海南白沙首次发现大型浅埋藏型花岗斑岩柱状节理群
岩体形成年龄约１亿年
何贤伟 吕昭英
玄武溪龟裂纹岩滩地貌
加快地质资源调查评价，加强保护和合理开发利用地质景观资源，推动热带特色地质公园建设及旅游开发，助力海南国际旅游岛建设，促进海南岛中部山区及少数民族地区脱贫致富，是近年来海南省国土资源厅重点工作之一，采取向中西部倾斜、优先安排资金、加大力度推进实施项目等措施，取得较好成效。从2015年底启动实施的“白沙陨石坑地质特征与地质资源调查评价项目”，目前获得重要成果，省地质调查院专家组近日在白沙黎族自治县首次发现约１亿年前形成的大型浅埋藏型花岗斑岩柱状节理群地貌，极具建设热带特色地质公园及发展生态型旅游开发潜力。
白沙县地处海南岛中西部，是海南黎族、苗族同胞主要聚居地之一，属海南岛最大河流南渡江的发源地，山高林密，生态优美，风光奇丽，素有山的世界、水的源头、林的海洋、云的故乡之美誉。最新发现的花岗斑岩柱状节理群，位于白沙陨石坑内俄剑岭南侧，距县城牙叉镇约8公里。在白沙农场4队附近，在玄武溪及飞鹰崖一带的河床与山体，可见成片花岗斑岩石柱、龟裂纹岩滩、岩柱悬崖。经调查评价，此处花岗斑岩柱状节理岩柱群的奇特壮观地质地貌，具有地质独特性、资源珍稀性，富有科研科普、旅游开发等价值，特别是与周边保护优良的天然植被，以及人工优质高香茶园等资源融为一体，具备建设地质公园及发展乡村旅游的资源远景。
一、地质特征独特性
白沙县东部区域地处北东～南西走向断陷盆地中央，大面积出露中生界白垩系鹿母湾组紫色砂砾岩系，其中目前已发现最为重要的地质地貌景观，即为南渡江畔、俄剑岭下的白沙陨石坑～环形坑。环形坑及周边以白垩系鹿母湾组沉积岩层为基底，花岗斑岩环绕在环形山四周穿插产出。白垩系鹿母湾组紫色沉积岩系，属内陆断陷盆地中的河流相、湖泊相沉积，角度不整合于下伏老地层及花岗岩之上。其下段以砂砾岩、长石石英细砂岩为主，夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩；上段以泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主，岩体主要为以20～30°较平缓倾角向南西倾伏的单斜岩层产出。受热带暴雨面流的冲蚀切割，溪流四布、地形起伏多变，其中主要因火成岩的顶托及鹿母湾组岩层差异风化剥蚀等复杂因素共同作用，形成似椭盘形的白沙环形坑。
在鹿母湾组岩层分布区，特别是在环形坑周边的北部、东部及南部，主要有花岗斑岩穿插侵入产出，总体呈北西南东向展布，以不规则脉状、串珠型小岩株状，以及岩墙状、小透镜状产出，局部有小透镜状石英岩脉、闪长岩脉出露。据采用锆石U－Pb同位素定年测定，花岗斑岩形成年龄约为1亿年。从项目区内的天然及人工揭露的鹿母湾组岩层与花岗斑岩接触地带，已发现多处花岗斑岩体中有鹿母湾组岩石捕掳体；在本次项目施工的钻孔岩芯中，也有多处发现同类现象；从花岗斑岩体穿插侵入于鹿母湾组岩层等现象中，同样证明花岗斑岩岩体形成晚于鹿母湾组岩层。
花岗斑岩呈灰白色，经采样鉴定，斑状结构，块状构造。由斑晶、基质两部分组成。斑晶含量约5～10%，局部达20%，成分以斜长石为主，少量石英、黑云母，呈不规则杂乱分布。斜长石呈半自形板状，部分聚斑状产出，粒度一般0.5～2.4mm，部分高岭土化明显，轻绢云母化，部分粒内聚片双晶发育；黑云母呈片状，杂乱分布，片径0.25～1.8mm，几乎已全部被绿泥石、白云母交代呈假象，少量呈棕色黑云母残留；石英呈半自形～它形粒状，部分被熔蚀呈浑圆状、港湾状，粒度0.2～0.3mm，粒内轻波状消光。基质含量80～95%，由长石、石英及少量黑云母假象组成。长石呈微晶状，杂乱分布，多被包嵌于石英内，粒度<0.15mm，部分高岭土化明显；石英呈它形粒状，杂乱分布，粒度0.1～0.5mm，粒内包嵌微晶状长石构成包含嵌晶结构；黑云母呈鳞片状，部分被绿泥石、绢云母交代呈假象，零散分布，片径<0.1mm。副矿物有不透明矿物、锆石和磷灰石。
花岗斑岩岩体无疑是白沙盆地地区最为主要的造山、造景岩体。从区域上看，花岗斑岩是主要的造山岩体，主要构成了白沙环形坑最高山、海拔达543.6米的俄剑岭主峰，使俄剑岭成为环形坑—环形山最主要的山峰；同时，在俄剑岭以东约10公里的细水乡合水村南湾河边的白石岭（又称狮子岭），构架了酷似人脸轮廓的“佛面山”奇特造型景观的山体。从环形坑内看，花岗斑岩岩体造就了神奇壮丽的柱状节理群。在俄剑岭南侧山脚，玄武溪自东北向西南蜿蜒而流，在河床与山涧之间，多处可见成片分布的花岗斑岩石柱、龟裂纹岩滩。玄武溪谷的龟裂纹岩滩，出露长度约500m；河床及两岸错落散布着灰白色呈垂直、斜立的岩柱四棱形、五棱形、六棱形及不规则形状的柱体，单个柱体直径大小变化不大，多为30～65cm。沿上山水泥路往北东方向前行约200m，在路边缓坡茶园西侧可见一片突兀高耸的花岗斑岩柱陡崖—飞鹰崖，陡崖南低北高，最大高差约60m，裸露部分宽近100m，两旁则为茂密植被所掩藏，其中分布着高度长达20～30m的不规则花岗斑岩柱，柱体多呈四棱形，少量呈五棱形、六棱形及不规则形状，直径约30～60cm不等，单柱自上而下直径变化不大。柱面略呈缓波状弯曲，反映出侵入岩体后期冷凝固结收缩龟裂，发生微弱蠕动塑性变形作用。两大片区天然产出的柱状节理地貌，恬静闲处于玄武溪涧底河岸，或挺拔雄起于飞鹰崖山谷陡崖，高低错落有致、静动结合呼应，具有独特的观赏价值。
二、独特地质地貌资源的珍稀性
较为常见玄武岩柱状节理构造早为人们所熟知，随着野外地质调查工作的深入广泛开展，地质研究人员也发现了少量发育于非基性火山岩中的柱状节理（见附表）。例如世界著名的美国怀俄明州“魔鬼塔”柱状节理发育于碱性喷出岩类响岩体中，香港西贡果洲群岛等地流纹质晶屑凝灰岩巨大六方形石柱及石墙属酸性熔岩中发育的柱状节理，上述基本都属于溢流型的火山岩成柱。2013年3月有媒体及杂志报道在广西岑溪市大业镇发现因人工采石开挖出露宽度约100米、高差约30米花岗斑岩柱状节理群。经广西区域地质调查研究院实地考察鉴定，认为该花岗斑岩柱状节理群形成于约9000万年前晚白垩纪时期，推测当时该地区火山喷发而形成盆地火山岩，经快速冷却结晶后形成柱状节理。浅埋藏型花岗斑岩柱状节理群极为罕见，此次在白沙盆地属首次发现。
世界主要柱状节理岩石对比表
尽管地球上拥有大量出露有平面呈龟裂纹形、立面呈多棱柱状节理的岩石，但绝大多数为玄武岩体产出的柱状节理，很少有酸性火成岩体中产出的棱柱状节理，尤其难得见到如白沙地区天然出露的“花岗斑岩型柱状节理群”。长期以来，许多地质研究学者均认为这种柱状节理构造只能发育在SiO2质量分数在45～52%之间、黏度小、流动性大的基性喷出岩体中，而在SiO2质量分数大于65%以上、黏度大、流动性小的酸性喷出岩体中则极难发育。因此，玄武岩柱状节理构造一词长期来实际上已被人们作为特指的、专门性的基性岩浆喷出岩体原生破裂构造形态术语加以引用。但是，随着野外地质调查工作的广泛开展，人们逐渐发现柱状节理构造非玄武岩所特有，它也可以发育于非基性的火山岩中。美国怀俄明州“魔鬼塔”柱状节理发育于碱性喷出岩类的响岩体，我国浙江临海桃渚、衢州湖南镇、吉林四平等地的酸性喷发型熔岩中发育有柱状节理，但总体上看，非基性玄武岩柱状节理产出仍属罕见。
本次调查评价工作区面积约81平方公里范围内，在白沙环形坑周边地区发现出露地表的早白垩世花岗斑岩岩体大小共27个，出露面积小的约200平方米、大型的超过1平方公里，共计出露面积约10平方公里，属白沙盆地地区内出露花岗斑岩岩体较为密集的区域。然而，目前发现花岗斑岩柱状节理的地点仅2处，位于俄剑岭西南侧U字形岩脉的分叉部位，即玄武溪河谷、飞鹰崖陡崖等地，在狭长河谷地带出露面积约300平方米，只占工作区出露花岗斑岩岩体个数的3.7%、岩体出露面积的0.37‰，可见白沙环形坑花岗斑岩柱状节理群实属极为稀缺的地质景观资源。
三、保护与开发潜力展望
白沙环形坑花岗斑岩柱状节理群地质资源具有突出的独特性、珍稀性，不言而喻同时具有突出的科研科普、旅游观光价值。
形成于约1 亿年前历史久远的白沙环形坑花岗斑岩柱状节理群地质遗迹，为酸性火山岩柱状节理的成因研究提供范例和素材，同时为研究古地理、古气候、古火山岩浆活动规律等提供不可多得的材料，可为认识熔岩的流变学特征、冷却和侵位过程提供了重要信息，为建立科考科普基地提供不可多得的基础资源，尚有花岗斑岩与鹿母湾组岩层接触关系、熔岩柱状节理形成规律等诸多谜团需深入研究。同时，溪流间的龟裂岩滩地貌，单个的柱状节理以平滑的节理面、较规则的横截面多边形形态、不同产状的节理石柱，石柱高低落差及大小不同等构成了形态美；因岩性的差异和风化程度的不同，导致节理石柱的颜色、色调发生变化，并与周围的地形地貌、水体、天然及人工植被交相辉映，构成了形态、色彩、色调的美感。最壮观的是由众多形态相近、大小不一的节理石柱排列在一起形成的“石柱崖”等景观，犹如英武壮士雕塑群巍然屹立，与周边风景秀丽的茶园构成了复合形态的美感，极具观赏性。
飞鹰崖柱状节理外貌
玄武溪柱状节理平面形态
相关附件
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