濟南華山省級地質公園地質遺跡分類及地學意義

亓協全

(中化地質礦山總局山東地質勘查院，山東 濟南 250013)

0 引言

濟南華山省級地質公園屬于濟南市歷城區華山街道轄區，東西長約14km，南北寬約10km，總面積為60.65km2，于2007年批準建設。地質公園內地質地貌景觀獨特，具有國內少見的巖漿巖奇峰和各種風化地貌、眾多的奇石、巖漿巖地層剖面及地質構造等[1-2]。華山完整地保留了巖漿巖三次侵入痕跡，國內罕見，還分布有大量的泉、瀑布、湖、河、人文、石刻、古樹等景觀。華山地質公園內的地質遺跡、石刻、古樹及人文景觀具國內典型性和稀有性，且保存完好，具有極高的科學研究價值[3-6]。

1 區域地質背景

1.1 地層

1.2 巖漿巖

區域內巖漿巖較發育，主要為中生代侵入巖，主要分布于吳家堡—濼口—華山一帶(圖1)，形成了以規模較大的濟南輝長巖體為主，東部唐冶、沙溝、魚山等小巖體為輔的濟南雜巖體。巖體長軸方向呈近EW向的橢圓狀，東西長30km，南北最寬達15km，巖體面積268km2。巖體大部分被第四系覆蓋，呈近EW向不規則的橢圓形復式巖株產出，侵入于奧陶紀馬家溝群和石炭-二疊紀地層中。巖性主要有無影山中粒橄欖蘇長輝長巖、匡山中粒含橄欖蘇長輝長巖、藥山中粒蘇長輝長巖、燕翅山細粒輝長巖、金牛山中細粒輝長巖和馬鞍山中粒輝石二長巖[9]。

1—第四系；2—二疊系；3—奧陶系；4—寒武-奧陶系；5—寒武系；6—中生代雜巖體；7—斷裂；8—濟南雜巖體分布范圍；9—濟南華山省級地質公園范圍

1.3 區域構造演化

濟南華山地質公園所在的濟南地區經歷了漫長的地質演化發展史，從新太古代至新生代，不同地質時期的綜合地質事件表明本區具有沉積不連續性、巖漿演化階段性、構造發展繼承性等特征。

中生代早白堊世(燕山晚期)[9-11]，發生多期巖漿巖侵入活動，地殼處于抬升狀態，由于在總體隆升中垂直運動的差異，使得剝蝕、沉積在本區同時進行，高地部位遭受剝蝕，相對低洼處則形成了陸相沉積。

第一期侵入是形成濟南雜巖體的主巖體，劃分為內部相、過渡相和邊緣相3個相帶：其內部相有2處，一處以無影山為中心，包括：匡山、金牛山、標山、鳳凰山等地；另一處以臥牛山為中心，包括驢山等，表明主巖體有2個侵入中心；過渡相位于2個內部相的邊部；邊緣相分布于巖體邊緣，靠近圍巖處。

第二期侵入巖主要分布于東部郭店一帶，出露在沙溝、流海、章靈邱、于山、唐冶—刑村一帶。

第三期侵入巖主要出露于鵲山西部，北馬鞍山、粟山、藥山一帶。在鵲山村、馬鞍山見輝長巖穿插于第一次侵入形成的蘇長輝長巖中。在武家山見到石英正長巖穿切第二期侵入形成的斑狀閃長巖。

區內地形地貌自第四紀以來，隨著喜馬拉雅造山運動的興起，在燕山運動所形成的斷塊山基本骨架的基礎上繼續發展的。公園內地質遺跡的形成首先與其所處的大地構造位置有關，其次和本區的構造及巖漿活動有關。

2 地質遺跡分類及特征

地質遺跡是地球在漫長的地質歷史演變過程中，地質作用下形成的千姿百態的地貌景觀、地層剖面、地質構造、地質災害遺跡等資源，是寶貴的自然遺產，是追索地球演化歷史進程和方向的主要內容，其具有獨特的、典型的科學、科考價值[12-14]。濟南華山地質公園內地質遺跡分布較廣、類型較多，參考原國土資源部下發的《國家地質公園規劃編制技術要求》(國土資發〔2016〕83號)的分類方法,可劃分為五大類、八類、九個亞類(表1、圖2)[15]。

表1 濟南華山省級地質公園地質遺跡類型劃分

1—地質剖面(巖漿巖侵入剖面)；2—地質構造(巖漿巖捕擄體、巖漿巖長石巖脈、“X”型共軛節理)；3—地貌景觀(華山、臥牛山、南臥牛山、龜石、蛇石)；4—水體景觀(熱泉-桃園地熱、馬家莊地熱)；5—水體景觀(冷泉-華泉)；6—水體景觀(湖泊-華山湖)；7—水體景觀(風景河段-黃河、小清河)；8—環境地質景觀(崩塌遺跡)；9—環境地質景觀(采礦遺跡)；10—地質公園邊界；11—景區界線；12—科考科普路線

2.1 地質剖面

濟南地區經歷了3次不同時期的巖漿入侵，每次巖漿侵入在接觸帶附近會留下侵入痕跡(圖3)，華山西南側分布的巖漿巖層狀剖面清晰地記錄了濟南地區3次不同時期的巖漿侵入所形成的變化特征。巖漿巖侵入剖面對于研究巖漿的侵入與變化有著重要的地質意義。

圖3 巖漿巖侵入剖面

2.2 地質構造

巖漿侵入形成的褶曲、“捕擄體”(圖4)和十分發育的節理、裂隙等構造形跡構成地質公園內地質構造遺跡。區內“X”形共軛節理普遍發育(圖5)，傾角近于直立，節理面平直；褶曲如舞動的拂塵，栩栩如生；區內節理裂隙發育程度和構造形跡的保存完好程度十分罕見。

圖4 巖漿巖捕擄體

圖5 典型的“X”型節理

2.3 地貌景觀

地質公園內華山主峰，海拔197m，山體雖不高，兀立平川拔地而起，卻有萬紉之勢，雄偉峻俏，為濟南著名景觀“齊煙九點”最高峰。巖體節理十分發育，形成了其獨有的奇石景觀，如：前龜、后蛇、左青龍、右白虎及五指石、仙桃石、八仙、真武醉酒、二神巡邏等多處奇石，可謂神形兼備，惟妙惟肖，讓人嘆為觀止。華山主峰以“險、絕、獨、最、奇、幽、靈、秀”著稱，無不讓人感嘆大自然的神奇造化。

2.4 水體景觀

華山省級地質公園內水體景觀類型豐富，有熱泉、冷泉、湖泊和風景河段。其中：華泉位于華山南山腳下，因華山得名。此處雖無明顯泉眼，但久旱不涸，冬不結冰。泉水是從黏土中滲出，這種出水形態在濟南地區尚屬罕見，引起相關專家極大興趣，給華山更增添了幾分神秘。

2.5 環境地質景觀

區內山體巖漿巖節理極其發育，裂隙密集，巖石風化強烈。在地震、降雨等條件誘發下，發生崩塌多處，具體產生時間無從考證，巨石堆滿山坡，直徑一般為2～3m，最大可達5～6m，景象極為壯觀。這是典型的由地震或重力等外力因素引起的巖石崩塌遺跡(圖6)，是研究重力地質災害的理想之地，極具災害地質研究價值。

公園區內巖漿巖體是上等建筑石材，俗稱濟南青。在歷史各時期和采礦過程中，遺留了大量的采礦遺跡(圖7)，這些遺跡和遺物的發掘、整理更增添了華山省級地質公園的科技旅游內涵和無與倫比的獨特景觀。

圖6 崩塌遺跡

圖7 采礦遺跡

3 地質公園的地學意義

3.1 巖石學及火山地質學意義

區內以華山主峰為主體的地貌是中生代燕山期巖漿侵入的典型山岳地貌，是由近1億年前發生的3次大規模的巖漿侵入形成的以濟南地區命名的濟南雜巖體的主體。巖體由石英正長巖與斑狀閃長巖、輝石閃長巖等組成，其物質組成、構造特點及侵入接觸關系是研究該時期地質作用的典型代表，對于研究中國東部中生代以來的地殼運行、巖漿活動具有極其重要的意義[15]。

3.2 構造地質學意義

華山省級地質公園所在的濟南地區經歷了漫長的地質演化發展史，不同地質時期的綜合地質事件表明本區具有沉積不連續性、巖漿演化階段性、構造發展繼承性等特征。

地層剖面是追溯地質歷史具有重大科學研究價值的構造形跡。通過區內地層剖面的研究，可以闡明巖漿巖的發生和發展，進而指明區內地殼運動的演化歷史及規律，指導實踐，解決水文地質、工程地質等有關方面的問題，從而達到為國民經濟建設服務的目的。而地質構造形跡記錄了區域地殼活動的形跡，通過它可以反推地殼活動的強烈程度和地殼應力釋放方向和大小，是研究區域地質構造活動的一個有力證據，為了解當地地殼活動提供了基礎，同時也是地質教學的一個理想場所。

3.3 地貌學意義

華山省級地質公園地處黃河沖洪積平原，地面標高一般介于+22m～+26m，華山主峰197m，平地拔起，直入云霄，被元代大畫家趙孟頫稱頌為“齊之山川，獨華不注最知名”，并繪有《鵲華秋色圖》流傳至今[16]。華山山體形成于164～276Ma，由于原巖的形態和成巖后上億年的地殼變動、構造切割及風化剝蝕和雕琢而形成了現今獨特的“石蛋型”[17]巖漿巖地貌，經過了漫長而復雜的地質地貌演變過程后，形成了華山獨有的奇石景觀，同時也締造了其以“絕”、“獨”、“最”著稱的地貌景觀。華山獨特地貌景觀的形成集構造地貌、動力地貌、氣候地貌于一體，對于地貌學的研究具有重要意義。

3.4 采礦學意義

園區內礦產資源主要為巖漿巖，是上等建筑石材。區內的采礦始于20世紀60—70年代，直到20世紀90年代底停止開采。在歷史各時期采礦過程中，采用不同的采礦方法，現場遺留了大量的采礦遺跡，通過這些遺跡的發掘、整理，可以對比不同時期采礦技術及采礦業發展程度，更增添了華山省級地質公園的科技旅游內涵和無與倫比的獨特景觀。

4 結語

華山省級地質公園內地質遺跡種類較多、分布較廣，地質遺跡資源是寶貴的自然遺產，眾多且具有較高的科研、科普價值，尤其是區內巖漿巖侵入剖面、構造形跡對于研究中國東部的中生代以來的地殼運行、巖漿活動具有極其重要的意義。