庐山自然地理概况

1庐山地区自然地理野外实习指导庐山位于江西省北部九江市南部，西北滨临长江，东南临鄱阳湖，地理坐标是：东经115°50′～116°10′，北纬29°28′～29°45′。庐山是由断裂抬升而形成的断块山，山体平面形态呈肾形，由西南向东北方倾斜延伸，中部宽而向东北和西南渐收窄，长20多公里，最宽10多公里，主峰为大汉阳峰，海拔1473.8m，高出四周平原约1440m，属于中山类型。庐山的形成经历了复杂而又漫长的历史过程，留下了许多自然地理遗迹。山体也由时代不同的岩石组成。由于庐山独特的地理位置，加上它具有中山地地貌特征，亚热带山地气候特征，土壤和植被垂直分带明显等特点，故成为一个很好的自然地理实习地点。一、庐山自然地理要素的主要特征㈠庐山地质概况1.庐山的地层庐山主要由震旦纪及前震旦纪地层组成，其分布具有一定的规律性。山体中部出露最宽，向东北部和西部收敛。以九奇峰、仰天坪一带为界，将庐山地层分为南、北两部。南部主要出露前震旦系双桥山群，庐山最高峰汉阳峰由前震旦纪喷出变流纹岩组成，因易受风化，故山峰略呈浑圆状，北部出露震旦系下统南沱组，该组分为上、中、下三部，各部岩性及其分布如表1所示。表1庐山地层及其分布概要地层单位及代号岩性分布第四系Q全新统Q4黄色砂砾、黄褐色粉砂亚黏土、灰黑色淤泥庐山山下江湖、现代河谷晚更新统Q3上部：棕黄色亚黏土下部：棕黄色土巨砾层庐山上上中更新统Q2网纹红土——砂砾层山上：大较场、王家坡、西谷、山下早更新统Q1浅棕黄色、棕红、灰白色砂砾层、砂层、灰白色砂质黏土层山下白垩系K南雄组砂岩、砂砾岩、砾岩山下二叠系P石灰岩山下石炭系C石灰岩山下泥盆系D上统五通组砂岩、砂砾岩山下志留系S砂质页岩、页岩、长石石英砂岩山下奥陶系O中统汤山组下统仓山组白云质灰岩石灰岩山下寒武系Є中上统杨柳岗组下统王音铺组泥质灰岩、白云岩震旦系Z西峰寺组下统南沱组石灰岩、硅质岩上部：长石石英砂岩、凝灰岩东谷（中谷）、莲谷、牯峡、女儿城、玉屏峰、2中部：石英砂岩、砂砾岩、长石石英砂岩下部：石英粗砂岩西谷、大较场、小天池、五老峰、大月山、虎背岭、大林峰前震旦系A双桥山群片岩、片麻岩、板岩、混合岩九奇峰—仰天坪线南2.庐山的地质构造(见图1和图2)庐山内的褶曲，有背斜及向斜两列，排列由北向南是：(A)大马颈—虎背岭背斜；(B)牯岭向斜；(C)大月山背斜；(D)三叠泉向斜。不论背斜或向斜均作NE走向。它们奠定了庐山的地质基础。主要断层有二组，其中一组NE走向的有：①莲花洞正断层；②好汉坡正断层；③大月山正断层；④庐山垄正断层；⑤红石崖逆断层；⑥温泉正断层。另一组NW走向的有：⑦息肩亭逆断层；⑧九奇峰逆断层；⑨仰天坪正断层。其中最主要的有二列：即北侧的莲花洞正断层和南侧的温泉正断层。二者将庐山包围，成为庐山断裂上升的主要机制。3.庐山地质发育史庐山地区是一个古老的陆块，在杨子准地台的南缘。准地台比较稳定，其中的庐山地区前期下沉，后期缓慢上升，发育过程可分为4个阶段：Ⅰ地台褶皱基底发育阶段在前震旦纪(An)时，即距今10亿年前，庐山地区已经下沉，成为滨海及浅海(200m)环境，沉积了厚约3000m以上的碎屑岩。An末期的吕梁运动，使An地层发生了褶皱、变质和流纹岩喷出，构成了该区的褶皱基底。Ⅱ地台盖层沉积阶段由震旦纪(Z)—二叠纪(P)，地壳仍然下沉，海水有时加深，故沉积层中除了碎屑岩外还有白云岩和石灰岩岩层，共厚约5000m，成为地台的盖层。在此期间，曾经有过二次短暂升起，即晚奥陶纪及志留纪末—中泥盆纪，后者是加里东运动影响所致。Ⅲ地壳上升和褶皱断裂阶段二叠纪沉积以后，在海西运动影响下，地壳稳定上升，从此脱离了海侵历史。侏罗纪(J)—白垩纪(K)时，由于受到剧烈的燕山运动影响，使盖层(Z—P)发生褶皱、断裂和微弱的花岗岩侵入(花岗岩零星分布在五老峰以南至温泉一线，呈岩株状或岩盆状产出)。庐山亦由此断裂升起，但其四周在晚白垩纪(K2)时下降，发生过陆相沉积。第三纪(R)喜马拉雅运动时，庐山地区再次全面上升(因而缺失第三纪地层)。Ⅳ地壳急剧上升成山阶段自中更新世(Q2)至现在庐山的新构造运动十分明显，使庐山主体沿南北断裂带急剧上升，从而造成了目前断块山的形态。上升证据：⑴从网纹红土的分布高度上看：目前庐山的红土发育高度在海拔300m左右，但古红土(中更新统)在山上分布的高度为800～1200m，上升幅度为500～900m。说明高度800m以上的Q2红土沉积之后随地壳上升而成。⑵分布在1100m左右的古河谷(宽谷)和古谷中沉积的中更新统红土层，仍然得到良好的保存，说明上升的时间不长。3⑶由断裂上升而成的断层仍然很明显，高度大(1000m以上)，未遭强烈破坏，只有少数河流切过断层崖伸入山内而形成峡谷和深沟。说明断层崖的生成时代比较新近。⑷山麓四周广泛堆积了第四纪的砾石层，它与该山快速上升以及高差大有关系。㈡庐山的地貌庐山是由北东—南西向断裂作用上升而形成的断块中山(1000m)。山体内图1庐山地区地质简图4图2庐山地质地貌剖面示意图的褶皱、断层和单斜构造地貌都很明显，河谷地貌特殊。此外还有尚在争议中的第四纪山岳冰川地貌。1.构造地貌庐山由构造(褶皱和断层)所控制的山脊主要有5列：五老峰、大月山、女儿城、牯岭、虎背岭。山脊之间为谷地，主要有4列：七里冲、大校场—船洼、中谷(东谷)、西谷(大林冲)，山脊和谷地平行排列，而且均作北东—南西走向。褶皱构造主要地貌如下：⑴五老峰单面山它由五老峰背斜的北翼所成，其南翼因断层陷落于山南。五老峰高1358m。⑵七里冲向斜谷位于大月山与五老峰之间，发育在三叠泉向斜构造之上。⑶大月山背斜山大月山背斜山受大月山背斜构造控制，走向北东—南西，主要由石英砂岩组成。大月山高1453m。⑷大校场(谷地名称)及西谷次成谷前者在大月山与女儿城之间，后者位于虎背岭与牯岭之间。成因是牯岭向斜两翼的软弱岩层受外力的强烈侵蚀、破坏而成，地貌特别低下，故成为谷地。⑸女儿城(山名)及牯岭次成山位于莲谷—东谷的两侧，原是牯岭向斜的两翼，由于岩石坚硬未被侵蚀而成为低矮的山岭，故称为次成山，山岭的相对高度不大。牯岭的日照峰海拔1310m。⑹东谷(又称中谷)—莲谷、王家坡谷向斜谷受牯岭向斜控制，位于女儿城与牯岭之间，两谷地本来向同一方向延伸，但因受剪刀峡断层的错动影响，故使莲谷、王家坡谷向东北倾斜，而东谷向西南倾斜。⑺虎背岭单面山它是虎背岭倒转背斜残留的南翼(北翼断陷)，成为单斜层及单面山。断层构造主要地貌如下：⑴虎背岭断层崖地貌它是因虎背岭北侧的莲花洞大断层把虎背岭错开，使其北翼断落而成。该断崖在石门涧和莲花洞一带高达1000m，向东北方和西南方降低，断层崖呈阶梯状下降，如好汉坡一带呈二级阶梯。⑵五老峰断层崖地貌因庐山正断层切进五老峰背斜南翼而成，它在秀峰、海会一带崖高达1000m，向东北方递降。断层崖亦分2～3级，断崖受流水下切和溯源侵蚀，形成许多垭口，所谓五老峰就是五大垭口之间的山峰。52.山地夷平面地貌夷平面在山北分布的高度为1000～1100m左右，生成于第三纪末—第四纪初，即地壳上升之前。夷平面的地形起伏和缓，高差不大，有略为高起的岭脊(齐顶)和相对低凹的宽谷(如西谷、东谷、莲谷—王家坡、大校场谷、七里冲等)。宽谷属古老河谷，谷内发育了Q2红土层，二者均表示为庐山上升前夷平面作用期的产物。夷平面的发育对庐山的建设及旅游业的发展起着巨大作用。3.河谷地貌发源于庐山的河流，主要是循软弱层和向斜构造发育，其流向以日照峰为分水岭，其东流向东北，其西流向西南，少数是横切构造发育的较新河流。它们流向大都与上述流向垂直，作南东－北西向。河谷的形态十分特殊，与常态河谷不同，这就是上游为宽谷，下游反而是峡谷，两者之间出现裂点和瀑布。⑴宽谷多发育在软弱岩层之上，并与向斜构造相适应，且与岩层走向一致，如西谷、东谷、莲谷—王家坡、大校场谷、七里冲等宽谷，谷宽而浅，谷地内覆盖着第四纪堆积物，主要有三层：上层：黑色—灰黑色土层，时代全新世。中层：棕黄色砂砾层，时代晚更新世。下层：棕红色砂砾层，时代中更新世。宽谷的高程，在山的中南部最高，向东北降低，如仰天坪：1260～1300m；七里冲：1100～1250m；东谷、西谷：为900～1100m；小天池：900～1000m；天花井：400m。表示老谷生成后，山体不等量上升的结果。⑵峡谷是第四纪地壳上升时，河流侵蚀复活(回春)，河谷下游的河床首先遭到强烈下切而成峡谷。峡谷谷坡陡峭或呈阶梯状，纵比降大，多裂点和瀑布，表示幼年期河谷特征。如庐山西侧的石门涧，它是东谷和西谷的下游，在长约4～5km范围内，高度下降800m。又如东南侧三叠泉峡谷，它在七里冲—青莲寺谷的下游，深切300～650m，分三级跌水，形成三叠泉瀑布，三级高差共达300多米。又如牯岭窑洼以下的剪刀峡，峡口下降700m。再如锦绣峡谷。宽谷和峡谷之间出现大裂点，表示第四纪庐山上升，河流重新下切和溯源侵蚀到达之处，如三叠泉裂点、天桥裂点、芦菱桥裂点。表2庐山的峡谷与宽谷的相对应名称及其间的裂点位置下游峡谷名称裂点位置上游宽谷名称锦绣谷石门涧三叠泉谷天桥芦菱桥三叠泉西谷大校场七里冲综合上述谷地的特点表明：⑴宽谷是早期发育的老河谷，它是在地壳稳定时，河流长期侵蚀而成。宽谷形成时的当日庐山，高度比现在低矮得多。庐山上升后，谷地保留在山地上部，仍未受到新的重大侵蚀。6⑵峡谷是年轻河谷，是在地壳强烈上升和河流重新下切而成的。它从下游开始发育说明宽谷生成之后，庐山曾经发生强烈上升。⑶从宽谷的高度和峡谷的下切深度表明，庐山上升量由中部向东北和西南递减。⑷庐山之四周，由于地壳断裂下沉，故产生厚层的Q4沉积，并出现长江河漫滩或湖泊，如九江附近的八里湖、甘棠湖、白水湖等以及鄱阳湖盆。⑸庐山河流带出的物质出山后，在出口外围堆积成扇形地，这些古扇地受切割后，成为阶地状，约有3级。4.水系及其演变⑴水系的形态在构造影响下，河流流向与构造走向一致，两者相互平行，作北东—南西向，少数河流流向与构造垂直，作南东—北西向。⑵河流袭夺(三处)1)锦绣谷袭夺西谷：西谷原来由虎背岭南侧向南西流入石门涧，但在天桥附近被向西流的锦绣谷袭夺。证据是：A.花径风口：风口段河谷是西谷自然延伸部分，谷内堆积物又与西谷相似，保持着棕红色—棕黄色砂砾层及棕红色网纹红土风化壳。B.天桥袭夺湾及裂点：在裂点(天桥)以上为宽谷(西谷)，以下为峡谷(锦绣谷)。袭夺时代为晚更新世之后。理由是：第一，裂点上溯不远；第二，西谷内由晚更新统棕黄色堆积物所覆盖的谷底未受明显的破坏。2)三叠泉河袭夺七里冲：原来的七里冲向北东流，在三叠泉附近被向南流的三叠泉河袭夺，河流成直角拐弯，河流袭夺后，裂点向七里冲上溯了2km之远，河流下切深度达150～300多米。可见袭夺时间应早于锦绣谷。3)东谷支流袭夺大校场河：该小河切穿女儿城山岭，袭夺了大校场河上游，使大校场河上游原来向南西流入芦林盆地的，现改向北西流入东谷，造成汉口峡。河流袭夺原因分析：庐山上升之前，山体内的河流已发育为成熟的老河谷阶段，即河流循软弱岩层发育和沿岩层走向(作北东向或南西向)流动。当山体上升后，新出现的东西向或南东向河流溯源侵蚀，由于它的流程短和纵比降大，所以不论下切或溯源侵蚀的速度均大于老河流，因此袭夺了东北流或西南流向的古老河流。⑶其他水体庐山人工湖有芦林湖、如琴湖以及承接黄龙潭、乌龙潭储水的庐山水库，并建成水力发电站，即电站大坝。庐山瀑布分布广泛，著名的有三叠泉、黄岩瀑布等。与瀑布相关的还有许多深潭，著名的有黄龙潭、乌龙潭、青玉峡、碧龙潭等。此外，由流水侵蚀、塑造，山上山下沟谷发育，溪流众多。它们与瀑布、深潭、人工湖共同组成庐山水文网。5.关于庐山第四纪冰川问题的争论问题的提出：1947年李四光先生在专著《冰期之庐山》一书中提出，庐山在第四纪更新世曾经出现过三次冰期。它们是：鄱阳期(Q1)、大姑期(Q2)和庐山期(Q3)，证据是：⑴冰蚀地貌1)冰斗：如大坳冰斗、五乳寺冰斗、鼓子寨冰斗等。2)冰川谷：如大校场、王家坡、七里冲冰川谷。73)羊背石：如白石嘴的羊背石。4