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1、泰山的形成与演化摘要：泰山是世界级的地质公园，大约形成于三千万年前的新生代中期。其地层是由世 界上最古老的岩石之一构成的，主要是混合岩、混合花岗岩及各种片麻岩，其中还有许多火 成岩体侵入。变质时代距今24.5 亿年，侵入于其中的伟晶岩最古老的年龄是25.86亿年， 属于地壳发展史上的太古代。这时鲁西地区(包括泰山在内)曾经是一个巨大的沉降带或海 槽，上面堆积了泥砂质岩层和基性火山岩。继而又发生了强大的造山运动，即泰山运动，使 沉降带原先堆积的岩层褶皱隆起为古陆，形成了规模巨大的山系。古泰山露出了海面。同时 伴随着岩层的褶皱产生了一系列断裂、岩浆活动和变质作用，使原先沉积的岩石发生变质。 在泰山
2、山麓的南缘，出现了一个大致呈东西走向的泰山弧形深断裂。随后又遭受多次强烈的 混合岩化和花岗岩化作用，逐渐变成了今日在泰山上所看到的各种变质岩和混合岩。距今约 一亿多年前的中生代晚期，由于太平洋板块向亚欧大陆板块挤压和俯冲，泰山在燕山运动的 影响下，地层发生了广泛的褶皱和断裂。在频繁而激烈的地壳运动中，泰山山体沿着百余公 里(自今莱芜至泰安市)的泰前大断裂快速抬升。并在隆起的过程中遭受风化剥蚀。这时因 断块发生了间歇性的升降差异，南部山区猛烈抬升，造成了南高北低的明显掀斜断块山。泰 山在距今六七千万年前的新生代初期，由于喜马拉雅山运动的影响，即沿泰前断裂继续大幅 度的抬升，至距今约三千万年前的新
3、生代中期，今日泰山的轮廓才基本完成。关键词：泰山，区域构造，形成演化。一. 科学研究历史早在 19 世纪末就为国内外地质学者所重视， J.Bergeren(1899)、H.Monko(1903)、C.Airaghi(1902)等人曾描述过其寒武纪地层中的一些三叶虫化石。1903年美国地质学家B.维里斯(B.Willis)和E.布莱克威尔德(E.Blackweider)在张夏、 崮山等地测量了剖面，采集过化石，对地层作了初步划分，其研究成果于 1907 年正式发表， 将张夏、崮山一带的寒武纪地层自下而上划分为馒头页岩、张夏灰岩、崮山页岩、炒米店灰 岩。美国古生物学家毕可脱(1913年)、日人远藤
4、隆次(1939年)、小林真一(1941年、1942 年、l955年)均相继研究过张夏、崮山地区寒武纪地层中的古生物化石。我国著名的地质学家孙云铸教授从 1923 年起，对张夏、崮山的寒武系进行了长达 20 余年的研究，对寒武纪地层作了划分。1953 年卢衍豪、董南庭两位教授重新观察了张夏、崮山一带的寒武系剖面，其中最重 要的是把B.维里斯和E.布莱克威尔德所划的馒头页岩自下而上再分为馒头组、毛庄组、徐 庄组，并把前两个组置于下寒武统，把后一个组归入中寒武统，炒米店灰岩再分为凤山组和 长山组，将张夏和崮山地区的寒武系确定为7个地层单位和17个三叶虫化石带。1959 年，位于泰山北侧的张夏寒武纪地
5、层剖面在全国地层会议上被正式定为华北寒武 系标准剖面。1958-1961 年，北京地质学院在泰山地区进行1：20万区调，将泰山变质岩命名为太古 代泰山群，自下而上划分为万山庄、雁翎关、山草峪组等。1960-1962年，山东地质局805队开展包括泰安南留幅等23幅1： 5万区调联测。1963-1965年，山东地质局805队进行1： 5万泰安幅区调，将泰山变质岩称为泰山杂 岩，划分为望府山、笤帚峪、唐家庄、盂家庄、冯家峪等五个岩组。同时，地科院程裕淇等， 山东地质局805队郑良峙、张成基等人开展变质岩专题研究，确立了雁翎关、山草峪组层序， 恢复了原岩，进行变质岩的岩石学研究。1978 年以后，泰山
6、的地质研究工作，进入了一个以专题研究为主的深入发展级段。泰 山的保护、管理和开发建设得到了很大的加强，泰山的面貌有了巨大的变化。1980 年，应思淮研究员对泰山变质岩进行了专题研究，并出版专著泰山杂岩。1981- 1984 年，山东矿业学院吕朋菊教授对泰山的形成进行了专题研究，并发表了泰 山形成及其年龄一文。1982- 1985 年，山东区调队郑良峙、王世进等人进行了鲁西泰山群专题研究，新建柳杭 组，置于雁翎关组和山草峪组之上。1982-1987 年，山东地矿局第一地质队马云顺、翟颖川等对鲁西太古代绿岩带含矿性进 行专题研究。1982-1984 年，赵世英等进行红门“桶状构造”的专题研究，并发
7、表泰山红门“桶状 构造”成因的探讨论文。1982- 1985年，地科院朱振华硕士填制了泰山山前1：2.5万地质图，完成硕士论文， 发表“泰山太古宙岩浆杂岩体的岩石化学和地球化学特征”论文。1983- 1986年，法国雷恩大学江博明等，地科院沈其韩等，山东地矿局董一杰等对中国 太古宙地壳演化进行专题研究，认为泰山杂岩的大部分为变质侵入岩（灰色片麻岩），称之 为望府山片麻岩，取得大量地球化学和同位素年龄资料。1986-1987年，北京大学谢凝高等进行泰山风景名胜区资源综合考察评价及其保护利用 研究。1986-1990年，山东区调队王世进等进行1：20万泰安、新泰幅修测。同期，地科院徐 惠芬、山东地
8、质一大队董一杰等人对山东鲁西太古宙绿岩带和鲁西太古代地层等进行专题研 究，系统总结了泰山岩群的分布、层序、变质作用的特点，并出版专著。1987 年联合国教科文组织把泰山列为世界自然与文化遗产，泰山的地位和影响发生了 历史性的变化。1989-1990年，山东矿业学院吕朋菊教授等对泰山周围重力滑动构造进行专题研究，发 表了“泰山周围太古界与古生界不整合面上滑动构造的发现”论文。1990 年，山东省地矿局第一地质大队董一杰等发表泰山地区太古宙杂岩体的地球化 学特征论文。19901993年，山东地矿局曹国权等人发表鲁西早前寒武纪地质专著。 19931996年，地质矿产部地质研究所、山东第一地质矿产勘查
9、院进行泰安市幅1：5 万区域地质调查。19941995 年，吕朋菊教授就泰山新构造运动的进行专题研究，发表了新构造运动 与现今泰山的形成及地貌景观论文，并对泰山地质地貌进行总结，撰写泰山大全之地 质地貌篇。1995年地科院庄育勋等，山东地矿局第一地质大队张富中等就泰山地区新太古代古 元古代地壳演化研究的新进展发表论文。1997 年，地科院庄育勋等，山东地矿局第一地质大队任志康等人在岩石学报发表 论文泰山地区早前寒武纪主要地质事件与地壳演化。1998 年，山东地勘局地质调查研究院吕发堂等就其研究成果发表泰山地区晚太古代 “框架侵入岩”的地质特征及稀土地球化学演化论文。1999 年，地科院王新社等
10、，山东地矿局第一地质大队任志康等发表泰山地区太古宙 末韧性剪切作用在陆壳演化中的意义论文。2000年，地科院地质力学所张明利等发表新生代构造运动与泰山形成论文。 2002-2003年，山东科技大学吕朋菊教授等、泰山风景区管委会牛健等人进行泰山地质 地貌特征及地学价值评价专题研究，并发表泰山的地学价值及其意义论文。2004 年 9 月中国地质大学对拟建中国泰山世界地质公园的建设条件、地质遗迹和资源 状况等进行了为期两周的研究考察。二. 自然地理概况泰山位于山东省中部、泰安市境内。北依山东省会济南,南临儒家文化创始人孔子故里曲阜，东连瓷都淄博，西濒黄河。泰山北至北京500km，南至上海890km，
11、属泰安市管辖。 地理坐标为东经116 50117 12，北纬36 1136 31。泰安市面积约为 7762km2,拟建中国泰山世界地质公园的面积约为158. 63km2。泰山地势差异显著，地形起伏大，地貌分界明显，类型繁多，而且侵蚀地貌十分发育。主峰玉皇顶，海拔1545m，是鲁中南丘陵区的最高峰。泰山总体地势呈现北高南低、西高东 低的特征，主峰南陡北缓。泰山南坡因受北东东向3条正断层的影响，形成了南天门、中天 门和一天门十分明显的三大台阶式的地貌景观，更增添了泰山雄伟险峻的气势。泰山地区，属温带季风性气候，具有明显的垂直变化规律：山顶年均气温5.3C，比山 麓泰安城低7.5C；年均降雨量112
12、4.6mm,相当于山下的1.5倍。山下四季分明，山上春秋 相连。泰山冬季较长，结冰期达150天，极顶最低气温-27.5C，易形成雾淞雨淞奇观。夏 秋之际，云雨变幻，群峰如黛，林茂瀑飞，气象万千。泰山山泉密布，河溪纵横，水资源总储量达2092万m3。其中地下水1608万m3，地表 水1301万m3。泰山河溪以玉皇顶为分水岭，北有玉符河、大沙河注入黄河，东面有石汶河、 冯家庄河，南面有梳流河、奈河，西面有泮汶河，均注入大汶河。泰山属于华北植物区系，由于受黄海、渤海的影响，雨量丰富，是干、湿交替的过渡带。 泰山植物生长繁茂，有高等植物174科645属1412种；低等植物446种；共有维管束植物 11
13、36种，隶属133科，550属，其中野生植物814种，栽培植物322种。泰山植被分森林、 灌丛、灌从草甸、草甸等类型，森林覆盖率为80%以上。泰山植被丰富，树木郁葱，水源充足，地势复杂，为各类动物的觅食、栖息提供了良好 的条件。泰山动物主要为鲁中南山地丘陵动物地理区的代表性类群，并且多为华北地区可见 种。据调查，泰山现有哺乳类的动物11科20属25种；鸟类共有34科88属154种1亚种； 爬行类57科7属12种；两栖类3科3属6种；鱼类共有45种，隶属鲤科、鳅科、鲶科、 银鱼科等12科。陆生无椎动物种类多、数量大、分布较广。陆生节肢动物也很多，包括蛛 形纲、昆虫纲、多足纲等。昆虫种类已鉴定的约
14、900余种。三. 气候、水文与水资源泰山地处北暖温带气候区，受地形影响，垂直梯度、水平分布和气候特点均有较大差异。 泰山顶上的气候与山下泰安市不同。就泰山而言，属亚高山型湿润气候。泰山顶没有明显的 四季划分，只有冬半年和夏半年之分，雨量偏多。泰山山顶年均气温5.3C，比山麓泰城低7.5C；气温垂直递减率约0.58C/100米。极 顶最高气温28.6C，最低气温一27.5C。市区最高气温40.7C，最低气温一22.4C。泰山 冬季较长，结冰期达150天，形成雾凇雨凇奇观。由于山地的阻挡，气流的抬升，使得泰山多云雾雨雪，平均年降水1124.6mm。由于受 季风影响，年际变化大，最高年降水量达184
15、7.9mm，最低年降水量553.9mm。泰山年平均降 雪日数为29.1天。受泰山山脉影响，市区年降水量706.8mm，仅占泰山顶的64%。全年降 水量主要集中在夏季（68月份），其中7月最多，占29.8；冬季降水稀少，其中1月份 最少，仅占1.4%。夏秋之际，云雨变幻，群峰如黛，林茂泉飞，气象万千。泰山年平均湿度 63%，相对湿度年较差平均 39%。泰山顶盛行西南风，年平均风速6.5m/s，而市区多为东北风，年平均风速2.5m/s。泰山年平均大风日数144.1天。泰山山泉密布，河溪纵横，水资源较为丰富，总储量达30.43 亿立方米，其中地下水1 4 . 97亿立方米，地表水1 5 . 4 6亿
16、立方米，可利用量2 6 . 08亿立方米。泰山河溪以玉皇顶为分水岭。北有玉符河、大沙河注入黄河，东面的石汶河、冯家庄河、 南面的梳洗河、西溪，西面的泮汶河，均注入大汶河。由于泰山地形高峻，河流短小流急，侵蚀力强，河道受断层控制，因而多跌水、瀑布， 谷底基岩被流水侵蚀多呈穴状，积水成潭，容易形成潭瀑交替的景观。泰山的瀑布主要有黑 龙潭瀑布、三潭迭瀑和云步桥瀑布。泰山因裂隙构造发育，所以裂隙泉分布极广，从岱顶至山麓，泉溪争流，山高水长，有 名的泉水数十处，如王母泉、月亮泉、玉液泉、龙泉、黄花泉、玉女池等。泉水甘冽，无色 透明，含人体所需多种微量元素，系优质矿泉水，被誉为泰山三美(白菜、豆腐、水)之一。 泰山北部，中上寒武统和奥陶系石灰岩岩层向北倾斜，地下水在地形受切割处出露成泉。从 锦绣川向北
