河南桐柏山省级地质公园鞘褶皱洞穴群地质遗迹的成因分析

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1、河南桐柏山省级地质公园鞘褶皱洞穴群地质遗迹的成因分析　　【摘要】河南桐柏山省级地质公园位于豫鄂两省交界处，总面积47.704平方公里，是千里淮河的发源地和江淮两大水系的天然分界线，园区旅游文化内涵丰富。鞘褶皱洞穴群地质遗迹的形成，与特殊岩性、构造的内动力地质作用及外动力地质作用（物理、化学、生物风化）风化剥蚀、大气降水及其流水侵蚀作用有关。是以内动力作用主导，多种外动力风化剥蚀综合作用的结果。　　【关键词】鞘褶皱洞穴群成因分析　　在桐柏山地质公园桃花洞景区深切河谷地貌的太古界变质表壳岩系小寨片麻岩陡峭岩崖壁上，分布着

2、大小不同、深浅不一的“洞穴”或“壶穴”，构成独具特色的洞穴群地貌景观，不仅极具观赏性，更是研究我国“壶穴”不同类型、成因不可多得的理想场所。由于该洞穴群成因与桐柏山造山带伸展构造变形形成的“鞘褶皱”密切相关，因此，深入研究桃花洞景区洞穴群类型及成因，既有助于了解桐柏山造山带形成与演化，同时可进一步提高桐柏山地质公园科学研究内涵和开发“洞穴群”旅游资源。　　1桐柏山地质公园鞘褶皱洞穴群地质遗迹形成的自然地理环境5　　桐柏山属秦岭东延的余脉，山脉走向西北-东南，主脉位于鸿仪河-桐柏县城南侧一线。太白顶为桐柏山主峰，海拔1

3、140m，向东北延伸依次形成低山、丘陵和盆地。地势以南侧边缘最高，东北部最低，由西向东总体依次降低。由于受西北-东南向断层的影响，山体边界十分整齐，形成山坡陡、山脊窄、群峰高耸的地貌形态。山体北侧为淮河及众多支流的发源地，河流横切山体，形成一系列深切河谷和近南北向的山岭，山势雄伟壮观，深切河谷多呈“V”字型，因落差大常形成瀑布。　　桐柏山地质公园属亚热带向暖温带过度的季风型大陆性温湿气候，兼有南北气候特点。　　桐柏山地质公园内主要属淮河水系，桃花洞景区淮汉鸳鸯池所在地是淮河与汉水的分水岭，东为淮河流域淮河水系，西属长

4、江流域汉水水系。大气降水大部分成为地表径流，少量渗入地下。　　2桐柏山地质公园鞘褶皱洞穴群地质遗迹形成的区域构造背景　　桐柏山地质公园区位于华北板块与扬子板块间的东秦岭一大别山碰撞造山带的中段。在漫长的地质演化过程中，华北板块与扬子板块经历多次的伸展裂解、汇聚拼接，直到印支期在陆内俯冲作用下全面碰撞造山，形成独具特色的、结构复杂的东秦岭-大别山造山带。也是我国地质、气候、生物、地理的南北天然分界线，是了解中国大陆造山带形成与发展史的重要窗口，是研究板块构造的良好基地。　　据黄少英等人研究，桐柏山由一系列镶嵌拼合的构造

5、条块组成，自太白顶向北依次可分为桐柏山（CC）、鸿仪河（Hp）、蒋庄（Dy+Nw+Gs）、瓦屋庄（Ql）和朱庄五个形成于不同时代、不同构造环境，具有不同沉积-岩浆建造和不同变形变质历史的“岩片”，各“岩片”之间由区域性大断裂（韧性剪切带）所分割。尤其是鸿仪河高压岩片（HP）及固庙、松扒大断裂（韧性剪切带）尤为重要。这些“岩片”5和区域性大断裂（韧性剪切带）构成了桐柏山地区华北板块与扬子板块碰撞缝合带主要构造地质形迹景观。它们发育典型，并且反映板块碰撞缝合造山带成因和形成过程的各种标志齐全，在地质意义和观赏价值两方面都

6、非常稀珍贵。　　3桐柏山地质公园桃花洞景区鞘褶皱洞穴群的成因分析　　鞘褶皱是2O世纪7O年代研究韧性剪切带时发现的一种新型的A型褶皱，对鞘褶皱而言，由于变形介质一般由变质岩或未完全冷却的岩浆岩组成，其粘性较低，“滑移褶皱极限”（指在剪切滑移运动过程中出现褶皱到产生断裂的临界值）较高，允许出现较大剪应变值（γ）的物性特征，导致它可在长程滑移过程中跨过初期B型褶皱阶段，而直接形成枢纽与运动方向平行的A型鞘褶皱（图1）。　　鞘褶皱可以由剪切作用直接形成，或者由B型褶皱随着剪切变形的加剧逐步拉伸改造而成，其几何学样式类似剑鞘

7、而得名。其重要特征是拉伸线理与褶皱轴近于平行，实为一种AB型褶皱，常呈扁圆状、舌状，甚至呈圆筒状，多数为不对称褶皱，沿剪切拉伸方向拉得很长。目前认为它的规模主要是露头尺度的中、小型构造，从几厘米至数米不等，常成群出现。为研究方便常将鞘褶皱的长轴，即平行运动的拉伸线理的方向确定为“X轴”，“Y轴”与“X轴”垂直，“Z轴”垂直XY面（如图1d所示）。这样鞘褶皱在不同断面上的形态变化很大，在垂直“X轴”的YZ面上以封闭的圆形、眼球状、豆荚状；在XZ断面上多为不对称及不协调的平卧或同斜褶皱，在XY面上显示出长条形或舌形，其上

8、发育拉伸线理，并指示剪切拉伸运动的方向。5　　桐柏山地质公园洞穴群主要分布桃花洞景区，尤其是桃花洞（普化寺）一带最为发育。规模以中、小型露头尺度为主，小型露头尺度鞘褶皱的洞穴直径一般5～1Ocm，洞深20～30cm，大者洞穴直径3～5m，洞深17m（如桃花洞），洞口均向北西310°方向倾伏，倾角5°～15°，与桐柏变质核杂岩中发育的拉伸线理一致