嵩山多高海拔多少米(万山之祖:嵩山见证36亿年前地球的模样)

时间:2024-09-04 09:30:47浏览:100

嵩山位于河南省中部,嵩山山脉东西向横贯郑州和洛阳市,东西长达120公里,南北宽40公里。嵩山主峰由少室山、太室山组成。位于北纬34°23′至34°33′,东经112°53′至113°22′;海拔高度在300米至1500米之间。太室山有36峰最高峰峻极峰,古称“嵩高峻极”、“峻极于天”,海拔1491.73米;少室山有36峰,主峰连天峰,海拔1512米。

在漫长的地质时代,嵩山先后经历了“嵩阳运动”、“中岳运动”、“少林运动”等几次大的地壳变化,前寒武纪的嵩阳运动、中岳运动和少林运动所形成的不整合界面遗迹清晰可辨。在地球发展历史上,历新太古代,古、中、新元古代,古生代、中生代、新生代七代,被地学界誉为 “七代同堂”。经过23亿年前的“嵩阳运动”,8亿年前的“中岳运动”,5.6亿年前“少林运动”,又经过约两亿年,此处地壳上升至海平面以上,因其受风化和剥蚀作用,形成了嵩山地区的含煤地层。

2.3亿年前后,中国的版土上又发生了一次延续很长时间的“燕山运动”,受到南北方向的推挤,形成了今天的地层和岩石。据地质学家考察,嵩山岩石发育完整,嵩山地区的岩浆岩、沉积岩、变质岩,构成了中国最古老的岩系之一——登封岩群的“登封杂岩”。在地质结构上,形成石英岩、花岗岩褶皱山脉,由于山势呈东西走向,植被丰茂,姿态雄秀。嵩山或峰峦、或幽谷、或峭壁相互叠压揖让,景色秀美,峰峦、林木、雾霭、溪流、飞瀑皆佳,众多古迹点缀其间,千峰竞秀。

嵩山雄姿

第一节 “五代同堂”的地壳变迁史

和世间其他事物一样,嵩山也有她出生、成长和发展的历史。地质学家根据嵩山地层发育情况以及各时代的沉积岩组合、岩浆活动、变质作用和构造改造的特点,可以给嵩山编写一部简单的历史。嵩山地质发展历史,最早可上溯至太古宙,距今约30亿年以前。在这段漫长的地质历史中,按照多种地质事件发生的规律性变化及有序产生的特点,嵩山地质演化史可大体划分为四个阶段,即陆核增生阶段,时限在距今18亿年前;华北统一陆块形成阶段,时限在距今18亿-6.8亿年之间;华北地台形成发展阶段,时限在距今6.8亿-2.5亿年之间;华北地台破裂—解体阶段,即距今2.5亿年以来。

嵩山的发展与形成是内、外力地质作用在漫长的地质年代(太古代、元古代、古生代、中生代、新生代)逐渐形成的产物。内力地质作用(地壳运动、岩浆运动、变质作用、地震作用)对嵩山的形成起决定性作用,留下了明显的痕迹。嵩山之所以中外驰名,其中一个重要原因就是因为在不足400 km2范围内,分布着三宙五代(七代)地层,尤其以前寒武纪地层序列发育较为完整,是研究华北际块南缘前寒武纪地壳组成及其演化的重要窗口。

一、太古代:厚积薄发,独立成祖

嵩箕山系(嵩山—箕山)已有36亿年的沧桑变迁,在距今32亿年时形成古陆核;28亿年时长出海面形成古陆,初始结晶陆壳构成了嵩山地区新太古代花岗岩绿岩地体的基底。嵩箕山系从古陆核的形成到地壳构造演化历史均自成体系,成为中国最古老的独立山系,是万山之祖。

登封盆地地貌态势

1.中国大陆最古老的陆核之一

嵩山及嵩箕山系。嵩山山脉自西向东依次有万安山、安坡山、马鞍山、五佛山、挡阳山、玉寨山、嵩山(峻极峰)、五指岭和尖山等,峰岳连绵,气势磅礴。嵩山古称太室山,巍峨雄壮,高耸入云,屹立于登封市城北,峻极峰海拔1492m。玉寨山又名少室山,群山耸峙,拔地腾宵,雄居于嵩山主峰西南,海拔1512m。五指岭蜿蜒起伏,层峦叠嶂,逶迤于嵩山东北,海拔1215m。

箕山山脉隔白降河及颍河谷地与嵩山山脉南北相望。自西向东依次有暴雨山、禹王山、老婆寨、密腊山、大洪寨、圪垃垛、荟萃山、火煤山、陉山等与嵩山诸山相对应,二者如两条巨龙,尾西首东,迎着浩瀚的大海和太阳出升的方向,蟠踞于河南西部山区向东部平原打开的隘口,共同构成嵩箕山系。它雄居中原,分异黄淮,造就出一方风水宝地。

嵩箕山系,是诞生于36亿年前的地球巨子,经过距今约28亿年、25亿年和18亿年二次剧烈造山运动的锻造,铸就嵩箕古陆的结晶基底,又经过历次地壳运动的洗礼,成为中国疆域内古老的独立山系。

嵩箕古陆核的年龄大于30亿年。地质学家称:“陆核是大陆地壳形成过程中最早阶段形成的硅铝质大陆块体,随后的大陆围绕其生成,因而成它构成大陆的核心。”

早在30多亿年前,嵩山地区处于岩浆喷溢和岩浆侵入的岩浆活动频发期,随着岩浆活动的减少和温度的降低,嵩山地区逐渐凝结成核,再经后期的岩浆活动和正常沉积形成了对应的岩石组合,该岩石组合经剧烈地壳运动的温压作用而重新结晶的变质岩层构成了嵩山的结晶基底。这些变质显著,构造变形剧烈,并遭受过广泛岩浆侵入的结晶岩系,奠定了嵩山的“钢”性(坚硬而稳定)根基,被称为结晶基底。嵩山的结晶基底由三部分组成:其一,是年龄大于28亿年的变粒岩和片麻岩类,这些岩石遭受了的混合岩化,属花岗岩—绿岩序列,被地质学家命名为“登封岩群”的中、下部层位,也是结晶基底的根基。其二,是年龄在距今28亿年—25亿年的变粒岩和片岩类,属浅变质的正常沉积碎屑岩。组成“登封岩群”的上部层位,是结晶基底的第二组成部分。

其三,是年龄在距今25亿年—18亿年的一套碎屑岩夹碳酸盐岩岩石组合。这套岩层被地质学家命名为“嵩山群”,是一套浅变质地层,组成结晶基底的第三部分。构成结晶基底的三套岩系,在三次剧烈的地壳运动——距今约28亿年的晋窑运动、25亿年的嵩阳运动和18亿年的中岳运动中,经历了三次变质、变形及造山过程,铸成了嵩箕古陆块的结晶基底和嵩箕山系的雏形。

通过同位素年龄测定,侵入于该基底下部的变闪长岩全岩年龄为30.1—33.1亿年,这是侵入岩的变质年龄,它的原岩年龄应该再大些,而被侵入的基底下部的岩石年龄就更大了。所以,嵩箕古陆块的结晶基底应为中国大陆最早的古核之一,它与鞍山、冀东地区等共同构成中国华北古板块的基底。

根据嵩山登封岩群上部中酸性火山岩中单颗粒锆石捕虏晶的年龄,可推断至少在中太古代大约30亿年左右,嵩山地区已经有了陆核或小块地壳存在。该初始结晶陆壳构成了嵩山地区新太古代花岗岩绿岩地体的基底,同时,还为其提供了部分物源。可以设想,新太古代初期大约距今27亿年时,在古陆核边缘与海洋交接地带曾经有裂谷带存在,登封岩群的绿岩建造(地质建造泛指在地壳发展的某一阶段,在特定的大地构造条件下所形成的具有成因联系的一套岩石共生组合。)即为该裂谷的产物。裂谷形成早期以海底火山溢流活动为主,形成了绿岩带下部的以拉斑玄武岩和似层状辉长岩为主的基性岩浆建造。

初期阶段还有一定规模的超镁铁质岩石形成,这一阶段的产物就是郭家窑岩组。随着裂谷的进一步发展,火山喷发活动逐渐强烈,此时岩浆中逐渐混入或同化了较多上地壳物质,基性程度降低,喷发物呈现中基性火山熔岩和火山碎屑互层产出的情况,其中并有中酸性火山熔岩、火山碎屑岩及沉积夹层出现。这一时期的产物在地层上就是金家门岩组。裂谷发展的后期阶段,火山活动基本止息,以海相陆源碎屑沉积为主,接纳了大量来自古陆核的风化剥蚀物质,形成了绿岩带上部的泥砂质复理石沉积建造,即老羊沟岩组,至此,最终完成了裂谷沉积堆积的完整序列。

新太古代晚期,大约在距今25亿年左右,随着古陆核的不断增生和陆壳的不断增厚,海陆分化已比较明显,从而拉开了嵩山地区古板块构造运动的序幕。也是嵩山地区最早一次洋陆俯冲的碰撞作用,即嵩阳运动第一幕。导致了新太古代陆缘裂谷的闭合及大规模同碰撞花岗岩类的侵位活动。伴随碰撞作用的发生,绿岩带地层发生了强烈褶皱及韧性剪切。

进入古元古代,经历了新太古代末期强烈碰撞作用以后,由于重力均衡作用,嵩山地区快速隆升,地壳进一步加厚。这期间,因为西侧陆块向东推挤作用的继续存在,区内仍有间歇性的区域构造应力作用,新太古代先成岩石中又表现了一次以中浅构造相环境下的自西向东推覆型韧性剪切为主的构造变形,它代表了嵩阳运动第二幕变形的存在,但其强度已远不及第一幕碰撞作用而产生的变质变形那么强烈。这次变形之后,滞后的热效应继续使深部地壳物质发生熔融并在构造薄弱带开路上侵,形成李家沟基性岩墙群和路家沟钾长花岗岩体等造山后岩浆岩体。至此,嵩山地区最古老的基底花岗岩—绿岩地体完全固结,并使古陆核得以大范围增生。

万山之祖之嵩山。嵩箕山系有36亿年的沧桑变迁。嵩箕山系经过13次全球性、大区域性剧烈地壳运动的锻造,呈现今日面貌。嵩箕山系在距今32亿年时形成古陆核;28亿年时长出海面形成古陆;25亿年时第一次褶皱成山,接受长期的风化剥蚀;18亿年时第二次成山,巍然屹立了约4亿年,并与鞍山、冀东等地区共同铸成华北古陆块统一的结晶基底;8亿年前后第三次成山,巍然屹立2.5亿年;4.38亿年前后第四次成山,延续了11亿年;2.5亿年前后第五次成山后一直挺立至现在。所以,嵩箕山系第一次成山年龄为25亿年,最后一次成山年龄为2.5亿年。

中国地学界把距今32亿年的地壳演化分为11个构造期,若一个构造期为一辈,并留出尚未厘定构造期的古太古代为第一辈,则依其先后顺序可分为12辈。那么嵩箕山系第一次造山为距今25亿年的“嵩阳期”(即五台期),属地壳演化历史的第4辈;而秦岭山系和伏牛山的造山期为距今2.4亿年的“印支期”,属地壳演化历史的第10辈;喜马拉雅山系的造山期为250万年的“喜马拉雅期”,属地壳深化历史的第12辈。

所以,嵩山和秦岭、喜马拉雅山不是同一辈分的年轻山脉。而第4辈的嵩山也不可能是第10辈的伏牛山(东秦岭)的余脉。

嵩箕山系从古陆核的形成至今,都是在独特的、与周边地区存有差异的地理环境中沉积着单独的地层序列,故在中国地学界制定地层分区时被单独划为一个地层区—嵩山地层小区;嵩山在地壳构造演化历史也自成体系,被地学界划分成独立的构造单元—嵩箕地块。

综上所述,嵩箕山系是中国最古老的独立山系,是万山之祖。

2.新太古代嵩山地层—登封岩群

嵩山地区太古宙地层(太古宇)为登封岩群,主要分布在君召乡挡阳山-鞍坡山之间,沿东西向带状分布。嵩山地区太古宙地层比较发育,是华北陆块最古老基底构成部分。因地层强烈变形,构造十分复杂。

嵩山地区登封岩群自下而上分为郭家窑、金家门和老羊沟三个组。岩性主要为黑云(二云)斜长片麻岩、黑云(二云)变粒岩、斜长角闪片(麻)岩、千枚岩、绢云石英片岩、绿泥片岩,夹少量大理岩及磁铁石英岩等。登封岩群上下形成年龄基本一致,是一套完整的花岗—绿岩建造,是新太古代晚期产物。

郭家窑组。主要分布于君召郭家窑、草庙沟及马鞍山南坡,构成区域倒转背斜核部。郭家窑组岩石主要有角闪片岩、斜长角闪片岩、变粒岩,其次有浅粒岩和呈薄层或透镜体产出的磁铁石英岩。原岩主要为基性、中基性火山熔岩。

金家门组。在嵩山地区仅出露于君召北部的金家门一带,位于倒转背斜东翼,与郭家窑组为韧性剪切带分开,呈北北西向展布。主要岩石有状云英片岩和斜长角闪岩(有时两者呈密集的相间产出)、角闪变粒夹角闪片岩、少量的石英片岩、云母片岩及磁铁石英岩。原岩为浅海相半粘土质沉积物。

老羊沟组。仅分布于君召北区老羊沟—大车沟一带。岩石主要有含砾绢云石英片岩、含砾绢云绿泥石英片岩。

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