花岗岩是地球上分布最广、最常见的火成岩,占地表火成岩面积的20%-25%。中国是世界上花岗岩分布最广的国家之一,花岗岩面积90.9 万km2,约占全国面积的10% 左右。花岗岩主要出露在中国东部,特别集中在粤、闽、桂、赣、湘等省。 在花岗岩地区,常见到一些球形的巨石分布于山巅溪涧,给人以宽阔的想象空间,成了旅游区的重要景观和神话的源泉。这些花岗岩石球在地貌学上有一个看起来很土的专业名称——“石蛋”地貌。 下面是澳大利亚的石蛋地貌景观 澳大利亚“魔鬼大理岩”石蛋 澳大利亚“魔鬼大理岩”石蛋 澳大利亚“魔鬼大理岩”石蛋 澳大利亚“魔鬼大理岩”石蛋 1名字的来源 “石蛋”这个名称最早出现于地理学家曾昭璇的书中。曾老先生是一位地理大家,擅长发现和命名新景观,之前介绍的“丹霞地貌”作为专业术语也是源于曾先生。曾先生是广东人,对遍布我国东南沿海的花岗岩地貌很熟悉,在其1960年出版的《岩石地形学》一书中,对花岗岩景观进行分类、命名,其中“花岗岩石蛋地貌”就是他在这本书中最早提出来的(曾老先生当时以“石蛋地形”称呼)。如今“石蛋”在学术界广泛流传,谈花岗岩景观的文章,无不引用这一命名。 曾昭璇 这些石蛋究竟是如何形成的,又是如何被摆到山顶上的呢? 2石蛋的成因 那石蛋地貌是怎么形成的呢?首先,这些石蛋常见于岩性相对均一的岩石,如花岗岩、玄武岩、辉绿岩和某些砂岩,尤其在花岗岩地貌中最为常见。要了解花岗岩石蛋地貌是怎么形成的,我们可以先从花岗岩山体的形成开始了解。 目前出露地表的花岗岩为深成岩浆岩,是几千万到上亿年以前由岩浆侵入地壳深处冷凝而形成了,形成的时候一般深埋于地表3公里以下,并未形成现在的山峰。距今数千万至数百万年,随着各期造山运动发展,这些花岗岩体逐渐被抬升剥蚀并暴露于地表。原先埋于地壳深处的花岗岩,顶上覆盖有厚厚的岩层,在花岗岩岩体在抬升过程中,花岗岩因为原先覆盖的岩层被剥蚀,而会产生三组不同走向的裂隙(地质学上称节理)。这三组节理把原先块状的岩石切割成类似豆腐块一样的石块。 豆腐块 被节理切割成块状的花岗岩 当这些豆腐块一样的花岗岩接近地表或出露地表时,在阳光、空气、流水等因素作用下,会发生风化作用。水分顺着节理面不断地渗入和下蚀,通过风化作用,使得块状岩体棱角处的砂粒率先脱落,因为此处岩石的自由面积大(如下图所示,棱边接受2个方向的风化,角部接受3个方向的风化),故棱角逐渐缩减,最终趋向球形,也就是所谓的石蛋。这样的风化过程称球状风化。当地壳继续抬升后,外力作用尤其是流水作用就会把风化壳上层碎屑物质剥离,石蛋则就暴露于地表,在进一步的风化作用下就形成形状奇特的花岗岩石蛋地貌。 花岗岩球状风化过程 有的花岗岩石蛋是块状花岗岩出露地表后,因为球状风化而形成的。如下图的澳大利亚魔鬼岩。 澳大利亚“魔鬼大理岩”石蛋(花岗岩) 有的花岗岩石蛋是在地表以下的风化壳中就形成了。 其实岩石的风化作用其实不一定非要出露地表后才进行风化,大多数的岩石风化是在地表以下的风化壳中就已经进行了,因为雨水会下渗到风化壳中,从而引起风化现象。 岩石在风化壳中就已经风化,在中等风化强度时就可以产生石蛋 风化壳中的球状风化 在花岗岩山体中,当坡面流水把风化壳中松散的颗粒带走后,石蛋就出露在地表,有时候在山顶,有时候在山涧。 福建东山风动石 如果风化壳中的石蛋分布在同一剖面的不同的深处,当它们之间的碎屑被带走后,则有可能会形成一个石蛋叠一个石蛋的叠石现象。 石叠石现象 石叠石现象 如果发育了石蛋的风化壳刚好位于海边,则有可能会被海浪不断淘蚀作用而出露在海边,如新西兰摩拉基海滩、海南三亚的天涯海角、福建平潭岛的半洋石帆等。 新西兰南岛摩拉基海滩上的石蛋 福建平潭半洋石帆 海南省的“天涯海角” 并不是所有的花岗岩山地都会发育有石蛋地貌。如果山地抬升过快,则形成陡峻的山峰,石蛋早就被剥蚀殆尽,只留下零星个石蛋分布在山顶,如华山、黄山等山地。 华山 黄山 同样是花岗岩山地,我国南方的石蛋地貌要远比北方更加发育。因为南方由于热量更多、降水更多,因而风化作用更加强烈,故球状风化也更加发育。因此,在南方的花岗岩山区(尤其是广东福建两省),石蛋很常见,而北方则较少见。 福州风洞山石蛋地貌 广州火炉山石蛋地貌 汕头礐石石蛋地貌 珠海石景山石蛋地貌 感谢王嘉琦提供部分素材。 |
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