汕頭市礐石花崗巖地貌特征及其成因

邱明昆，王 為，溫小浩，陳 敏，王 晨，馮 靜

（1.華南師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，廣州 510623；2.西藏大學(xué) 生態(tài)環(huán)境學(xué)院，拉薩 850000；3.深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑工程學(xué)院，廣東 深圳 518055）

大陸地殼的主要組成部分是花崗巖，這種巖石是在地表以下的巖漿冷凝形成的深成侵入巖，隨著地殼運(yùn)動(dòng)的抬升，花崗巖露出地表，形成各種類型的花崗巖地貌（魏罕蓉 等，2007；陳璟元，2015）。早在20世紀(jì)60年代初，曾昭璇所著《巖石地形學(xué)》的第一篇第一章就是花崗巖地貌，并專門論述了華南熱帶花崗巖地貌與以黃山為代表的高山花崗巖地貌的差異和原因（曾昭璇，1960），但中國(guó)大量的花崗巖地貌研究卻是21 世紀(jì)初才出現(xiàn)。崔之久等（2007）把花崗巖地貌分為四大類，八種亞類，并繪制了中國(guó)花崗巖氣候地貌分區(qū)圖；董傳萬(wàn)等（2007）將浙江花崗巖地貌分為花崗巖峰叢、花崗巖山丘、花崗巖石蛋和花崗巖崩塌堆積地貌；崔之久等（2009）在對(duì)黃山花崗巖地貌進(jìn)行研究時(shí)，認(rèn)為黃山地貌為經(jīng)典的花崗巖地貌分布模式，呈同心狀分布，各種類型分布很有規(guī)律；彭世良等（2010）在多年研究的基礎(chǔ)上，認(rèn)為衡山花崗山峰密集成群，條形嶺脊突出，眾多列條形嶺脊呈不對(duì)稱肋骨狀分布在主脊線東西兩側(cè)，從內(nèi)到外呈階梯狀降低，共有4級(jí)階梯，階梯狀地貌顯著；葉張煌等（2014）將清山自下而上分成4個(gè)景觀帶，景觀隨海拔呈現(xiàn)立體式變化，平面上呈環(huán)帶狀分布；齊巖辛等（2016）將大明山花崗巖地貌分為緩丘寬谷區(qū)和峽谷峰嶺區(qū)，并詳細(xì)描述了景觀的地理位置；李志文等（2017）認(rèn)為南昌梅嶺花崗巖地貌是在長(zhǎng)期的構(gòu)造抬升和風(fēng)化侵蝕作用下形成的以壟狀山脊/鋸狀山脊和侵蝕溝谷為組合的地貌。花崗巖地貌景觀的最后形成是內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果，受多種因素控制（魏罕蓉 等，2007），然而，花崗巖地貌形成的主要影響因素仍存在爭(zhēng)議。不同的學(xué)者對(duì)于內(nèi)因和外因的相對(duì)重要性有不同的看法。有些學(xué)者認(rèn)為內(nèi)因是主導(dǎo)因素，巖石的成分、結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造決定地貌的形態(tài)，而外因只是起輔助作用。而一些學(xué)者則認(rèn)為外因更為重要，氣候和水文等外部因素對(duì)地貌的形成起決定性作用（Linton, 1955；李鵬舉 等，2014；尹祝 等，2018）。

礐石位于粵東汕頭市內(nèi)，指多石的山（山多大石），1989 年6 月，被定為省級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)，同時(shí)也是潮汕地區(qū)首批國(guó)家4A 級(jí)旅游區(qū)（馮鄭憑，2022）。礐石有著被中國(guó)多位地理學(xué)專家、學(xué)者盛贊與推崇的可與黃山相媲美的花崗巖石蛋丘陵地貌。徐君亮認(rèn)為“中國(guó)花崗巖地貌有2處突出代表，一處是黃山，其高山花崗巖石峰林立，懸崖壁立。另一處是礐石的花崗巖石蛋丘陵地貌”①汕頭市礐石風(fēng)景名勝區(qū)自然與文化旅游資源資料匯編，2014。。礐石地區(qū)擁有大量的洞穴以及石蛋山體；洞內(nèi)路徑迂回曲折，洞府連環(huán)相扣，洞外巖石嵯峨重疊，峰勢(shì)蜿蜒不斷，起伏不陡。被稱之為“天下第一花崗巖奇洞”①的垂虹洞是該奇特地貌的典型代表。石蛋丘陵作為一種全國(guó)少有的花崗巖丘陵地貌，其地貌成因在學(xué)術(shù)上一直沒(méi)有得到充分研究；礐石風(fēng)景區(qū)除石蛋丘陵外，還有峰林丘陵和饅頭狀丘陵等。這些丘陵在形成機(jī)制上有內(nèi)在的聯(lián)系，但一直沒(méi)有得到科學(xué)的解釋。深入了解這些地貌的形成機(jī)制，有助于拓展對(duì)花崗巖地貌的認(rèn)識(shí)，同時(shí)為花崗巖地貌的分類和成因提供新的案例和數(shù)據(jù)。本文在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，探討礐石花崗巖丘陵地貌形成的原因。以期對(duì)深入認(rèn)識(shí)礐石花崗巖地貌和發(fā)展礐石科學(xué)旅游提供參考。

1 礐石區(qū)域概況

礐石風(fēng)景區(qū)坐落于韓江三角洲西南側(cè)（23°17′－23°21′ N、116°39′－116°44′ E），榕江南岸，與汕頭市區(qū)隔江相望（圖1）。礐石山是桑浦山隆升山塊向南的延伸部分，夾在兩條西北－東南向斷裂（桑浦山斷裂與榕江斷裂）之間（圖2）（李平日 等，1987）。礐石山由燕山第四期巖漿侵入形成的細(xì)粒、中粒或中粗粒黑云母花崗巖構(gòu)成②粵東地質(zhì)圖1∶200 000（廣東省冶金地質(zhì)勘探隊(duì)931隊(duì)，1982）。，地貌上表現(xiàn)為100～200 m 西北－東南向的低丘陵，南北長(zhǎng)約4 km，東西長(zhǎng)約7 km，總面積16.7 km2。礐石山有大小峰巒43座，山脈蜿蜒不斷，峰勢(shì)起伏不陡；香爐山為風(fēng)景區(qū)最高山峰，海拔高度193 m，切割深度31～183 m。

圖1 研究區(qū)域及礐石花崗巖地貌景觀分布（a.礐石風(fēng)景名勝區(qū)；b.塔山景區(qū)-焰峰景區(qū)）Fig.1 Distribution of the study area and granite landscape (a.Yanshi Scenic Area; b.Tashan Scenic Area-Yanfeng Scenic Area)

圖2 礐石地區(qū)周邊地形及地質(zhì)構(gòu)造Fig.2 The surrounding landforms and geological structures of the Queshi scenic spot

礐石地處廣東省東部，屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候，溫?zé)岫鴿駶?rùn)，陽(yáng)光充足，降雨豐沛，年均降水量為1 300～1 800 mm，多年平均氣溫為18～22℃。礐石風(fēng)景區(qū)名勝區(qū)由嘯石景區(qū)、塔山景區(qū)、焰峰景區(qū)、香爐山景區(qū)、筆架山景區(qū)、蘇安景區(qū)6個(gè)景區(qū)構(gòu)成。因?yàn)橹挥形挥诒辈康乃骄皡^(qū)和焰峰景區(qū)對(duì)外開(kāi)放，本文研究區(qū)域主要集中在2 個(gè)景區(qū)（圖1-b）。

2 方法

1）地表地貌調(diào)查：①野外實(shí)地地貌調(diào)查各種地貌；②使用無(wú)人機(jī)（大疆Phantom 4 RTK） 對(duì)山體進(jìn)行航拍，并對(duì)山體地形（裸露的山崖面）的石蛋形態(tài)（尺寸）和節(jié)理間隔進(jìn)行測(cè)量，調(diào)查石蛋體積在山體中的占比、石蛋垂直節(jié)理和水平節(jié)理間隔（垂直節(jié)理之間的距離為垂直節(jié)理間距，水平節(jié)理之間的距離為水平節(jié)理間距）（圖3-a）；③根據(jù)山體的外部景觀，在野外實(shí)地地貌調(diào)查結(jié)果的基礎(chǔ)上，從整體上對(duì)各類花崗巖山體的地貌類型進(jìn)行分類。

圖3 野外測(cè)量方法Fig.3 Landform survey and cave survey methods

2）洞穴調(diào)查：在洞穴內(nèi)部調(diào)查出露石蛋之間的接觸關(guān)系（圖3-b）；用三量激光測(cè)距儀測(cè)量洞穴空間大小（深淺）；用易立S5手持GPS測(cè)量洞穴走向和海拔等，以確定山體的發(fā)育類型與石蛋的關(guān)系。

3）結(jié)合國(guó)內(nèi)外關(guān)于花崗巖發(fā)育理論，根據(jù)礐石地區(qū)花崗巖地貌特征及周邊地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造，探討礐石地區(qū)花崗巖地貌的形成時(shí)代及控制因素。

3 結(jié)果分析

3.1 礐石花崗巖景觀石

礐石的石景以其獨(dú)有的花崗巖石蛋聞名。花崗巖經(jīng)長(zhǎng)期地質(zhì)變遷，球狀風(fēng)化使巖石風(fēng)化之后形成渾圓狀石塊停留在山頂、山腰緩坡地處，或堆積于山溝凹處，繼而被后續(xù)的各種風(fēng)化作用改造成形態(tài)各異的石蛋，構(gòu)成千姿百態(tài)、類人或類物的怪石（圖4）。

圖4 礐石風(fēng)景區(qū)內(nèi)各種花崗巖景觀石（a.鸚鵡石；b.巨蟒朝陽(yáng)；c.駱駝石；d.風(fēng)動(dòng)石）Fig.4 Granite landscape stones in the Queshi scenic spot (a.Parrot stone; b.A python rising to the morning sun; c.Camel stone; d.Balance rock)

3.2 石蛋的山體占比與山體節(jié)理的間隔

千仞崖，其崖面出露大量的大石蛋，幾乎占據(jù)了千仞崖的崖面，其中最大的石蛋高度為17 m，千仞崖山體絕對(duì)高程為103 m，相對(duì)高度為88 m，石蛋高度約占山體相對(duì)高度的1/5（圖5-a）。在塔山景區(qū)入口處，可以明顯觀察在山頂處有一塊巨石，“百里繁華”4 個(gè)大字刻在石蛋之上。山體的海拔剖面的分析顯示，石蛋頂面高度為107 m，底面高度為92 m。垂直高度15 m的石蛋在山體之上，周圍還整齊排列著著幾塊石蛋（圖5-b）。山體頂面高程為116 m，底面高程為13 m，山體相對(duì)高度為103 m。石蛋高度約占山體相對(duì)高度的1/7。

圖5 礐石風(fēng)景區(qū)花崗巖石蛋山以及石蛋的山體占比（a.千仞崖；b.百里繁華）Fig.5 Proportion of granite boulders measured in hill bodies in the Queshi Scenic area (a.Qianren cliff; b.Bailifanhua cliff)

千仞崖的水平與垂直節(jié)理間隔均值比值為1.33，而石山兩者之比為2.25（表1），但千仞崖與石山兩者垂直節(jié)理的間隔均值相差約2.3倍（10.69/4.58），兩者水平節(jié)理的間隔僅相差約1.38（14.21/10.29）（見(jiàn)表1）。石山垂直節(jié)理間隔峰值在4～6 m，千仞崖垂直節(jié)理峰值在10～12 m（表2）。

表1 千仞崖與石山垂直與水平節(jié)理間隔統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 1 Statistics of vertical and horizontal joint intervals of the Shishan hill and Qianren Cliff

表2 石山和千仞崖垂直與水平節(jié)理分布及間隔占比Table 2 Vertical and horizontal joint distribution and interval proportion of the Shishan and Qianren Cliffs

3.3 礐石花崗巖山體類型

根據(jù)石蛋占比和節(jié)理寬窄，礐石地區(qū)花崗巖山體主要分為3 種類型：石蛋山、峰林山、饅頭山。

1）石蛋山：從山體崖面上可以看出，山體由圓形大石蛋壘疊而成，其中某些大石蛋可占山體比例的1/10 以上，如在千仞崖和“百里繁華”（見(jiàn)圖5）。

2）峰林山：礐石風(fēng)景區(qū)典型的峰林石山位于汕頭市南濱路石林橋西南側(cè)礐石山東部的石山，山體垂直節(jié)理發(fā)育，山體長(zhǎng)條形石蛋（塊）構(gòu)成，山體表面有峰林狀石筍出露（圖6）。

圖6 礐石風(fēng)景區(qū)的花崗巖山體類型 [a.石蛋山（百里繁華）；b.峰林山（石山）；c.饅頭山；d.石山山頂石林和山腳的海角石林 ]Fig.6 Granite mountain types in the Queshi Scenic Area [a.Stone egg mountain (Hundred Miles of Prosperity); b.Stone forest mountain (Shishan hill); c.Steamed bun mountain; d.Stone Pillars at the top of Shishan hill and Cape Rock Forest at the foot of the mountain]

3）饅頭山：此類山體表面沒(méi)有顯露明顯的節(jié)理、斷裂，也沒(méi)有明顯的巨大石蛋，但其頂部堆積散落的石蛋，石蛋體積相對(duì)較小（圖6-c）。

3.4 洞穴類型

根據(jù)礐石花崗巖洞穴內(nèi)外石蛋的接觸關(guān)系以及巖石形態(tài)，礐石風(fēng)景區(qū)可劃分為4 類：石核洞穴、崩塌洞穴/石蛋洞、裂隙洞穴和龕。

1）石核洞穴

這種洞穴內(nèi)的石蛋雖然是球狀或近球狀的，但石蛋與石蛋基本都是整齊地疊置，石蛋之間主要是面面接觸的關(guān)系（圖3-b），除了在山腳進(jìn)口和山頂出口處，極少有點(diǎn)接觸和點(diǎn)面接觸的（圖7-a）。石蛋間面接觸說(shuō)明石蛋疊置前沒(méi)有經(jīng)過(guò)滾動(dòng)或移動(dòng)。在花崗巖風(fēng)化剖面中，沒(méi)有移動(dòng)過(guò)的原生石蛋稱之為巖核或石核（corestone）（Migon, 2006），故此類洞穴可稱之為“石核洞穴”。石核洞穴內(nèi)石核（石蛋）之間的面接觸面關(guān)系是該類洞穴區(qū)別于其他花崗巖洞穴最主要的特征。此類洞穴寬度不大，但長(zhǎng)度非常大，可從山腳一直到達(dá)山頂。被譽(yù)為“天下第一花崗巖奇洞”的“垂虹洞”是最典型的石核洞穴，該洞洞連洞，洞套洞，總長(zhǎng)超過(guò)1 200 m，從山底延伸到山頂。

圖7 礐石風(fēng)景區(qū)洞穴類型（a.石蛋洞；b.崩塌洞；c.裂隙洞；d.壁龕）Fig.7 Types of the Queshi Scenic Area's Caves (a.Stone Egg Cave; b.Collapse Cave; c.Fissure Cave; d.Niches )

2）崩塌洞穴

這種洞穴的石蛋與石蛋之間無(wú)規(guī)則的疊置，石蛋之間接觸面類型多為點(diǎn)點(diǎn)接觸或點(diǎn)面接觸，石蛋之間常常有大的縫隙（空間），一般在山坡陡峭處發(fā)育。這種洞穴石蛋之間的接觸關(guān)系，說(shuō)明石蛋疊置之前已經(jīng)過(guò)滾動(dòng)，石蛋不再是花崗巖內(nèi)部原生的巖核，故此類洞穴可稱之為“崩塌洞穴”（圖7-b）。崩塌洞穴以七層洞為代表。七層洞實(shí)際上是有同一山體一側(cè)7個(gè)不同高度的獨(dú)立洞穴組成。此類洞穴海拔不高，通常深度較淺。

3）裂隙洞穴

沿著基巖的連接/斷裂處的大裂縫而形成的洞穴被定義為裂隙洞穴（圖7-c）。礐石風(fēng)景區(qū)此類洞穴少見(jiàn)，規(guī)模也不大。

4）龕

花崗巖的“壁龕”（niche）是巖壁或懸崖的底部淺洞或凹陷（圖7-d-1，圖7-d-2，圖7-d-3），其“庇護(hù)所”是一個(gè)長(zhǎng)而深的壁龕或壁龕的聚合體（圖7-d-4）。但此類洞穴在礐石風(fēng)景區(qū)花崗巖中并不多見(jiàn)。

4 討論

4.1 花崗巖節(jié)理的產(chǎn)生以及花崗巖風(fēng)化作用

花崗巖是地球上分布最廣、最常見(jiàn)的火成巖，球狀的花崗巖石蛋是花崗巖內(nèi)部風(fēng)化的結(jié)果。眾所周知，巖漿侵入地殼之內(nèi)受其上厚重的巖層重壓，逐漸冷卻后成為花崗巖巖床埋藏于地底。當(dāng)隨后的地質(zhì)作用使上部巖層被侵蝕而消失后，花崗巖巖床得以出露地表。此時(shí)花崗巖的外部壓力減小，但內(nèi)部壓力仍大于外部，其結(jié)果是花崗巖床膨脹，發(fā)生開(kāi)裂，形成節(jié)理。此類節(jié)理為原生節(jié)理，具有張性破裂面特征（胡廣韜，1984）。通常，花崗巖巖體間裂隙（fracture）是指節(jié)理。但嚴(yán)格地講，由于巖石膨脹，如果斷裂面之間存在位移（哪怕很小的），就不能再稱之為節(jié)理，稱之為裂隙較為合理（Migon, 2006）。為了便于理解和強(qiáng)調(diào)花崗巖地貌特征的整體性，本文對(duì)兩者不做區(qū)分，都看成是節(jié)理。花崗巖的主要節(jié)理類型如圖8-a所示。

圖8 節(jié)理與風(fēng)化在花崗巖地貌發(fā)育的控制作用[a.花崗巖節(jié)理類型（Cloos, 1925）；b.球狀風(fēng)化；c.花崗巖風(fēng)化剖面（Ruxton and Berry, 1957）；d.花崗巖巖崗的形成（Linton, 1955）]Fig.8 The controlling role of joints and weathering in the development of granite landforms [a.types of granite joints (Cloos, 1925);b.spherical weathering; c.granite weathering profiles (Ruxton and Berry, 1957); d.formation of granite hills (Linton, 1955) ]

在地表與地下水面之間，地下水滲入花崗巖節(jié)理之內(nèi)，產(chǎn)生深層風(fēng)化（deep weathering）（Linton,1955）。幾組方向的節(jié)理將巖石切割成多面體的小巖塊。巖塊接受風(fēng)化，成為球狀的巖核或石核，即所謂的球狀風(fēng)化（圖8-b）。球狀風(fēng)化是花崗巖崩解的最顯著形式（Chiu et al., 1983），是物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化聯(lián)合作用的結(jié)果，但以化學(xué)風(fēng)化作用為主（圖9）。球狀物理風(fēng)化和球狀化學(xué)風(fēng)化的現(xiàn)象在礐石風(fēng)景區(qū)花崗巖中隨處可見(jiàn)（見(jiàn)圖9）。石核之間被風(fēng)化形成巖屑或風(fēng)化泥（grus）包圍的現(xiàn)象，可在礐石風(fēng)景區(qū)內(nèi)或附近一些道路的一側(cè)因修路過(guò)程開(kāi)挖的剖面中經(jīng)常看到（圖10-a）。巖石表面因冷縮熱脹產(chǎn)生非球狀的片狀剝落，在景區(qū)也隨處可見(jiàn)（圖10-b）。巖石熱脹冷縮甚至能使整塊巖石或石蛋開(kāi)裂，開(kāi)裂之處或崩落部分成為裂隙洞（圖7-c）。

圖9 石核間發(fā)生的球狀風(fēng)化作用類型Fig.9 The type of spherical weathering that occurs between rock cores

圖10 花崗巖風(fēng)化剖面與花崗巖體片狀剝落Fig.10 Granite weathering profile and sheet-like exfoliation of granite body

風(fēng)化剖面是花崗巖出露后受風(fēng)化作用的結(jié)果，顯示了從新鮮基巖到近地面風(fēng)化程度強(qiáng)弱：越接近底部基巖風(fēng)化程度越弱，巖石受破壞程度越小，石核體積越大，石核與風(fēng)化泥（碎屑）比例越大；剖面的最上層，風(fēng)化程度最強(qiáng)，只剩有風(fēng)化泥而無(wú)石核（圖8-c）（Ruxton and Berry, 1957）。風(fēng)化剖面的發(fā)育程度要受節(jié)理控制，垂直節(jié)理比水平節(jié)理發(fā)育更充分的地方，風(fēng)化剖面更厚；節(jié)理間隔較大的部位，形成的石核比節(jié)理間隔較小的部位大（圖8d-I）。當(dāng)后續(xù)的地質(zhì)作用如流水侵蝕將風(fēng)化碎屑帶走后，石核便出露于地表。有的石核仍保持原來(lái)的壘疊狀態(tài)，石核間沒(méi)有移動(dòng)過(guò)，有的石核則滾落到周邊堆積（圖8d-II）（Linton, 1955）。為了便于說(shuō)明，把原有的面面接觸滾動(dòng)或移動(dòng)過(guò)的石核定義為石蛋。

隨后如果石核之間風(fēng)化物質(zhì)被流水侵蝕帶走，石核之間的空間就成洞穴（圖11-a，圖8-d-II），在此期間石核并沒(méi)有移動(dòng)或滾動(dòng)，石核之間是面面接觸的關(guān)系，即所謂的石核洞。花崗巖山頂?shù)氖顺雎吨螅绻€沒(méi)有被風(fēng)化作用破壞，仍會(huì)保留面面接觸的關(guān)系（圖7-a），如果石核繼續(xù)受到包括物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化在內(nèi)的風(fēng)化作用破壞（見(jiàn)圖9），石核之間風(fēng)化物質(zhì)不斷地被帶走，石核體積最終會(huì)變小，形成饅頭狀的石蛋滾落下來(lái)，或停留在山頂和山腰緩坡地處，或堆積于山溝凹處（圖11-b，圖12）。如圖12-a是垂虹洞山頂出口附近的原生石核，石核之間是面面接觸，而圖12-b則是附近滾動(dòng)過(guò)的石蛋，即在垂虹洞頂出口原生石蛋和滾動(dòng)過(guò)的石蛋同時(shí)存在。如果石蛋是經(jīng)過(guò)滾動(dòng)后堆積，石蛋之間的接觸關(guān)系也不再是面面接觸，而是點(diǎn)面或點(diǎn)點(diǎn)接觸。堆積的石蛋之間沒(méi)有風(fēng)化碎屑，但有間隙，也能成為洞穴，即崩塌洞（圖11-b，圖8-d-II）。因?yàn)槭鞘岸逊e而成，石蛋洞內(nèi)石蛋之間的接觸關(guān)系一定是以點(diǎn)面接觸和點(diǎn)點(diǎn)接觸為主。因?yàn)槭伴g間隙有大有小，所以石蛋洞大小差別很大，但都比較淺，連續(xù)性差。圖12-c中龍泉洞是停留在山坡上的石蛋堆積起來(lái)的崩塌洞，而圖12-d則是堆積在山谷中的石蛋，石蛋間間隙比較小。礐石景區(qū)較大的崩塌洞是七層洞，其實(shí)際上是有同一山體一側(cè)7個(gè)不同高度的獨(dú)立洞穴組成。此類洞穴不僅深度較淺，而且海拔不高，通常連續(xù)性遠(yuǎn)不如石核洞。

圖11 石核洞與崩塌洞形成模式Fig.11 Formation of corestone caves and collapse caves

圖12 礐石風(fēng)景區(qū)內(nèi)石蛋類型Fig.12 Types of Stone Eggs in the Qiushi Scenic Area

國(guó)外花崗巖研究中把花崗巖的淺洞、凹陷或凹槽稱作“壁龕”，而把較深的“壁龕”稱“庇護(hù)所”，這些主要是巖壁、懸崖或石蛋的底部由于風(fēng)化和侵蝕作用而產(chǎn)生的凹陷。Twidale（1962）給出了其形成過(guò)程的模式（圖13）。如圖所示，巖石露頭或石蛋下部被巖屑或土壤埋藏，土壤和巖屑接受和儲(chǔ)存外部流水，可長(zhǎng)期保持潮濕，因此地面以下巖石表面長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)，風(fēng)化速度加快，風(fēng)化向下和向內(nèi)作用于巖石的風(fēng)化殼前鋒形成凹槽；地面以上的巖石表面可快速干燥，風(fēng)化速度最慢（圖14）。當(dāng)外部營(yíng)力（如流水）將風(fēng)化碎屑帶走后，凹槽出露（見(jiàn)圖13）。如果有多次這樣的過(guò)程發(fā)生，則會(huì)產(chǎn)生多層凹槽。在礐石風(fēng)景區(qū)，“壁龕”和“庇護(hù)所”均不典型（圖7-d）。

圖13 花崗巖壁龕（niche）的形成模式Fig.13 Formation process of granite niches

如果石蛋滾落后形成新的組合，或繼而被各種風(fēng)化作用改造，就會(huì)形成形態(tài)千姿百態(tài)、類人或類物的景觀石（怪石）。如鸚鵡石（圖4-a）實(shí)際上是下部被部分風(fēng)化后保留下來(lái)的石蛋（圖13）。而所謂的“巨蟒朝陽(yáng)”（圖4-b）是2 塊石蛋堆在一起極似張口的蛇頭，并因朝向東方，而得名“朝陽(yáng)”。駱駝石（圖4-c）則是2個(gè)石蛋堆在一起像駱駝背的2個(gè)駝峰。又如風(fēng)動(dòng)石（圖4-d）是球形風(fēng)化形成的石蛋，其下面的支撐石原來(lái)是一個(gè)節(jié)理面上下的2個(gè)石核（圖8-d），長(zhǎng)期風(fēng)化使2塊巖石的連接部位變得較細(xì)小，形成支點(diǎn)，產(chǎn)生“風(fēng)動(dòng)”的效果。

4.2 礐石花崗巖地貌的形成

4.2.1 礐石花崗巖地貌的形成年代 潮汕平原自東向西由韓江平原，榕江平原和練江平原組成，潮汕地區(qū)的沉積平原一般都發(fā)育在受北東和北西2組斷裂圍截的斷陷盆地內(nèi)（見(jiàn)圖2）。潮汕基底大部分由燕山期花崗巖及部分侏羅紀(jì)流紋斑巖、砂頁(yè)巖等構(gòu)成（王建華 等，1997）。桑浦山位于榕江斷裂的上升盤（陳偉光，1984），礐石山是桑浦山隆升山塊向南的延伸部分，位于韓江三角洲西側(cè)（見(jiàn)圖2）。礐石山和桑浦山同屬韓江三角洲外圍隆起斷塊。礐石山和桑浦山的花崗巖由燕山第四期巖漿侵入形成，桑浦山的燕山期花崗巖體中有喜山期侵入的玄武巖（圖2中雞籠山），而韓江三角洲基底的風(fēng)化殼則埋藏在第四系（晚期三角洲沉積物）之下（圖2）。這些風(fēng)化殼與三角洲外圍丘陵的風(fēng)化殼相連續(xù)，厚度亦相似，說(shuō)明其風(fēng)化殼形成發(fā)育到相當(dāng)程度時(shí)，韓江三角洲基底尚未斷陷（李平日 等，1987）。差異斷塊運(yùn)動(dòng)引起準(zhǔn)平原解體是潮汕平原產(chǎn)生的根本原因（陳國(guó)能，1984）。韓江平原澄海南社HK-5號(hào)鉆孔剖面底部（埋深約85 m 處）砂礫層熱釋光年齡為52 130±2 606 a B P，因此，李平日等（1987）認(rèn)為韓江三角洲開(kāi)始沉積的時(shí)代為晚更新世中期。宋毅盛等（2012）根據(jù)練江平原多個(gè)鉆孔的OSL（光釋光）和ESR（電子自旋共振）年代，認(rèn)為練江平原是在中更新世發(fā)生局部斷陷，在晚更新世以來(lái)開(kāi)始接受大面積沉積。Zhong 等（2022）從榕江平原獲得的巖心（ZK002）中最古老的OSL 年齡為177±20 ka，位于93 m 深處，被認(rèn)為是最小年齡，因此榕江平原沉積物堆積的起始時(shí)間至少可以追溯到MIS 6（中更新世晚期）。風(fēng)化殼的形成需要長(zhǎng)期穩(wěn)定的構(gòu)造條件和適宜的氣候環(huán)境，由此推斷位于斷榕江斷陷一側(cè)的礐石山風(fēng)化殼形成于榕江斷陷發(fā)生前，斷陷發(fā)生時(shí)，礐石山相對(duì)隆升，繼續(xù)受風(fēng)化作用，形成今日之花崗巖地貌。

4.2.2 巖性與氣候?qū)ΦC石花崗巖地貌形成的控制作用 峰林石山是高山花崗巖地形的主要特征（曾昭璇，1960）。山地寒冷使冰裂充分發(fā)展，流水侵蝕和冰裂只沿垂直節(jié)理進(jìn)行，使花崗巖體按節(jié)理系統(tǒng)形成各種形狀的峰體；流水侵蝕和冰裂繼續(xù)作用使節(jié)理繼續(xù)擴(kuò)大，可將峰林進(jìn)而分離為石柱、石針等地形。因化學(xué)風(fēng)化較弱，高山及寒冷氣候地區(qū)的花崗巖破碎后，不一定都能形成石蛋，往往形成亂石堆，中國(guó)的黃山就是典型的高山花崗巖地形。石蛋在黃山都不是圓滑形狀的，而是有較明顯的具棱角的石塊（曾昭璇，1960）。高溫多雨可以加快風(fēng)化作用，使風(fēng)化作用更快地深入巖石內(nèi)部，但如果沿垂直和水平節(jié)理都有強(qiáng)烈的風(fēng)化，則難以形成高大的（峰林）石柱。花崗巖本身的節(jié)理性質(zhì)（圖8-c）使得風(fēng)化必須沿2 個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行。而只有單向（垂直方向）的破壞作用，才有可能保留石柱，因而黃山峰林主要是流水下切和融凍形成（曾昭璇，1960）。地殼抬升速度快和慢的地區(qū)在整個(gè)華南地區(qū)存在，但見(jiàn)不到有高大的花崗巖峰林。所以，高溫多雨強(qiáng)烈風(fēng)化是華南沒(méi)有高大花崗巖峰林的主要原因。

片狀剝蝕在熱帶地區(qū)對(duì)花崗巖地貌的形成特別重要（曾昭璇，1960）。礐石風(fēng)景區(qū)山體屬于燕山期晚期花崗巖低丘陵（海拔100～200 m），位于南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，高溫多雨。在熱帶高溫和暴雨的交替作用下，山坡和巖體因熱脹冷縮產(chǎn)生片狀崩裂是熱帶花崗巖剝蝕的特點(diǎn)（圖10-b）。花崗巖是堅(jiān)硬、致密的不透水的巖石，其致密的結(jié)晶狀態(tài)結(jié)構(gòu)使風(fēng)化作用只能在巖石表面進(jìn)行，逐漸向內(nèi)層發(fā)展，巖石本身抵抗侵蝕，成為造就山體的骨干，但在高溫和暴雨的交替作用下，形成大規(guī)模的片狀剝落，山體外形只能風(fēng)化成圓滑外表，難以被切割成孤立的峰林形狀，所以包括礐石在內(nèi)的華南地區(qū)難以見(jiàn)到如黃山那樣的大型花崗巖峰林地形，更多的是如饅頭形狀的山地（曾昭璇，1960）。這種山地的山頂和山坡往往分布散落的石蛋（圖6-c），這是因?yàn)闊釒П┯甑膹?qiáng)烈沖刷作用把風(fēng)化剖面表層（圖8-c）移去，因此石蛋并不大，但卻成為這種渾圓單一山地的山頂和山坡上唯一的起伏地形。這就是通常所說(shuō)的“石蛋地形”（而非千仞崖那樣是石蛋山），暴雨作用愈大的山地，石蛋地形就愈發(fā)育。

4.2.3 節(jié)理對(duì)礐石花崗巖地貌形成的控制作用

節(jié)理的產(chǎn)生破壞了花崗巖的堅(jiān)固性和不透水性，為風(fēng)化剖面（圖8-c）中石核的發(fā)育創(chuàng)造良好條件。一方面，在高溫多雨的環(huán)境下，深層化學(xué)風(fēng)化強(qiáng)烈，巖石露頭節(jié)理間的巖塊容易產(chǎn)生球狀風(fēng)化，形成石核和石蛋，另一方面，暴雨又將石核間的風(fēng)化碎屑迅速帶走，快速掏空石核之間的空間，形成石核洞（圖7-a）。花崗巖出露后產(chǎn)生的節(jié)理的疏密間隔不是固定的（Linton, 1955）。由于風(fēng)化只能在巖石表面進(jìn)行，節(jié)理的間隔愈大，節(jié)理間巖石受風(fēng)化作用的影響愈小，完好的巖石保留下來(lái)的機(jī)會(huì)愈大。同理，節(jié)理愈密集，巖體崩解的機(jī)會(huì)愈多，受風(fēng)化作用破壞的程度愈高，若隨后的地質(zhì)作用（如流水）把風(fēng)化碎屑帶走，節(jié)理間隔寬大的地區(qū)的巖石得以保留成突出的山體，節(jié)理最密集的地區(qū)巖石受破壞程度最大，風(fēng)化碎屑被帶走后成為山體之間的低地（Linton, 1950）。因此節(jié)理的性質(zhì)不僅控制節(jié)理間石核的大小和形狀（圖8-d），還控制山體的類型（圖14）。

礐石風(fēng)景區(qū)內(nèi)石蛋山（千仞崖），峰林山（石山）和圖6-c 那樣的饅頭山形成于不足百米范圍內(nèi)（圖2），不同山體所在地的氣候并無(wú)差異，巖石類型也相同（見(jiàn)圖1），因此山體形態(tài)差異是山體所在地的節(jié)理間隔不同造成的，而非氣候差異或巖石類型的結(jié)果。根據(jù)實(shí)測(cè)節(jié)理數(shù)據(jù)，如表1和表2所示，千仞崖和石山節(jié)理間隔是很不一樣的。千仞崖和石山相隔只有逾200 m（見(jiàn)圖1），但千仞崖和石山的水平節(jié)理間隔平均距離分別是14.21和10.29 m，兩者的垂直節(jié)理間隔相差更大，分別為10.69 和4.58 m，說(shuō)明礐石地區(qū)花崗巖節(jié)理在很小的范圍內(nèi)疏密間隔就有很大的變化。

由于節(jié)理的疏密變化，節(jié)理間隔最寬大的山體成塊狀的饅頭山（見(jiàn)圖6-c），節(jié)理間隔相對(duì)較窄的成石蛋山，節(jié)理間隔更窄的山體成峰林山（圖14）。像黃山那樣的大型花崗巖峰林地形，只能在高山寒冷，冰裂充分發(fā)展的地區(qū)形成，而地處熱帶季風(fēng)區(qū)的礐石花崗巖只能形成小型的峰林山（見(jiàn)圖6）。

5 結(jié)論

礐石的花崗巖石蛋丘陵地貌是中國(guó)花崗巖地貌主要類型之一。礐石山由燕山晚期巖漿侵入形成的花崗巖構(gòu)成，于中更新世晚期之前就受風(fēng)化作用，形成今日之花崗巖地貌；礐石地區(qū)高溫多雨的熱帶季風(fēng)氣候使花崗巖產(chǎn)生深層風(fēng)化，礐石花崗巖節(jié)理的疏密變化以及強(qiáng)烈的風(fēng)化作用，導(dǎo)致不同類型的花崗巖山體和洞穴的形成；根據(jù)石蛋占比和節(jié)理間隔寬窄，礐石地區(qū)花崗巖山體主要分為3 種類型：石蛋山、峰林山、饅頭山。根據(jù)礐石花崗巖洞穴內(nèi)石核（蛋）的接觸關(guān)系以及巖石外部形態(tài)，礐石風(fēng)景區(qū)的洞穴可劃分石核洞，崩塌洞穴（石蛋洞），裂隙洞和龕。石蛋山和石核洞是礐石花崗巖地貌最具特色的地形。