地形构造。然后，这个地区又经历了多次造山运动和间歇性构造抬升，最终造就了在华中地区一山独大、群峰耸立的高山地理特征。六座海拔3000米以上的高峰齐聚这里，形成了著名的“华中屋脊”。正是这种独特的高山地势，造就了神农架雄伟壮阔的自然景观和独特的气候环境。
神农架地区地质演化大致划分为以下五个主要阶段：

大约距今16—10亿年期间
神农架地区是一片汪洋大海。海平面多次升降，漫长的海洋环境在这里沉积了厚达4000余米、以白云岩为主的古老地层，这套地层被命名为“神农架群”。
大约距今10—8亿年期间
在全球格林威尔造山运动的背景下，区域上发生了一次被称为“晋宁造山运动”的大规模构造运动，使神农架地区的沉积盆地关闭、隆升，脱离海洋环境，逐渐上升成为陆地。
大约距今8—2.5亿年期间
距今8亿年以后神农架地区又开始全面海侵，直到古生代（大约距今5.4-2.5亿年），主要为较为稳定的海相环境。印支运动（大约距今2.5-2.05亿年）末结束了海槽发育历史，又开始上升为陆地。
大约距今2.5亿年—6500万年期间
这一时期是神农架地区构造格架定型的主要时期。在这一时期，神农架地区又经历了规模较大的“燕山造山运动”，使神农架地区的地层发生了大规模的褶皱和断裂，形成了以神农顶为中心、形状类似于倒扣铁锅的断穹构造。自此，才有了今日“华中屋脊”的雄奇壮丽。
距今260万年以来
新构造运动使神农架地区总体处在间歇式抬升阶段。地形的持续抬升加剧了岩石的风化剥蚀和水流的冲刷、溶蚀等外动力地质作用，使神农架群这一古老地层暴露于地表。在不断风化、侵蚀的过程中，最终形成了落差较大的V型河谷以及不同高程的水平溶洞、地下暗河、落水孔等一系列地质遗迹。

参考文献

董茜, 李江风, 方世明, 等. 湖北神农架世界地质公园地质遗迹分类及地学意义[J]. 地球学报, 2015, 36(6): 799-806.
神农架世界地质公园官方网站