云台山层状地貌的成因

Question

如题所述

Answer 1

云台山景区由南向北约40km的距离内，经历了剥蚀丘陵区，溶蚀－侵蚀中、低山峡谷地，侵蚀－溶蚀高原中山区三大地貌单元的变化。其形态特征是层叠状抬高上升，沿子房沟朔源而上，层层叠叠，陡崖与斜坡相间，大层套小层，错落叠置，再加上地层颜色的不同，确实构成云台山的独特景观。

本节探讨构成这种典型的层叠状地貌的成因和影响因素。

一、新构造运动

新构造运动系指第三纪以来的构造运动。本区处于太行山前大断裂带，该断裂带走向NE NEE。第三纪以来，断裂带西侧的山西高原隆起区上升高度1000～1800m，东侧华北平原沉降深度可达2000m。景区均处于上升盘。隆起上升标志主要是根据高原上新构造运动间歇期形成的夷平面的分布及河谷区的阶地分布来确定。

从云台山地区来看，黑龙王庙附近的圪老峪断层有重要的地质意义，该断层的南东盘地层呈阶梯状下降，而北西盘呈上升状态。分水岭地区，太行期夷平面（N₁）（1200～1400m）及唐县期夷平面（N₂）（800～1000m）分布普遍，与两期夷平面相对应的洼地和溶洞高程为1100～1200m及750～850m。老潭沟和小寨沟虽然呈峡谷状，但阶地和相应的卵石层堆积物也时有分布，应属于汾河期（Q₁）和湟水期（O₂）的标志，是第四纪以来地壳上升运动的产物。上述夷平面及阶地使本区宏观上显示出层状地貌特征。

二、产状平缓的寒武－奥陶系碳酸盐岩系的岩性变化

本区沿子房沟到高原分水岭出露产状平缓的元古界寒武－奥陶系的全套地层，厚度约1400m左右。中元古界云梦山组为中厚层状，紫红色石英砂岩，层理发育，在河水冲刷作用下，显出参差不齐的层状形态。而厚度达800m的寒武－奥陶系碳酸盐岩则由成分不同，软硬不一，层组厚薄相异的岩层相间组成（表15，图36）。

表15 云岩山地区碳酸盐岩石化学成分表

（1）下寒武统馒头组

及辛集组

总厚100m 左右，为砖红色含石英粉砂岩与土黄色钙质泥岩，主要是非碳酸盐岩，化学成分中酸不溶物达21%～25%。泥质含量最高，易于风化成土状，具隔水性，形成缓坡。

（2）毛庄组

厚70m 左右，为含泥质条带的泥晶灰岩，亮晶鲕状灰岩及泥质粉砂质页岩。尽管含少量的非碳酸盐岩，但主要为碳酸盐岩，酸不溶物仅含6.29%。其抗风化能力强，形成高60～70m的陡壁，溶蚀作用形成溶隙，有溶隙水渗出。

（3）徐庄组

厚122m，主要岩性为紫红色微薄层细砂岩和黄绿色微薄层页岩或泥质条带，酸不溶物含量为13.20%，易风化成碎片状或土状，具隔水性，是张夏组岩溶含水层的底板隔水层。形成缓坡。

（4）张夏组

，厚210m，主要为巨厚层至中厚层状亮晶鲕粒灰质白云岩或含云质灰岩，鲕粒状灰岩，其酸不溶物含量仅1.96%。这种纯质的厚层状碳酸盐形成高大的峭壁。

（5）亮甲山组

、冶里组

、上寒武统

，总厚170m。主要为厚层至中厚层状白云岩，含硅质条带和硅质团块，酸不溶物含量为9.50%，说明其泥质含量比张夏组高得多，但比徐庄组低得多，反映在岩体表面有风化层，坡角有土夹石堆积体，往往与张夏组共同组成高大的峭壁。景区内的大瀑布落差300m，就是从下奥陶统顶面，飞流直下至张夏组底部及徐庄组顶面。

（6）中奥陶下马家沟组

段，厚30m左右。主要为灰黄色薄层泥云岩夹泥页岩、角砾状含石膏假晶泥灰岩，风化后呈土状并含似层状膏溶角砾岩。本层酸不溶物为19.24%。在地貌上形成缓坡或平台，有时夷平面吻合。

（7）中奥陶下马家沟组

段，厚87m左右。主要为中厚层状—巨厚层状泥晶灰岩、云质灰岩，酸不溶物含量4.24%。在地貌上形成陡壁。

（8）中奥陶上马家沟组

段，厚96m。灰黑色角砾状泥质白云岩、页岩，风化后成土黄色，含石膏假晶泥灰岩、膏溶角砾岩。酸不溶物含量16%，在地貌上形成大缓坡，有时与夷平面吻合。

图36 岩石化学成分变化图

（9）中奥陶上马家组

段，厚160m，中厚层状，豹皮状灰岩、泥晶云质灰岩，夹薄层泥质灰岩。酸不溶物2.5%，形成高大陡壁。

综上所述，寒武系总厚1000m以碳酸盐岩为主的岩系，从岩层的化学成分及性质可以分为四软五硬，即有4组地层为泥质含量高的易风化的泥岩、页岩、泥灰岩类，有5组地层为不易风化，但易溶蚀的石灰岩、白云岩类。这样在地貌上就形成了4个陡壁4个缓坡的阶梯状或层状地貌。