廣州市增城地質公園花崗巖龜背石特征及成因研究

蘇扣林，鄭小戰(zhàn)，黃永貴，蘇麗薇，黎橋勇

（廣州市地質調查院，廣東廣州510440）

廣州市增城地質公園花崗巖龜背石特征及成因研究

蘇扣林*，鄭小戰(zhàn)，黃永貴，蘇麗薇，黎橋勇

（廣州市地質調查院，廣東廣州510440）

廣州市增城地質公園位于廣州北部派潭鎮(zhèn)大尖山一帶，花崗巖龜背石位于增城地質公園牛牯嶂風景區(qū)內。通過地質調查和研究，花崗巖龜背石主要分布在標高在500～1000m低—中山地貌，面積約254m2，龜背石上花崗巖為南昆山單元（K1N）中粗粒黑云母二長花崗巖，花崗巖形成于早白堊世。園內龜背石分為2種類型，一種是外營力地質作用如次生節(jié)理形成的楔形體龜背石，較為常見，美學價值不大；另一種是半塑狀花崗質巖漿加之局部化學成分差異，干裂形成網格狀裂紋，后經風化地質作用，在原巖表面留下形成形似龜背紋微地貌，十分罕見，是增城地質公園珍貴的地質遺產，具有極高的科研和美學價值。

增城地質公園；花崗巖龜背石；風化剝蝕地質作用；地質遺跡

龜背紋，古代占卜時灼烤龜甲，視所見坼裂之紋，以兆吉兇體咎。又因龜背紋是神秘莫測之物而被崇尚，隨演化成吉祥之物。龜背石是巖石表面因存在類似于龜背的花紋而得名。目前發(fā)現的龜背石有三大類，一種是沉積巖類龜背石，如大連濱海國家地質公園中形成于5.4億前寒武紀鈣質粉砂巖龜背石、贛州石城通天寨丹霞地貌紅色砂巖龜背石。第二種是火山巖類龜背石，如內蒙古阿爾山石塘的熔巖狀龜背石，廣東湛江湖光巖國家地質公園柱狀節(jié)理玄武巖龜背石。第三種為本次發(fā)現的花崗巖中龜背石，本項目為廣州市財政專項，通過地質調查了解廣州市增城地質公園龜背石分布、特點，研究其成因，探究其遺跡點美學價值。

廣州市增城地質公園位于廣州北部派潭鎮(zhèn)大尖山一帶，總面積約254km2，園內花崗巖龜背石首先由廣州市地質調查院在開展地質遺跡調查的過程中發(fā)現，主要分布在增城地質公園東北部牛牯嶂至望君山的山峰、巖壁、溝谷等處。園區(qū)地處低緯度區(qū)，屬南亞熱帶季風氣候，全年平氣溫20℃～22℃，年降雨量為1600mm以上，年平均日照時數1871.0h，河流主要以派潭河為主，系增江一級支流，發(fā)育于南昆山馬坑嶂，由高灘水、靈山水、高埔水等小河組成，在小樓鎮(zhèn)大樓山匯入增江，河長36km，年徑流量5×108m3。區(qū)內最高峰牛牯嶂（海拔1087.3m），屬于低山—中山地貌。

增城地質公園龜背石分布于早白堊紀南昆山單元（約126Ma）黑云母花崗巖中，處于佛岡—豐良東西向構造帶與北東向廣州—從化斷裂帶交接復合南面部位，園區(qū)北部石人嶺—大尖山一帶，侏羅世火山活動頻繁而強烈。早白堊世區(qū)域上的花崗巖主要沿東西、北東向呈小巖株或巖基狀展布，多為S型花崗巖。至白堊紀末，巖漿活動才逐漸減弱，地殼運動逐步走向和緩。第三紀起的喜瑪拉雅運動使園區(qū)處于隆升剝蝕狀態(tài)，第四紀更新世新構造運動表現為區(qū)域性差異塊斷升降運動，區(qū)域上花崗巖主要為風化剝蝕作用占主導［1-2］。

1　花崗巖龜背石分布及分類

1.1花崗巖龜背石分布

根據現場地質調查，增城地質公園內花崗巖為淺灰色，花崗結構，塊狀構造，粒度2～8mm，斑晶含量5%～10%，斑晶成分為鉀長石，多為自形板狀、寬板狀，卡氏雙晶發(fā)育。巖石主要礦成分鉀長石25%～45%，基質呈他形不規(guī)則狀，少數半自形板柱狀；斜長石20%～35%，自形—半自形柱狀、柱粒狀；石英25%～35%，呈他形粒狀；黑云母3%～5%，呈板狀、板柱狀。里特曼指數（σ）2.06，Al2O3飽和度（ACNK）1.03，具有S型花崗巖特征。此外標高在800m以上時，巖石中可見少量灰白色石英閃長質包體。花崗巖龜背石發(fā)現8處，3處分布在牛牯嶂水庫周邊溝谷處，標高在570～610m，面積41m2，5處分布在牛牯嶂峰至望夫山巖壁及溝谷處（圖1），標高在860～1010m，面積213m2。

圖1　增城地質公園牛牯嶂花崗巖龜背石照片

1.2花崗巖龜背石分類及成因解釋

根據現場地質調查（表1），園區(qū)中花崗巖龜背石分2種類型，第一種為外營力龜背石，該龜背石為后期地質構造運動，如擠壓共軛節(jié)理切割巖體形成的楔形體，后經流水侵蝕以及后期風化作用形成不等邊三角形、四角形等龜背石。該龜背紋特點是邊比效平直，切割深，為外營力地質作用下，自然演化過程形成，自然界中較為常見，美學價值不大，如D04。

表1　增城地質公園牛牯嶂龜背石調查表

第二種為內營力龜背石，花崗質巖漿呈半塑狀加之局部化學成分差異，干裂形成網格狀裂紋，后期風化作用對龜背紋形成占次要因素，該龜背紋五邊形居多，偶有弧形邊，且嵌合較為整齊，形似龜背的紋飾，該龜背紋特點是五邊形居多，切割不深，多呈“V”，龜背上的巖石為中粒黑云母二長花崗巖，灰白色，結構較為疏松，多呈中—微風化巖狀，自然界中較為少見，美學價值大［3-4］，如D05、D06、D07、D08。現場調查時對D05點龜背紋（樣號H1）和龜背殼（樣號H2）取化學樣進行主要成分對比分析，樣品化驗委托廣東省402建材隊實驗室采用滴定法進行分析（分析精度優(yōu)于1%），分析結果見表2。

表2　增城地質公園牛牯嶂龜背石D05點化學分析結果表

從表2得知，龜背紋和龜背殼上的化學成分總體變化不大，但龜背紋上的MgO、CaO明顯偏多，MgO相對龜背殼偏多53.33%，CaO相對龜背殼偏多30.99%，MgO、CaO在雨水、大氣中的CO2以及溫度等影響下溶解，在原巖表面留下紋飾。

2　花崗巖龜背石美學價值評價

2.1稀有性評價

園區(qū)中內營力花崗巖龜背石，發(fā)育規(guī)模中等，保存完整，十分罕見，據現有資料記載尚屬首次發(fā)現，國際、國內稀有。

2.2觀賞性評價

龜背紋在民間語意吉祥如意象征，花崗巖巖龜背石，可比大連濱海國家地質公園中前寒武紀鈣質粉砂巖龜背石以及湛江湖光巖國家地質公園柱狀節(jié)理玄武巖龜背石。具有很強的科普性、趣味性，對展示增城地質公園旅游新形象和新魅力，提升增城地質公園知名度和美譽度具有巨大的推動作用，是增城地質公園珍貴的地質遺產，具有極高的科研和美學價值。

3　結論

（1）廣州市增城地質公園花崗巖龜背石按其成因類型分為2類，一種是外營力地質作用如次生節(jié)理形成的楔形體龜背石，較為常見，美學價值不大。另一種是半塑狀花崗質巖漿加之局部化學成分差異，干裂形成網格狀裂紋，后經風化地質作用，在原巖表面留下形成形似龜背紋微地貌，十分罕見，是增城地質公園珍貴的地質遺產，具有極高的科研和美學價值。

（2）比較形似的龜背紋一般形成于標高大于800m巖壁或溝谷處，自然界中較為少見，美學價值大（如D05、D06、D07、D08），為難得的自然遺產，建議加以宣傳保護。

［1］謝先德，朱照宇，覃慕陶，陳俊仁，文啟忠，等.廣東沿海地質環(huán)境與地質災害［M］.廣東科技出版社，2003.

［2］易順民，梁池生.廣東省地質災害及防治［M］.北京：科學出版社，2010.

［3］國土資源部地質環(huán)境司.走進國家地質公園［M］.北京：中國大地出版社，2003.

［4］張?zhí)炝x，李江風，馮進城.地質公園導游必讀［M］.北京：中國地質大學出版社，2006.

P571

A

1004-5716（2016）04-0130-04

2015-04-17

廣州市財政專項項目（廣州市地質遺跡保護規(guī)劃）。

蘇扣林（1964-），男（漢族），江蘇鹽城人，高級工程師，現從事區(qū)域地質、地質礦產及環(huán)境地質工作。