福建湄洲島地質(zhì)演化研究分析

盧文徽

（福建東辰綜合勘察院 福建福州 350000）

1 湄洲島地理概況

湄洲島地處福建沿海中部，全島總面積約14.35 km2，位于莆田市東南方向42 km 海面上，東經(jīng)119°5′23″～119°8′40″，北緯25°1′31″～25°6′20″，是湄洲灣的第一道天然屏障。

由于地殼斷塊運(yùn)動和海水長期沖蝕等作用，湄洲島形成眾多海蝕地貌景觀，如海蝕平臺、海蝕崖、海蝕穴、海蝕洞、海蝕溝槽、海蝕岬角、海蝕壁龕等［1］。這些壯美的海蝕地貌景觀，構(gòu)成了湄洲島世所罕見的海蝕地貌天然博物館，具有極其重要的地學(xué)意義。

2 湄洲島地貌形態(tài)

湄洲島的海岸地貌景觀美不勝收，經(jīng)過上億年地質(zhì)歷史的洗禮，湄洲島呈現(xiàn)出了南北海蝕地貌突出、中西部海淤積地質(zhì)現(xiàn)象明顯的地貌形態(tài)。在斷層活動和海洋動力的雙重控制下，湄洲島北部湄嶼潮音和南部的鵝尾神石園一帶的海蝕地貌景觀最為發(fā)育，海蝕崖、海蝕岬角、海蝕溝槽、海蝕壁龕、海蝕平臺、海蝕穴等地質(zhì)遺跡多遍布于此。湄洲島的中部和西部的地貌形態(tài)較為平坦，淤泥質(zhì)海灘、三灣沙灘，特別是綿延3 000 m 擁有“東方夏威夷”美譽(yù)的黃金沙灘等海淤海積地貌景觀發(fā)育于此。湄洲島如此曼妙的地貌形態(tài)，共同形成了其獨(dú)有地質(zhì)地貌景觀。

2.1 斷裂構(gòu)造對湄洲島海島輪廓的影響

湄洲島形態(tài)上看是“S”型島嶼，NE 向的東嶠斷裂和NW向的仙游—郊尾斷裂對海島的形態(tài)控制明顯（詳見圖1）。受這兩條大斷裂的影響，湄洲島發(fā)育著6 條斷層（詳見圖2），分別為：汕尾斷層、開元斷層、宮下斷層、北埭斷層、鵝尾山斷層和仙游郊尾斷層，其中汕尾斷層、開元斷層、宮下斷層、北埭斷層、鵝尾山斷層均為為NE 走向，仙游郊尾斷層為NW 走向。

圖1 莆田市東部沿海構(gòu)造斷裂圖

圖2 湄洲島斷層分布圖

汕尾斷層、開元斷層、宮下斷層、北埭斷層、鵝尾山斷層受東嶠斷裂影響，走向與東嶠斷裂一致在北東向30°～40°之間，傾角60°～80°之間，均是NE 向展布，在湄洲島上至西向東近乎平行排列。汕尾斷層、開元斷層控制著西部海岸線形態(tài)，北埭斷層、鵝尾山斷層、宮下斷層控制著西海岸線形態(tài)。又因汕尾斷層北西盤相對下降和開元斷層南東盤相對上升共同作用，形成了進(jìn)嶼灣。北埭斷層、鵝尾山斷層是兩條傾向南東的正斷層，南東盤的相對下降，控制了東部海岸線的虎獅列島、公蛋嶼、猴嶼、洋嶼等島嶼的形成（見圖3）。另外，仙游—郊尾斷層因走向呈NW 向展布，在湄洲島上主要表現(xiàn)為左行水平走滑斷層，控制了南部海岸線含鵝尾山地區(qū)，向東部海岸線錯(cuò)位的特點(diǎn)，從而形成現(xiàn)在所看到的呈“S”的形態(tài)特點(diǎn)（見圖4）。

圖3 湄嶼潮音宮下斷層

圖4 鵝尾神石園斧劈崖

2.2 斷層構(gòu)造對湄洲島局部形態(tài)的控制作用

鵝尾神石園的“斧劈崖”，為湄洲島上海蝕地貌地貌景觀。它的形成除了受海洋動力作用外，還與斷層活動有直接的聯(lián)系。“斧劈崖”的形成基本是在原斷層面的基礎(chǔ)上發(fā)育起來的，它是受狗頭尾—鵝尾山和虎獅列島—鵝尾山斷層斷層三角面或斷層破碎帶的基礎(chǔ)上形成楔形體，經(jīng)海蝕作用形成。另外，牛頭尾、媽祖山東側(cè)的海蝕崖，是在虎獅列島—鵝尾山斷層崖的基礎(chǔ)上，經(jīng)海蝕后退形成。原斷層崖可能位于虎獅列島的東側(cè)，現(xiàn)已后退了400 m～600 m，但海蝕崖走向基本保留了原斷層面的走向。

2.3 輝綠巖巖脈侵入對地貌形成的控制作用

福建晚中生代花崗巖巖體中，常見一些巖脈侵入的地質(zhì)現(xiàn)象。它是由地球深部地幔或地殼伸展、擠壓，沿母巖巖體中的節(jié)理侵入而形成的，是深源淺侵之產(chǎn)物。湄洲島上出露的巖性大多為燕山晚期混合二長花崗巖，該花崗巖成灰白、肉紅色，中粗粒，塊狀構(gòu)造。在母巖巖體中多有輝綠巖巖脈侵入，這種侵入現(xiàn)象多發(fā)育于湄洲島東部沿海一帶（見圖5）。該帶受鵝尾山斷層影響，節(jié)理裂隙非常發(fā)育，巖脈追蹤著花崗巖的節(jié)理侵入，反映了輝綠巖巖脈主動侵入的特點(diǎn)。根據(jù)調(diào)查，全島露頭的輝綠巖巖脈總體走向北東向，產(chǎn)狀近乎直立，出露長度50 m到上百米不等，單體厚度在0.1 m～5.0 m 之間，而在其邊部夾雜著一些較大的圍巖捕擄體（見圖6）。這些侵入的輝綠巖巖脈受到風(fēng)浪沖蝕，形成了天然凹槽，并一直延伸入海。根據(jù)地質(zhì)資料，湄洲島母巖混合二長花崗巖鋯石年齡SHRIMPU-Pb 為（105±3）Ma，侵入巖輝綠巖鋯石年齡SHRIMPU-Pb 為（95±2）Ma，二者相差10 Ma 左右，則反映了侵入巖的形成在母巖之后的地質(zhì)現(xiàn)象。

圖5 南部鵝尾神石園中的輝綠巖巖脈

圖6 輝綠巖巖脈邊部的圍巖捕擄體

2.4 輝綠巖巖脈的控制作用

湄洲島上有一種海蝕溝槽，這種溝槽是沿節(jié)理破碎帶由海浪侵蝕而成。它往往比較狹窄，溝壁陡峭，延長較短而延深較大，其中有沿走向北東30°～40°節(jié)理破碎帶發(fā)育的，有沿走向北西300°～320°節(jié)理破碎帶發(fā)育，這些海蝕溝槽就是由輝綠巖巖脈侵入與花崗巖母巖差異侵蝕形成的。在牛頭尾湄嶼潮音和鵝尾神石園（見圖7），沿宮下、鵝尾山斷層追蹤清晰，可見輝綠巖侵入的地質(zhì)現(xiàn)象［2］。

圖7 南部鵝尾神石園中的輝綠巖巖脈

3 湄洲島地史演化

3.1 第四紀(jì)前的地史演化

自晚三疊世以來，距今約250 Ma 前，福建區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動以太平洋板塊向歐亞大陸板塊俯沖擠壓為主，到了燕山期（距今約227 Ma～65 Ma）中國東南沿海地區(qū)發(fā)生了大規(guī)模的火山噴發(fā)，即“浙、閩、粵中生代火山巖帶”的形成，這一時(shí)期奠定了湄洲島燕山期火山巖的基礎(chǔ)。晚侏羅世末距今約130 Ma 前，太平洋板塊向歐亞大陸板塊進(jìn)一步俯沖，致使大陸邊緣遭受強(qiáng)烈的擠壓，造成閩東南沿海長樂—南澳深斷裂帶熱流上升，從而發(fā)生了區(qū)域深成熱液變質(zhì)作用，造就了全島上以燕山期混合二長花崗巖的火山巖地質(zhì)地貌景觀［2-3］。進(jìn)入新生代，太平洋大陸邊緣活動帶減弱，喜馬拉雅期（距今約65 Ma～2.6 Ma前）構(gòu)造運(yùn)動在本區(qū)影響弱，巖性侵入表現(xiàn)為繼承性，即僅在原有的北東向、北北東向、北東東向、北西向、東南向和南北向部分?jǐn)嗔阎匦禄顒樱纬闪搜財(cái)嗔训墓?jié)理密集處的小型基性巖脈侵入，湄洲島的輝綠巖侵入就形成于這一時(shí)期。

3.2 第四紀(jì)至今的地史演化

第四紀(jì)（距今約2.6 Ma 至今）以來，福建地殼以上升為總趨勢。福建省閩中山脈戴云山地區(qū)大致就上升了500 m～600 m，各斷塊上升量不等，閩中大山上升幅度一般從沿海向內(nèi)地逐漸增多，造成了多級次的從山到海的地形地貌［4-5］。中更新世后，由于強(qiáng)烈的斷塊差異升降活動，使湄洲島上升斷塊形成了丘陵地貌，下降斷塊沉沒于海中，形成了虎獅列島、公蛋嶼、（猴嶼）臥佛嶼、進(jìn)嶼等島礁。

晚更新世以來，福建沿海開始發(fā)生海侵［6］。晚更新世，發(fā)生了三次海侵，全新世中期（距今5000～6000 年前），福建省沿海又發(fā)生了第四次海侵［7］，這次海侵使得閩東南沿海海面高處了現(xiàn)今海面約5 m～10 m，也是湄洲島海蝕現(xiàn)象最嚴(yán)重的時(shí)期。經(jīng)過了這四次海侵，形成了湄洲島的四級海蝕階地。而在一、二級階地的海蝕現(xiàn)象最為發(fā)育，主要分布于湄洲島的北部湄嶼潮音和南部鵝尾神石等地，形成了湄洲島典型的海蝕平臺、海蝕崖、海蝕穴、海蝕洞、海蝕岬角、海蝕溝槽、海蝕壁龕等海蝕景觀。之后又由于物理、化學(xué)、生物等作用的影響，裸露的巖體經(jīng)前期構(gòu)造斷裂、節(jié)理和差異的風(fēng)化，形成了湄洲島的花崗巖地貌和象形石景觀［8］。

全新世約距今約1 萬年前，晚更新世晚期海水侵入之后，湄洲島沿海基本處于振蕩運(yùn)動環(huán)境。湄洲島東岸迎風(fēng)富砂的海岸，形成了優(yōu)美的沙灘（見圖8），而進(jìn)嶼灣潮汐、風(fēng)浪小的回灣處淤積成了灘涂地［9］。潮汐流和風(fēng)浪是湄洲島海岸地貌形成的主要動力來源，湄洲島主要以東北風(fēng)為主，島上的東部、南部和北部為主要迎風(fēng)面，風(fēng)浪較西部強(qiáng)，受狗頭尾的屏蔽作用和退潮流共同影響，漲潮時(shí)海流帶著泥沙堆積形成了狗頭尾連島沙壩，使原本孤立的狗頭尾島嶼與湄洲島本島相連。受海流回流影響，海淤的泥沙在進(jìn)嶼灣南岸堆積，形成寬平的沙質(zhì)泥灘，構(gòu)成了連島沙壩北西側(cè)海灘。海灘的形成又促進(jìn)了狗頭尾連島沙壩的進(jìn)一步發(fā)育，進(jìn)而形成了環(huán)境優(yōu)美的湄洲島黃金沙灘。另外，在湄洲島的東部海岸，由于潮流作用較西部強(qiáng)烈，此處形成的沙灘相比于西部沙灘粒徑較大，以中、粗粒砂為主，泥質(zhì)含量少，故東部蓮池奧沙灘、臥佛嶼沙灘的形成主要是潮流橫向搬運(yùn)堆積的結(jié)果。

圖8 湄洲島沙灘分布圖

4 結(jié)論

湄洲島地質(zhì)歷史漫長，因不同時(shí)期的地殼運(yùn)動、火山巖侵入、熱液變質(zhì)、海平面升降及后期的剝蝕風(fēng)化等地質(zhì)作用，孕育出了數(shù)量眾多且充滿地學(xué)色彩的地質(zhì)遺跡資源。湄洲島地質(zhì)歷史演化，對研究中國東南沿海的海陸變遷，具有重要的地學(xué)意義。