小天池.docx

1、小天池庐山地区自然地理野外实习指导庐山位于江西省北部九江市南部，西北滨临长江，东南临鄱阳湖，地理坐标是：东经1155011610，北纬292829 45。庐山是由断裂抬升而形成的断块山，山体平面形态呈肾形，由西南向东北方倾斜延伸，中部宽而向东北和西南渐收窄，长20多公里，最宽10多公里，主峰为大汉阳峰，海拔1473.8m，高出四周平原约1440m，属于中山类型。庐山的形成经历了复杂而又漫长的历史过程，留下了许多自然地理遗迹。山体也由时代不同的岩石组成。由于庐山独特的地理位置，加上它具有中山地地貌 特征，亚热带山地气候特征，土壤和植被垂直分带明显等特点，故成为一个很好的自然地理实习地点。一、庐山

2、自然地理要素的主要特征 庐山地质概况1.庐山的地层庐山主要由震旦纪及前震旦纪地层组成，其分布具有一定的规律性。山体中部出露最宽，向东北部和西部收敛。以九奇峰、仰天坪一带为界，将庐山地层分为南、北两部。南部主要出露前震旦系双桥山群，庐山最高峰汉阳峰由前震旦纪喷出变流纹岩组成，因易受风化，故山峰略呈浑圆状，北部出露震旦系下统南沱组，该组分为上、中、下三部，各部岩性及其分布如表1所示。表1 庐山地层及其分布概要地层单位及代号岩性分布第四系Q全新统Q4黄色砂砾、黄褐色粉砂亚黏土、灰黑色淤泥庐山山下江湖、现代河谷晚更新统Q3上部：棕黄色亚黏土下部：棕黄色土巨砾层庐山上上中更新统Q2网纹红土砂砾层山上：大

3、较场、王家坡、西谷、山下早更新统Q1浅棕黄色、棕红、灰白色砂砾层、砂层、灰白色砂质黏土层山下白垩系K南雄组砂岩、砂砾岩、砾岩山下二叠系P石灰岩山下石炭系C石灰岩山下泥盆系D上统 五通组砂岩、砂砾岩山下志留系S砂质页岩、页岩、长石石英砂岩山下奥陶系O中统 汤山组下统 仓山组白云质灰岩石灰岩山下寒武系中上统 杨柳岗组下统 王音铺组泥质灰岩、白云岩震旦系Z西峰寺组下统 南沱组石灰岩、硅质岩上部：长石石英砂岩、凝灰岩中部：石英砂岩、砂砾岩、长石石英砂岩下部：石英粗砂岩东谷（中谷）、莲谷、牯峡、女儿城、玉屏峰、西谷、大较场、小天池、五老峰、大月山、虎背岭、大林峰前震旦系A双桥山群片岩、片麻岩、板岩、混合

4、岩九奇峰仰天坪线南2.庐山的地质构造(见图1和图2)庐山内的褶曲，有背斜及向斜两列，排列由北向南是：(A)大马颈虎背岭背斜；(B)牯岭向斜；(C)大月山背斜；(D)三叠泉向斜。不论背斜或向斜均作NE走向。它们奠定了庐山的地质基础。主要断层有二组，其中一组NE走向的有：莲花洞正断层；好汉坡正断层；大月山正断层；庐山垄正断层；红石崖逆断层；温泉正断层。另一组NW走向的有：息肩亭逆断层；九奇峰逆断层；仰天坪正断层。其中最主要的有二列：即北侧的莲花洞正断层和南侧的温泉正断层。二者将庐山包围，成为庐山断裂上升的主要机制。3.庐山地质发育史庐山地区是一个古老的陆块，在杨子准地台的南缘。准地台比较稳定，其中

5、的庐山地区前期下沉，后期缓慢上升，发育过程可分为4个阶段： 地台褶皱基底发育阶段在前震旦纪(An)时，即距今10亿年前，庐山地区已经下沉，成为滨海及浅海(1000m)。山体内图1 庐山地区地质简图图2 庐山地质地貌剖面示意图的褶皱、断层和单斜构造地貌都很明显，河谷地貌特殊。此外还有尚在争议中的第四纪山岳冰川地貌。1.构造地貌庐山由构造(褶皱和断层)所控制的山脊主要有5列：五老峰、大月山、女儿城、牯岭、虎背岭。山脊之间为谷地，主要有4列：七里冲、大校场船洼、中谷(东谷)、西谷(大林冲)，山脊和谷地平行排列，而且均作北东南西走向。褶皱构造主要地貌如下： 五老峰单面山 它由五老峰背斜的北翼所成，其南

6、翼因断层陷落于山南。五老峰高1358m。 七里冲向斜谷 位于大月山与五老峰之间，发育在三叠泉向斜构造之上。 大月山背斜山 大月山背斜山受大月山背斜构造控制，走向北东南西，主要由石英砂岩组成。大月山高1453m。 大校场(谷地名称)及西谷次成谷 前者在大月山与女儿城之间，后者位于虎背岭与牯岭之间。成因是牯岭向斜两翼的软弱岩层受外力的强烈侵蚀、破坏而成，地貌特别低下，故成为谷地。 女儿城(山名)及牯岭次成山 位于莲谷东谷的两侧，原是牯岭向斜的两翼，由于岩石坚硬未被侵蚀而成为低矮的山岭，故称为次成山，山岭的相对高度不大。牯岭的日照峰海拔1310m。 东谷(又称中谷)莲谷、王家坡谷向斜谷 受牯岭向斜控

7、制，位于女儿城与牯岭之间，两谷地本来向同一方向延伸，但因受剪刀峡断层的错动影响，故使莲谷、王家坡谷向东北倾斜，而东谷向西南倾斜。 虎背岭单面山 它是虎背岭倒转背斜残留的南翼(北翼断陷)，成为单斜层及单面山。断层构造主要地貌如下： 虎背岭断层崖地貌 它是因虎背岭北侧的莲花洞大断层把虎背岭错开，使其北翼断落而成。该断崖在石门涧和莲花洞一带高达1000m，向东北方和西南方降低，断层崖呈阶梯状下降，如好汉坡一带呈二级阶梯。 五老峰断层崖地貌 因庐山正断层切进五老峰背斜南翼而成，它在秀峰、海会一带崖高达1000m，向东北方递降。断层崖亦分23级，断崖受流水下切和溯源侵蚀，形成许多垭口，所谓五老峰就是五大

8、垭口之间的山峰。2.山地夷平面地貌夷平面在山北分布的高度为10001100m左右，生成于第三纪末第四纪初，即地壳上升之前。夷平面的地形起伏和缓，高差不大，有略为高起的岭脊(齐顶)和相对低凹的宽谷(如西谷、东谷、莲谷王家坡、大校场谷、七里冲等)。宽谷属古老河谷，谷内发育了Q2红土层，二者均表示为庐山上升前夷平面作用期的产物。夷平面的发育对庐山的建设及旅游业的发展起着巨大作用。3.河谷地貌发源于庐山的河流，主要是循软弱层和向斜构造发育，其流向以日照峰为分水岭，其东流向东北，其西流向西南，少数是横切构造发育的较新河流。它们流向大都与上述流向垂直，作南东北西向。河谷的形态十分特殊，与常态河谷不同，这就

9、是上游为宽谷，下游反而是峡谷，两者之间出现裂点和瀑布。 宽谷 多发育在软弱岩层之上，并与向斜构造相适应，且与岩层走向一致，如西谷、东谷、莲谷王家坡、大校场谷、七里冲等宽谷，谷宽而浅，谷地内覆盖着第四纪堆积物，主要有三层：上层：黑色灰黑色土层，时代全新世。中层：棕黄色砂砾层，时代晚更新世。下层：棕红色砂砾层，时代中更新世。宽谷的高程，在山的中南部最高，向东北降低，如仰天坪：12601300m；七里冲：11001250m；东谷、西谷：为9001100m；小天 池：9001000m；天花井：400m。表示老谷生成后，山体不等量上升的结果。 峡谷 是第四纪地壳上升时，河流侵蚀复活(回春)，河谷下游的河

10、床首先遭到强烈下切而成峡谷。峡谷谷坡陡峭或呈阶梯状，纵比降大，多裂点和瀑布，表示幼年期河谷特征。如庐山西侧的石门涧，它是东谷和西谷的下游，在长约45km范围内，高度下降800m。又如东南侧三叠泉峡谷，它在七里冲青莲寺谷的下游，深切300650m，分三级跌水，形成三叠泉瀑布，三级高差共达300多米。又如牯岭窑洼以下的剪刀峡，峡口下降700m。再如锦绣峡谷。宽谷和峡谷之间出现大裂点，表示第四纪庐山上升，河流重新下切和溯源侵蚀到达之处，如三叠泉裂点、天桥裂点、芦菱桥裂点。表2 庐山的峡谷与宽谷的相对应名称及其间的裂点位置下游峡谷名称轮回裂点位置上游宽谷名称锦绣谷石门涧三叠泉谷天桥芦菱桥三叠泉西谷大校

11、场七里冲综合上述谷地的特点表明： 宽谷是早期发育的老河谷，它是在地壳稳定时，河流长期侵蚀而成。宽谷形成时的当日庐山，高度比现在低矮得多。庐山上升后，谷地保留在山地上部，仍未受到新的重大侵蚀。 峡谷是年轻河谷，是在地壳强烈上升和河流重新下切而成的。它从下游开始发育说明宽谷生成之后，庐山曾经发生强烈上升。 从宽谷的高度和峡谷的下切深度表明，庐山上升量由中部向东北和西南递减。 庐山之四周，由于地壳断裂下沉，故产生厚层的Q4沉积，并出现长江河漫滩或湖泊，如九江附近的八里湖、甘棠湖、白水湖等以及鄱阳湖盆。 庐山河流带出的物质出山后，在出口外围堆积成扇形地，这些古扇地受切割后，成为阶地状，约有3级。4.水

12、系及其演变 水系的形态 在构造影响下，河流流向与构造走向一致，两者相互平行，作北东南西向，少数河流流向与构造垂直，作南东北西向。 河流袭夺(三处)1) 锦绣谷袭夺西谷：西谷原来由虎背岭南侧向南西流入石门涧，但在天桥附近被向西流的锦绣谷袭夺。证据是：A.花径风口：风口段河谷是西谷自然延伸部分，谷内堆积物又与西谷相似，保持着棕红色棕黄色砂砾层及棕红色网纹红土风化壳。B.天桥袭夺湾及裂点：在裂点(天桥)以上为宽谷(西谷)，以下为峡谷(锦绣谷)。袭夺时代为晚更新世之后。理由是：第一，裂点上溯不远；第二，西谷内由晚更新统棕黄色堆积物所覆盖的谷底未受明显的破坏。2) 三叠泉河袭夺七里冲：原来的七里冲向北东

13、流，在三叠泉附近被向南流的三叠泉河袭夺，河流成直角拐弯，河流袭夺后，裂点向七里冲上溯了2km之远，河流下切深度达150300多米。可见袭夺时间应早于锦绣谷。3) 东谷支流袭夺大校场河：该小河切穿女儿城山岭，袭夺了大校场河上游，使大校场河上游原来向南西流入芦林盆地的，现改向北西流入东谷，造成汉口峡。河流袭夺原因分析：庐山上升之前，山体内的河流已发育为成熟的老河谷阶段，即河流循软弱岩层发育和沿岩层走向(作北东向或南西向)流动。当山体上升后，新出现的东西向或南东向河流溯源侵蚀，由于它的流程短和纵比降大，所以不论下切或溯源侵蚀的速度均大于老河流，因此袭夺了东北流或西南流向的古老河流。 其他水体 庐山人

14、工湖有芦林湖、如琴湖以及承接黄龙潭、乌龙潭储水的庐山水库，并建成水力发电站，即电站大坝。庐山瀑布分布广泛，著名的有三叠泉、黄岩瀑布等。与瀑布相关的还有许多深潭，著名的有黄龙潭、乌龙潭、青玉峡、碧龙潭等。此外，由流水侵蚀、塑造，山上山下沟谷发育，溪流众多。它们与瀑布、深潭、人工湖共同组成庐山水文网。5.关于庐山第四纪冰川问题的争论问题的提出：1947年李四光先生在专著冰期之庐山一书中提出，庐山在第四纪更新世曾经出现过三次冰期。它们是：鄱阳期(Q1)、大姑期(Q2)和庐山期(Q3)，证据是： 冰蚀地貌1)冰斗：如大坳冰斗、五乳寺冰斗、鼓子寨冰斗等。2)冰川谷：如大校场、王家坡、七里冲冰川谷。3)羊

15、背石：如白石嘴的羊背石。4)冰窖：如东谷、西谷、天花井、窑洼等。 冰碛地貌1) 终碛垄：在山下东侧的高垅、新桥一带；在山上的王家坡、莲花寺谷内。2) 侧碛：如裁缝岭侧碛。3) 漂砾：如西谷中的“飞来石“等。质疑：近20多年来，我国许多学者对庐山是否出现过冰川及冰川地貌等问题，提出不少质疑。例如关于冰斗与冰蚀盆地的区别，冰川谷与向斜谷和次成谷的区别，冰碛地貌与泥石流、洪积地貌的区别等等。要解决这些问题，除了应用地质、地貌学方法分析以外，还需与古气候学及古植物学的分析结合起来，才能得到科学的结论。 庐山的气候庐山地处我国亚热带东部季风区域，因受东亚季风环流影响，具有鲜明的亚热带季风湿润气候特色。庐

16、山是一座中山，随着海拔高度增加，水热状况存在着垂直分异。与周围平原地区相比较，又具有山地气候特色。庐山年太阳辐射能比较丰富，如南昌为4676.15MJ/，而在海拔1165m的庐山牯岭为5040.4MJ/。 庐山气温比同纬度平原地区低 牯岭年平均气温11.5，而山下平原地区的星子、九江分别为17.3和17.2，牯岭1月平均气温为0.1，而星子、九江分别为4.6和4.4。牯岭比同纬度的山下平原地区低约5。牯岭7月平均气温为22.6，而星子、九江分别为29.3和29.6，牯岭比山下的星子、九江低约7。牯岭极端最低气温16.8，早晚气温常在20.0左右，很少超过25.0。极端最高气温只有32.0。山上

17、空气密度较小，空气与地面热交换过程快。山上气候显得凉爽宜人。 庐山降水比同纬度的山下平原多 牯岭平均年降水量1833.5mm，1970年为2359.4mm，1954在庐山植物园测得3362.6mm。而山下的星子、九江平均年降水量分别为1344.7mm和1300.0mm，分别比山上少488.4mm 和533.5mm。但庐山各月降水分配并不均匀，39月各月降水量均在100mm以上，其中46月均在200300mm，雨季3个月左右，降水总量773.1mm，占全年降水量的42.1%，123月降水量214.8mm，仅占全年降水总量的11.7%，表示庐山气候的季风特色。庐山阴雨日数比山下平原要多，牯岭 0.

18、1mm雨日多年平均为167.7天，而山下的星子、九江为138天左右。 庐山相对湿度山下山上也有差别 牯岭年相对湿度为78%，星子、九江分别为75%和77%。庐山雾日较多，牯岭全年雾日平均为188.1天，最多的1961年有221天，最少的1963年也有158天。黄山光明顶全年有雾日多达255.7天，可见庐山不是雾日最多的地方。 庐山的气候有明显的垂直带性差异 若按我国采用日平均温度10持续期间累计值（活动积温t10）来确定，即以热带t10为80009000；亚热带t10为45008000；暖温带为t10为34004500的标准划分，庐山东南坡麓的星子t10为5450.6，西北坡麓的九江t10为5

19、399.8，则庐山山麓符合亚热带标准；牯岭t10为3295.5，虽不到暖温带标准低限，但山地气候垂直分异不同水平气候带的分异，高原、山地积温的有效性比平原要大，若以t103200定为暖温带标准低限为合理的话，则庐山至少存在两个热量带亚热带和暖温带。若按海拔升高100m，10活动积温值递减200计，庐山南坡的亚热带上限约在550600m，北坡约在500m，大约在1250m以上为温带。 庐山的土壤1.土壤形成的自然条件第四纪以来的新构造运动，使庐山沿着断裂上升为目前相对高度达10001400m的山地，为土壤垂直地带的形成奠定了基础，并给予南、北坡的气候、生物和土壤的分布以一定的影响。山体内部由于内

20、外力作用塑造的各种地貌形态，在一定程度上影响到土壤性状的差异和土壤类型的分布规律。由于庐山随着海拔高度的增加，地表水、热状况的垂直变化，深刻地制约着植被的垂直分布，因此由山麓到山顶依次出现常绿阔叶林常绿落叶阔叶混交林落叶阔叶林带的更替，从而直接影响着土壤的形成过程和分布。地貌和水文条件对土壤的形成和发育也起着一定的作用，影响到局部地区土壤发育的方向，形成某些非地带性的土壤。如仰天坪一带，地形平缓，地面相对低洼处，因排水不畅，多喜湿沼泽植被，普遍发生沼泽化的过程，从而发育着山地沼泽土。在江边和湖滨平地地区，因地下水的影响，往往形成草甸土。本区成土母质类型多种多样，在山区剥蚀和侵蚀作用强烈，成土母

21、质一般以坡积，坡积残积为主，其上发育的土壤一般土层浅薄，且多含碎石块。在丘陵和山坡平缓之处，却广泛分布着一定厚度的残积母质，其上发育的土壤较深厚，质地较细，向下粗骨部分逐渐增加。在湖滨及河谷地区的成土母质主要是第四纪的沉积物，其上发育的土壤组成物质较细，土层较厚，第四纪风积母质分布也较广泛。庐山海拔9001200m处，广泛分布着网纹红土母质，其SiO2/Al2O3在2.02.3之间，SiO2/Al2O3在1.101.86之间，它们与山下及江西其他地区红壤的硅铝比率和硅铝铁比率基本一致，而目前海拔9001200m处，已是山地黄棕壤分布的地区，网纹红土已残存成为现代土壤的母质。2.主要土壤类型 红

22、壤 红壤广泛分布于海拔400m以下的低山丘陵地带，植被为常绿阔叶林、马尾松林以及灌丛草本。成土母质主要为花岗岩、片麻岩、石英砂岩等残积和残积坡积物。现以白鹿洞北，海拔200m处，马尾松林中花岗岩残积风化的母质上发育的红壤为例。其剖南特征如下：08cm(A11) 浅灰棕色，砂质壤黏土，粒状至屑状，结持力松散。逐渐向A12层过渡。835cm(A12) 浅红色，壤黏土，粒状，结持力松散，过渡明显。3580cm(B) 棕红色，砂质壤黏土，块状，结持力较松，过渡较明显。80100cm(C) 棕红色，夹少量黄色斑点，砂质壤黏土，块状，夹有岩石碎屑，接近基岩。从红壤的颗粒组成来看，各层次间质地相当均匀(表3

23、)，说明成土过程中有红壤化的性质。表3 红壤的颗粒分析深度/cm层次粉砂0.050.005mm黏粒部分5um2um1um08835358080100A11A12BC14.2134.8121.6721.4039.0731.9632.8630.1232.6127.9527.4328.9218.1826.1524.13红壤的有机质含量很低，表层在1.5%以下。土壤的代换量不高(每百克土为78mg当量)；土壤吸收复合体高度不饱和，土壤pH值差异不大，土壤呈强酸性反应，硬度主要由活性铝引起。红壤黏粒部分的化学组成特征是：黏粒中铁、铝三氧化物(三水铝矿和针铁矿)的含量较高，红壤硅铁铝率的变化范围在1.86

24、1.95之间，其硅铝率在在2.252.42之间，各层间的硅铁铝率、硅铝率和硅铁率比较一致，黏土组成以结晶不良的高岭石为主，同时，还含有水云母、石英等。 黄壤及山地黄壤 黄壤分布于山麓地形比较低平的部位，或发育在黏重而排水不良的母质上，山地黄壤分布在900(800)m以下的地带，局部地区可达1000m左右，两者母质大都为花岗岩、砂岩、混合岩及第四纪风积物。以观音桥东，海拔为250m的第四纪风积母质上发育的黄壤为例，其剖面特征如下：012cm(A11) 浅灰黄色，粉砂黏壤，屑状到粒状，结持力较松，根系很多，过渡明显。1245cm(A12) 浅黄色，粉砂黏壤，粒状到小块状，结持力较紧实，有少量铁锰结

25、核，根系较少，过渡不明显。4575cm(B) 浅黄色，少量灰色斑点，粉砂黏壤，块状，结持力较紧实，含少量铁锰结核。75100cm(BC1) 黄色带棕红色斑点，壤黏土，块状，结持力紧实，少量铁锰结核。山地黄壤以水电站、黄龙寺至庐林大桥一带为典型，现以庐林大桥附近海拔约1000m的第四纪风积物母质上发育的山地黄壤为例，其剖面特征如下：08cm(A11) 浅灰黄,壤黏土，黏状，结持力较松，根系较多，逐渐过渡。825cm(A12) 浅黄带灰色，少量棕红色斑点，壤黏土，小快状，结持力稍紧，少量碎屑和少而小的铁子，过渡较明显。2548cm(B) 浅黄带少量棕色斑点，壤黏土，块状，结持力紧实，有少量的铁子。

26、48110cm(BC) 浅棕红色，黏土，块状了，结持力紧实。根据剖面采样分析(分析项目同红壤)可知：1)黄壤和山地黄壤小于5um的黏粒，下层比上层含量要高，山地黄壤尤为显著。这可能是黏粒下移，或是母质本身性质所致，也可能是表层受到侵蚀，以致黏粒含量较少。2)黄壤和山地黄壤的基本性状是：黄壤的有机质含量很低，表层有机质含量仅1.5%左右，山地黄壤有机质可达3%左右。这是由于海拔较高，温度降低，湿度增大，从而有利于有机质的累积。植被保存较好，盖度较大的山地黄壤，有机质含量可高达6%8%，山地黄壤表层全氮量(0.181%)较黄壤(0.08%)为高，黄壤和山地黄壤的水解性酸和代换性酸量大致相同，代换量

27、均较低，代换性盐基也很少，所以盐基饱和度非常低。这是由于土壤有机质含量较低，和受土壤吸收性复合体的数量及性质影响的结果。3)黄壤和山地黄壤均呈酸性反应，pH值差异不大，酸度主要由活性铝所致，黄壤和山地黄壤的硅铁铝率较红壤为大，但不规则，从胶体差热分析资料可知，黄壤和山地黄壤中高岭石的含量都有所减少。4)黄壤与山地黄壤其富铝化程度与红壤相近或略低。由于黄壤受局部低洼地影响，排水不良，而山地黄壤所处海拔较高,空气湿度较大,因此,它们经常处于湿润状态,其自然含水量及吸湿水含量均较红壤为高。在亚热带湿润气候条件下，以及在有机酸的作用下，岩石风化强烈，原生矿物（铝硅酸盐）遭受破坏，产生游离的硅、铁、铝的

28、氧化物，其中氧化铁与氧化铝便与水结合，形成含水的铁铝矿物，使土壤呈黄色。 山地黄棕壤 分布于海拔800(900)1200m地带的各种母质上，植被为常绿、落叶混交林，或灌木、草本。现以海拔1100m左右的土坝岭北，第四纪风积物上发育的山地黄棕壤为例：014cm(A11) 深灰色，壤质黏土，碎屑状到细粒状，结持力十分松散，根系多。1422cm(A12) 深棕灰色，粉砂质黏土，粒状到小块状，结持力松散，根系较多。223cm(B) 黄棕色，粉砂质黏土，小块状，较紧实，有少量坡积石块，根系少。3868cm(BC) 黄棕色，粉砂质黏壤土，块状，多碎石块。剖面采样分析结果表明：1)山地黄棕壤粉砂粒含量较高，黏粒含量不及山地黄壤明显。这与其所处地形部位较高，气候较冷湿，风化作用较弱有关。但黏粒(特别是1um)仍有一定含量，说明山地黄棕壤在夏季炎热的气候条件下，原生矿物的分解与次生矿物的化学作用，有一定强度。2)山地黄棕壤全剖面呈较强的酸性反应，有机质全氮含量较高，甚至底层含量