庐山地质公园及周边地区的地质地貌类型,包括:侵蚀构造地貌、构造侵蚀剥蚀地貌、岩溶侵蚀构造地貌、冰川地貌、流水侵蚀堆积地貌五种类型。
地质公园内,地貌形态组合特征,由上而下依次为:中山—低丘—岗地—平原,因是断块山,所以缺少低山-丘陵单元。地貌成因类型以冰蚀地貌为主体,而且最具特色,其次是构造地貌及流水地貌。其总体特征是冰蚀地貌、构造地貌、流水地貌互相叠加而成的多成因复合地貌景观。
1.冰蚀地貌
庐山地质公园,是中国东部地区第四纪冰川地貌最典型最集中的地区。
1.1地貌特征
(1)冰川刨蚀地貌
——冰斗
在庐山上能确认的冰斗遗迹主要有:大坳冰斗、黄龙冰斗、五乳寺冰斗、鼓子寨冰斗等。
大坳冰斗:位于大月山刃脊北东段西北侧、王家坡U形谷的南侧陡壁处。冰斗长约300m、宽约250m、深约100m,斗底高程1200m。斗底较为平坦,微微向北倾斜,冰斗四周皆为峰壁围绕,冰斗窄口下成悬崖,从冰斗后壁向斗口倾斜。冰斗出口处可见冰坎残存于冰斗口左侧,冰坎高出冰斗底面20~30m。冰斗内发现有灰黑色淤泥冰后期沉积物,说明这里曾是一个高山小沼泽湖盆,也可证明冰坎当时尚存。构成冰斗的岩石为南华纪含砾砂岩。
黄龙冰斗:位于仰天坪北东的黄龙庵附近。冰斗长约300m、宽约250m、深约100m,大小与大坳冰斗几近相同。斗底高程约1250m,冰斗口向NE,外观呈一安乐椅状。构成冰斗的岩石为南华纪含砾硅化砂岩。
鼓子寨冰斗:位于香炉峰北西、卧龙岗之南。冰斗长约300m、宽约200m、深约70m,斗底高程仅500m,冰斗口向SE。构成冰斗的岩石为古元古代角闪岩相变粒岩。
——冰窖
庐山上的第四纪冰窖遗迹保存较好的有:芦林冰窖、黄龙寺冰窖、三逸乡冰窖、窑洼冰窖。构成冰窖的岩石均为南华纪含砾砂岩。
芦林冰窖:即芦林湖盆所在地,恰位于大校场U谷的下方。冰窖长约1300m、宽约750m,底部高程约1000m,略向NW倾斜。在改造成人工湖之前的公元初期,还尚是一个高山天然湖泊,并发现有冰碛纹泥,在芦林大桥处,尚有冰坎遗迹残存。
三逸乡冰窖:即现今的庐山植物园所在地。冰窖长约720m,宽约410m,深约150m,冰窖底的高程约为1000m。出口处向NE微倾,在望鄱亭之下尚有冰坎残留遗迹。
—冰川U形谷
庐山上保存较好的冰川U形谷主要有:王家坡U谷、大校场U谷、东谷U谷、西谷U谷、七里冲U谷、石门涧U谷、长垅涧U谷等。
王家坡U谷:位于庐山NE,大月山刃脊与小天池-大寨山刃脊之间。U谷长达4000m以上,宽约700m,谷底源头高程约为800~1000m,前缘高程约为200m。横断面呈U字形,纵断面略呈阶梯状,上段相对较窄,下段相对加宽。U形谷内偏NW侧的谷侧有小型V形谷叠加。谷底有一个中碛垅,其中有冰碛物残存。U形谷内,最近又发现有较为典型的冰川条痕石。冰川条痕石的漂砾直径大于5m,略成五角形,由坚硬致密的石英砂岩构成,其上共发现有5条冰川条痕。冰川条痕长约5~19cm、宽约0.7~1.5cm,深达0.5~3cm,条痕窄而深,痕壁光滑,条痕长轴方向大体一致但又有所不同,总体方向与U形谷长轴方向一致。
大校场U谷:位于女儿城刃脊与长埂刃脊之间,谷底源头高程约为1350m,谷口高程约1100m,长约3000m,宽约170m,残存深度仅为30~50m。U谷末端接芦林冰窖,有冰川堆碛物,底部发现有冰川作用挤压和碾磨而成的岩粉。1986年国际第四纪联合会秘书长施鲁克特博士(苏黎士理工学院教授),在此也曾发现有炮弹状和熨斗状的砾石及冰川条痕石,他认为与阿尔卑斯地区的冰川沉积的特征是完全一致的。
石门涧U谷:位于黄龙寺冰窖的下端,尽管该U谷受后期流水破坏较为严重,但仍能辨认出冰川U谷的基本特征。谷底介于800~400m之间,U谷长约1200m,纵断面呈较为典型的阶梯状,冰阶、冰盆相间排列。在石门涧瀑布的百丈梯处是一个冰阶,之下是一个冰盆遗迹,钓鱼台石门衔日处曾是一个冰阶及冰坎遗迹,之下的文竹精舍又是一个冰盆遗迹,冰盆中心尚有冰碛泥砾堆碛成的底碛小丘,再向下就是著名的石门涧冰坎。冰坎长约320m,宽约80m。冰坎中部的马鞍形凹地应是冰坎的风口,冰坎的SW端现代河谷处应是冰坎的水口遗迹。冰坎外是一个冰阶,再向下就是学洼盘谷。
——悬谷
庐山上保存较好的冰川悬谷是莲谷悬谷、芦林悬谷、汉口峡悬谷及月轮峰悬谷。
莲谷悬谷:位于王家坡大U谷之上,是一个小型冰川U谷,介于屋脊岭及日照峰刃脊之间。谷底高出王家坡U谷约100m左右。在冰阶陡坎处无断层。
汉口峡悬谷:该悬谷位于东谷U谷的SW上端,这个小型U谷是在大校场U谷旁侧的一个冰溢口基础上发育而成的,高悬于东谷U谷之上约50~70m。在冰阶陡坎处无断层。
——冰溢口
在庐山上的西谷U谷NW侧仙人洞之北及天桥处、东谷U谷与大校场U谷之间的女儿城刃脊上均见有冰溢口残留地貌。
——冰笕
冰川U谷两侧或谷地源头,发现有多处冰笕,例如大寨脑、牧马厂、大月山东麓、斗米洼等地均见有冰笕地貌,大多位于海拔1000m之上。
——冰坡
庐山上有多处冰坡遗迹,以金竹坪冰坡保存的较为完整。该冰坡位于黄龙冰斗北坡,高程介于1300~1000m之间,冰坡长约1000m,宽约500m,坡角为20°~25°,由南华纪含砾砂岩构成。在坡面上见有粘土砾石停积物,冰坡前缘有几个孤立的基岩小丘横亘。
——冰川刃脊
庐山的冰川刃脊多呈岩,尤如“利剑插霄,斩云截雾。危石欲坠,巨龙倒悬”,高程大都在1150~1470m之间,甚为壮观。最主要的有:大月山刃脊、屋脊岭—女儿城刃脊、小天池—大寨山刃脊(猴子岭刃脊)、牯牛岭刃脊、九奇峰刃脊、含鄱岭刃脊、梭子岗刃脊、仙人脊刃脊、红石崖刃脊、五老峰刃脊。构成刃脊的岩石大多为南华系砂砾岩或青白口系酸性火山熔岩。
以含鄱岭刃脊为例:刃脊异常陡峭,其延长方向既不与岩层走向一致,也不与岩石的节理或劈理方向相同。刃脊的延长方向为260°~80°,而岩层走向为230°~50°;砂岩中的轴面剪切劈理走向为220°~40°;砂岩中还有4组构造节理,其走向分别为:0°~180°、310°~130°、330°~150°、210°~0°,均不与刃脊走向一致。沿刃脊方向也无断层,该刃脊只可能是冰川刨蚀产物。
——角峰
庐山顶上的太乙峰、犁头尖、日照峰均呈金字塔状,高程在1300m以上,高差上百米,由含砾砂岩构成。
(2)冰川运动遗迹
——冰溜面
太乙村后、牧马厂及白石嘴化纤厂等地有冰溜面遗迹。牧马厂沟边的砂岩基岩壁上,见有不甚清晰的冰川擦痕。李四光曾在鄱阳湖边的白石嘴发现过十分典型的冰溜面遗迹,后因修建港口已遭破坏。1983年在该地区化纤厂施工过程中,在大姑期冰碛泥砾的底部石灰岩之基岩表面上,发现了约4m2磨蚀极光的基岩面上,有细长而密布且平行的冰川擦痕,呈NE—SW向伸展,与冰川运动方向完全一致。
——表皮构造
下青山表皮构造:大姑期冰碛泥砾的底部基岩为志留纪砂页岩,基岩表层呈揉皱状且伴有小型冲断层。在表皮构造之下5m处,基岩产状恢复正常。表皮构造中的褶曲轴面及冲断面产状一致,指示出受力方向与冰川运动的方向恰好一致,由SW向NE运动。
大排岭表皮构造:在大排岭冰碛泥砾的底部古元古界石英云母片岩之基岩表面,有冰川巨砾犁入基岩,基岩中产生了拖曳牵引褶曲,有基岩团块呈包裹体被卷入冰碛岩底部。蛇头岭表皮构造:在大姑期冰碛泥砾底部的寒武纪页岩之基岩表面。有甚为典型的表皮构造。基岩顶部与冰碛巨砾接触处约1m内页岩倾角变缓形成柔性变形,显示的受力方向恰与此处的冰流方向一致,由SW向NW运动。
——漂砾
庐山四周湖畔、丘陵之顶到处可见到巨大的冰川漂砾,这些漂砾均是来自庐山之顶的岩石,搬运距离达10~12km之多,在高程达193m金定山之顶及高程达284m的大排岭之顶,最大的漂砾砾径达7.2m。大大小小的漂砾杂乱无章成群分布,直达鄱阳湖滨。在九叠谷及西谷U形谷内,见巨大的冰川漂砾互相叠置构成冰桌。
——斜层构造
在谷山湖滨下青山之西的中更新世大姑期冰碛泥砾剖面中,发现有斜层构造。泥砾堆碛物中的砾石最大砾径约1.20m,有呈倾斜略定向排列之势,由东向西其斜层倾角由陡变缓,由85°演变成35°左右。砾石的a轴沿斜层分布,ab面与斜层产状大体一致。此外,在大排岭冰碛中也有斜层构造。
——鼻山尾与羊背石
鞋山鼻山尾:鄱阳湖中心的鞋山由晚古生代石灰岩构成,孤立的山体呈SW高而宽,NE低而窄,长轴呈NE—SW向,长约370m,宽约110m,山顶高程为90.3m,由于石灰岩的产状为280°∠33°,所以山体东部呈陡崖,西部呈缓坡,总体呈鼻子的形状。在离开水面约30m高的半山腰石缝中曾发现过约70cm×50cm×25cm的来自庐山顶上的冰川漂砾。李四光认为鞋山是冰川从两侧流经磨蚀作用的结果,故称其为冰川地貌鼻山尾。
蛤蟆石羊背石:鄱阳湖滨原有许多由石炭纪石灰岩构成的羊背石群,是冰川从大小不同基岩上爬越而过磨蚀作用的结果。现仅存蛤蟆石一块羊背石,且头部已经崩落。蛤蟆石高约16m,嘴向SE、背向NW,上部扩大,下部略形仄小,其顶部颇为圆滑,尚有若干研磨之痕迹可睹,形状与羊背石无异。
(3)冰川堆碛地貌
——终碛垄
庐山东麓的大岭、长岭、下青山、白石嘴一带,庐山西麓的新桥、蛇头岭(羊角岭)、东林寺、赛阳一带,均有蛇曲状的终碛垄分布。保存最为完整的要算高垄至白石嘴一带,这些由冰川堆碛物组成的岗地,高差大多在20m之下,多数呈向NE方向突出的弯曲状。最为明显的是相互平行排列的有4条岗地,每条岗地均由冰碛泥砾组成,岗地之间则由冰水砂砾石层分布。
——侧碛垄
在王家坡U形谷出口处高垅附近,在其南北两侧各有一条高10m以上的带状冰碛泥砾所组成的冰川侧碛垄,最为典型。
——冰水阶地
在冰川终碛垄的前面,广泛分布由砂砾石层、砂、亚砂土、亚粘土所组成的冲积平台。这些冲积相冰水沉积物与冰碛物往往呈相互过渡关系。这些冰水沉积平台广泛分布于山麓地带,其中最典型的是星子县城至叶家垄一带及九江十里铺至八里湖一带的冰水阶地。高程介于海拔60~80m间,台面微倾向外缘湖区,阶地面长1~3km、宽约500~1000m。
1.2冰蚀地貌类型
总的来看,庐山的山体不大,又是一座孤立的断块山,其冰雪的累积区较小,消融区较大,U形谷及刃脊较发育,山前普遍存在扇舌状冰泛而盘谷不典型。冰碛泥砾大片覆盖山前平原地带和洼地。此外,庐山是一座中纬度地区(N29°25'~29°47')的中山(主峰1473.8m)。在冰碛物中常发现寒冷型孢粉与温暖型孢粉相混杂。种种证据说明,庐山的第四纪冰川成因类型或冰蚀地貌类型,应为海洋性山麓冰川。
1.3冰蚀地貌的发育条件和形成过程
(1)发育条件
气候条件
海洋性山麓冰川形成的气候条件较为重要,降雪量大,负温较高,雪线较低,冰川恒温层的温度接近零度或压力融点。冰川活动性强,冰舌常能延伸到较低的森林地带。冰川地质地貌作用明显而强烈。多位专家的最新研究成果证实,在更新世初期,青藏高原海拔仅为1000~1200m左右,印度洋与太平洋的暖湿气流互相对流,中国东部含庐山地区,尚属于海洋性气候环境,在第四纪大冰期寒冷条件下,为冰川的产生提供了充分的降雪量。
地形条件
庐山是一座有山无脉孤立的断块山,突兀于平原河湖之中,垂直气流对流强烈,降水量较大。又由于庐山四周陡峻,山顶相对较为平坦,巨大的降雪量易保存积累,产生冰川。
岩石构造条件
庐山的南半部由前震旦纪浅变质岩及火山岩组成,相对岩层产状倾角较陡,片理发育。岩石中普遍有两组X形垂直剪切节理。岩石中缺少孔隙水,仅有紧密闭合的剪切节理也难形成球状风化。虽有冰川的形成,却缺少混入冰体中的岩块、砾石,使冰川在运动中的冰蚀作用较弱,终碛垄地带缺少冰碛物。冰蚀地貌不发育。
庐山的北半部由南华纪砂砾岩组成,地层倾角平缓,剪切裂隙发育,岩层中既有孔隙水又有裂隙水,在冰冻过程中,球状风化作用普遍而强烈。在冰川的形成和运动过程中,有大量岩块、砾石混入冰流之中,冰川的冰蚀作用强烈,易产生各种冰蚀地形,在终碛垄地带,又有大量冰碛物堆碛,各种冰蚀地貌遗迹也较为发育。
(2)形成过程及发育模式
在雪线以上的积雪经过融解冻结而变成粒雪,当粒雪的厚度大于40m时,在热力和压力作用下,粒雪产生重结晶作用形成粒雪冰。粒雪受压力排出气泡,形成浅蓝色的冰川冰晶体。粒雪盆中的冰川冰在形成过程中,可使粒雪盆演化成冰斗。当冰斗内的冰积累到一定程度时,可越过冰斗前的冰坎形成流动的冰舌,从而形成规模较小的冰斗冰川。由于冰体的不断累积增多,冰舌在重力作用下流向山谷形成山谷冰川及相应的U形谷。冰斗冰川或山谷冰川也可在合适的地形条件下形成冰窖(围谷),屯积更大量的冰川冰。
冰川流经U形谷到达断块山的山前平原就突然撒开形成扇形冰泛,覆盖山前平原及洼地,而演化成山麓冰川。
1.4庐山第四纪冰期的划分
对第四纪冰期与间冰期的划分,近30年来,国际上有了新的进展,特别是古地磁学、年代地层学及氧同位素方法的应用。Emiliani,C.,Shackleton,J.J.,Apdyke,N.D对过去0.9百万年时段里的深海沉积物用氧同位素地层划分为22个阶段计11个冷暖旋回,为第四纪冰期与间冰期的划分提供了划分对比依据。中国有关专家在对庐山第四纪地层研究的基础上,用下列9种方法,对庐山第四纪的冰期、间冰期进行了详细划分。在划分中,以第四纪地层的沉积序列作为基础,结合冰碛与冰水沉积物所停积地貌部位差异、冰碛物及冰水沉积物的层序关系、冰碛层与冰水沉积层的色调及风化程度差别、冰碛物中的矿物组合特征、冰碛物及冰水沉积物的地球化学特征、冰碛的微构造特征、冰碛物中生物遗迹组合特征、古地磁地层年代学研究结果,对庐山地质公园的第四纪冰期进行了划分。
由老至新,具体的划分方案是:大排岭冰期(300万~250万年)、大排岭-鄱阳间冰期,鄱阳冰期(180万~150万年)、鄱阳—大姑间冰期、大姑冰期(110万~90万年)、大姑—庐山间冰期,庐山冰期(40万~20万年)。即:大排岭冰期与鄱阳冰期属早更新世,大姑冰期属中更新世,庐山冰期属晚更新世,还有少数专家在上述划分基础上,又在庐山冰期之后划出了:庐山—大理间冰期及大理冰期或冰缘期。
1.5庐山第四纪冰川地质研究进展
1931年李四光在庐山首先发现了第四纪冰川遗迹,他经过详细而系统的研究,1933年发表了《扬子江流域之第四纪冰期》,1934年发表了《关于研究长江下游冰川问题材料》,深信庐山在第四纪时期发生过多次冰川活动。
庐山发现第四纪冰川遗迹,正如李四光估计的一样,有人持怀疑和反对意见。当时在中国工作的几位外国学者,如英籍学者巴尔博(G.B.barbour)、德国地质学家尼斯特拉姆(E.Nystrom)、法国地质学家德日进(Teilhard dechardin)、瑞典地质学家诺林(E.Norin)等,他们大都持怀疑态度,他们认为庐山地理位置纬度低,也不属于高山之列。1934年李四光与德日进、巴尔博、诺林、杨钟健等,在庐山召开著名的现场讨论会,各抒己见,似乎谁也没有说服谁。巴尔博、德日进等还发表不少文章,阐述庐山乃至中国东部未发生过第四纪冰川作用的见解。
1934~1936年上半年,李四光在英国讲学期间,进一步向国外朋友阐明了中国第四纪冰川作用的存在。并和威尔士(L.J.Wills)一道考察过英伦三岛的第四纪冰川遗迹,与李春昱、王恒升一道又重新考察了阿尔卑斯山区的冰川现象,收集了不少极为宝贵的第一手资料,更加坚定了庐山的冰期冰川是属于阿尔卑斯型的信心。1936年春夏之交,李四光回国后,继续寻找第四纪冰川活动的证据。1937年,李四光完成了《冰期之庐山》,书中总结了探求中国第四纪冰期、冰川的历史过程,全面系统地论述了庐山第四纪冰川遗迹,重新划分和命名了三个亚冰期和两个间冰期,并与阿尔卑斯山区的作了对比。《冰期之庐山》是作者长期调查研究第四纪冰川遗迹的科学总结,为中国第四纪冰川地质学的建立,从理论到实践,奠定了坚实的基础。
20世纪40年代以来,中国著名地质、地理学家如袁复礼、李承三、许杰、孙殿卿、徐煜坚、张文佑、李捷、王曰伦、贾兰坡、俞建章、郭文魁、郭令智、高咏源、熊永先、杨怀仁、任美锷等都先后发表过有关第四纪冰川研究的文章,他们大都赞成中国第四纪时期出现过多次冰期气候,不少冰期划分均以庐山地区为标准,加以对比。50年代后期,苏联纳里夫金院士来华出席地质会议时,在李四光、孙殿卿等陪同下,经过实地考察,改变了他原来不相信中国东部有第四纪冰川的见解,回国后发表《亚洲地质史的光辉一页》,对中国第四纪冰川表示“深信不疑”。
20世纪60年代初期,黄培华发表文章,提出庐山在更新世时不具备发育冰川的气候条件,庐山不可能发生过冰川作用。接着曹照垣、吴锡浩等人也发表文章,予以反驳,并指出黄培华的质疑论点基本上与30年代巴尔博等人的意见相类似。这期间,波兰学者柯萨尔斯基(S.Kozarski)来庐山考察后,承认庐山新桥剖面是一个终碛垅的残迹,并说“可以得出结论,中国更新世有四个冰期”。60年代中期,江西省区测队的第四纪地貌组在填图中,对庐山做了一次较全面的考察,并通过钻孔资料对比研究,不仅论证李四光所定的三个冰期外,认为在鄱阳冰期之前,可能还有一次更早的冰期。之后,终于在庐山发现了大排岭冰期,填补了这段空白,也印证了李四光教授预示的科学性。1978年,中国地质学会首次在庐山召开全国第四纪冰川及第四纪地质学术会议,全国知名的地学家及第四纪冰川工作者三百余人出席了会议,全体代表共同考察了庐山的冰川遗迹,认为李四光生前的工作是扎实可信的,庐山不愧是中国第四纪冰川地质学的诞生地。81岁高龄的杨钟健先生,也出席了这次会议。30年代杨钟健曾和几位外国学者一道参加过庐山现场辩论,那时他对庐山冰川持怀疑态度。但现在,他改变了态度。他总结说:“就我国第四纪地质问题来说,冰川好比一把钥匙,没有它,这门就开不开,更不用说登堂入室了,这个问题,目前已为大多数同志所接受,这是一个好现象。但是前进的道路不是笔直的,而是‘之\’字形的。估计未来,总不免还有些曲折。可是无论怎样曲折,真理还是真理,中国冰川的存在,已不是只说几句空话,所能动摇它的了”。他还说“更新统的冰川,就以表现最好的庐山来说,也是受到了多少摧毁和破坏的。其他地区当然更多,加之又添上风成的、水成的许多堆积的东西,混杂在一起,因而真正认识它,是不太容易的”。
80年代,研究现代冰川多年的施雅风先生与几位地理学者,连续发表了一系列的文章和专著,提出中国东部中低山地不存在第四纪冰川。英国德比希尔博士来中国讲课并到庐山考察三天,对庐山冰川持怀疑态度。
在中国东部许多地区,特别是庐山地区,一直有不少科研单位、高等院校和地质勘察部门,继续开展工作,深入调查研究;许多中外学者相继实地考察,发现冰川的新证据日益增多。
南京大学地理系、南京河海大学、华中师范大学、中国地质大学、湖北大学等院校师生,几乎每年都要到庐山进行实习考察,对庐山第四纪冰川遗迹不断有了新的发现。天津地质矿产研究所,在庐山也做过调研工作,他们首先在鄱阳湖滨下青山发现大姑期原生的白色泥砾,引起了很大震动,解决了有人认为庐山地区的泥砾呈紫红色是湿热环境下泥石流堆积物,而冰碛物其泥砾则应是灰白色的这一长期争论的焦点问题。80年代,外国专家对庐山也很感兴趣。美国的米勒教授、卡特教授、捷克的西勃拉瓦博士、英国的斯维亭女士、瑞士的施鲁克特博士、加拿大的奥契蒂教授等都到过庐山考察,他们大都认为庐山的第四纪冰川研究很重要,庐山有无发生过冰川作用,涉及有关亚洲乃至整个北半球的第四纪气候模式的演变问题,自然也包括朝鲜半岛、日本列岛和台湾等地区是否也存在过更新世冰川作用。米勒和施鲁克特等对庐山大校场口剖面,观察很细致,发现了冰川作用的证据。此间,国内学者杨怀仁、周慕林、景才瑞等,对庐山的冰期冰川,也曾发表过多篇论文加以肯定。近些年来,赵良政、傅逸贤、吴锡浩、杨达源、曹照垣等也有不少论文,论证庐山地区的冰川遗迹是确凿可信的,更新世气候环境,可以允许庐山出现冰期气候。傅逸贤副教授根据气候学原理,从第四纪时的太阳辐射、大气环流、下垫面等具体情况出发,讨论庐山上的冰期温度、降雪、日照百分率、太阳总辐射、冰雪消融量、冰雪质量平衡等古气候概况,继而以第四纪冰期庐山气候的研究为基础。经过理论推出:第四纪中国东部山地的庐山冰期雪线高度大约是海拔1225m。这与用地质地理学方法得出的庐山冰期雪线高度1100~1200m极为接近。依此类推,更古老的大姑、鄱阳等冰期的雪线降在千米以下高程,更是不足为奇了。
中国科学院研究员郑绍华,在庐山东面安徽和县猿人地点,发现了大量的高纬度寒冷型和高原山地寒冷型的小哺乳动物群,并进一步论证这些小哺乳动物群应当是在大姑冰期时出现的。说明长江中下游第四纪时出现了寒冷的冰期气候。近年来,中国地质科学院地质研究所研究员韩同林,通过对青藏高原十多年的实际考察工作,提出大量证据,证明青藏高原在第四纪早期的古雪线,海拔高程可能不超过1500m。在争论中,又使庐山的第四纪冰川地质获得了新的证据和研究进展。
1989年,施雅风、崔之久、李吉均等编著的《中国东部第四纪冰川与环境问题》一书公开出版。书中专列了“争议的关键地区——庐山”一章,并从“庐山的自然地理和地质背景、庐山地貌及疑似的冰川地形的辩析,庐山冰碛物之讨论、庐山的第四纪环境演变和地层”四个方面,总结和论证了“反对庐山有第四纪冰川地貌遗迹”的观点。稍后,何培元等在在孙殿卿的指导及江西省地质矿产局的配合下,对庐山地区第四纪冰川地质,重新做了深入系统的考察。在继承前人工作的基础上,首先对地层沉积物的形成时代、沉积特征、相互关系等方面,探寻气候变化的信息。宏观上采取了野外地质调查,加上钻探、坑探和槽探等手段,来揭露在自然出露剖面中的缺失地层,先后打了9口探井,发现了一些新地层。系统地采集了大量的剖面样品和岩芯样品,进行砾组及粒度分析、光谱分析、化学分析、重砂分析、微体化石分析、孢粉分析、透射电镜分析、扫描电镜分析、δ18Ο分析、磁性测试分析、14C测年等实验测试,取得了大量的科学数据。这些新的微观测试数据与宏观资料相互印证,对恢复庐山第四纪气候环境的演变过程,其意义尤为重要。如此全面深入的研究,在庐山地区还是第一次。所取得的新资料也扎实可靠全面。其成果被各部门同行广泛引用。江西省地质局出版的《江西省区域地质志》、《鄱阳湖研究》,程裕祺院士主编的《中国区域地质概论》,殷鸿福院士2002年主导下完成的《长江中游水灾区环境调查评价》科研报告,张宗祜院士主编的第四纪地质图。全国1/250万地质图数据库,均引用了庐山第四纪冰川遗迹的剖面资料。
1.6第四纪冰川的国际对比
新近纪末,气候趋向寒冷,在两极和高纬度地带,甚而至尽,在中纬度和低纬度地区的高原和山地广泛发育冰盖和山岳冰川称之第四纪冰期又称为晚新生代大冰期,初期南极开始形成巨大冰体,而冰岛和格陵兰冰盖的大量堆积可能开始于320万年前,第四纪冰川作用的影响遍及欧洲、南北美洲;亚洲也有山岳冰川的遗迹,庐山正是在新生代晚期至更新世中晚期形成了山岳型的山麓冰川。
庐山第四纪冰川与欧美第四纪冰川堆碛物特征及时代均可对比。
(1)鄱阳冰期:李四光以鄱阳湖畔残留的第四纪冰碛物命名的鄱阳冰期,代表中国东部地区最老的一次冰期,以绛色坚硬紧密胶结泥砾岩为主,湿热化程度较深,夹较多泥质白条,宽约1cm,风化后呈蜂窝状孔洞。其冰水沉积、漂砾遗留于九江附近,代表一次大规模的山麓冰川活动。这一时期,在欧洲阿尔卑斯山北部,以山麓剥蚀面上风化较强的老砾石层为代表,呈带状分布,山麓剥蚀面已被抬升,与河谷无关,称为恭兹冰期。与北欧的梅纳帕冰期、北美的内布拉斯卡冰期相当,距今约150万~130万年前,冰盖范围较广。
(2)大姑冰期:李四光命名于鄱阳湖边大姑山一带,冰碛物以赭红色泥砾为主,成岩作用和湿热程度低于鄱阳冰期的绛红色泥砾,常见较粗的泥质白条,多网纹、不呈蜂窝状,分布较广,伴之以U形谷、盘谷、羊背石、冰溜面、表皮构造。可分为两次亚冰期,有多道平行的前碛。
同期欧洲阿尔卑斯北麓民德谷地,1901年A.Penck命名为民德冰期,在Alps地区可划分为2~4个亚冰期,与北欧斯堪的纳维亚地区的埃尔斯特冰期和北美的堪萨冰期可以对比,时代为40万~32万年。
(3)庐山冰期:由黄褐色冰川泥砾构成,间夹冰水沉积,代表了一次小规模山谷冰川和冰斗冰川,分布于山顶,范围较小,见有覆盖于大姑冰期的接触关系,代表了庐山地区最后一次冰期。
1882年,A.Penck在阿尔卑斯北部莱茵河流域和里斯河谷,推定出的一个冰期,称为里斯冰期,年代为21万~12万年,属欧洲晚新生代的第五个冰期,与北欧斯堪底纳维亚的萨勒冰期和北美伊利诺冰期(11.5万年前),大至相当。庐山冰期可与之对比。
(4)大理冰期:由H.V.Wissmann根据中国云南大理点苍山3800m以上分布的一套冰蚀地貌和冰碛物定名。李四光在《冰期之庐山》一书中阐述,其应晚于庐山冰期而定为中国的末次冰期。在太白山和长白山也有本期冰川遗迹。在庐山称为芦林冰缘期。
维尔姆冰期为欧洲第四纪末次冰期,1882年,A.Penck在阿尔卑斯北部阿默冰蚀地区维尔姆湖附近推定的欧洲最后一次冰期,其冰川砂砾层形成河谷低阶地。与北欧威赫塞尔冰期、北美威斯康星冰期可对比,时间为8万~1.1万年前。可划分为3个亚冰期,距今1.8万年为本次冰期的极盛期,雪线比现在低1200m,气温比现在低10~12℃,而当时北美冰盖达五大湖以南,总面积1600万km2,超过欧洲的2倍(670万km2)。
经国际对比,庐山的第四纪冰蚀地貌独具特色,是中纬度中山地区海洋性山麓冰川的典型地貌遗迹地区的代表。
2.构造地貌
2.1构造地貌类型及特征
(1)断块山构造地貌
庐山西缘有2~3条高角度正断层崖,倾角75°~80°,构成了断块山的西部边界。断层崖大多呈平直的陡岩,局部出现三角面,与山前平原无过渡带。断层崖还常是一条硅化带,岩石坚硬致密,因而断层崖上,还形成了一系列奇峰岩,构成了较为重要的构造地貌景观。
断块山的东侧与西侧不同,山体的边界不是向山外陡倾的正断层崖,而往往是沿近于直立的剪切节理面而形成的山体边界陡崖。
(2)嶂谷、悬崖构造地貌景观
庐山的嶂谷大都位于半山及山麓地带,两壁呈悬崖状,沿垂直剪切节理分布,谷壁较为平直。海拔标高界于800~400m间,长约1~2km,谷底倾角18°左右。例如:九叠谷、石门涧、刘家寨、卧龙岗、石镜溪、锦绣谷、幡竿源。
庐山地质公园内,由于构成山体的坚硬岩石中,普遍有两组倾角近于直立的X型剪切节理,所以在冰后期地壳反弹上升中,由于流水的强烈向下侵蚀,使岩石产生重力失稳,沿陡倾的剪切节理面产生崩落垮塌,形成了许许多多犹如刀削的平直壁立悬崖,尤其在峡谷地带更为发育,构成了异常高大雄伟成群出现独特的悬崖地貌景观。例如:三叠泉瀑布北侧的九叠屏悬崖,铁壁直立,高达260m以上,长达700m之多,甚为壮观。又如石门涧悬崖,天池山悬崖、照江崖悬崖、龙首崖悬崖、狮子口悬崖、猴子崖悬崖、麻姑崖悬岩、五老峰悬崖、木瓜崖悬崖、凌霄崖悬岩、黄月崖悬岩、星壑崖悬崖、回龙崖悬岩、轿顶山悬崖、香炉墩悬崖、黄岩悬崖等。
(3)奇峰岩构造地貌景观
庐山,古人命名过的奇峰有177个。奇峰险峻陡峭,直切云端,均有着较高的地学景观旅游价值。
五乳峰、下双剑峰、香炉峰等皆由古元古代坚硬致密的变粒岩构成,黄龙山、天镜石、马耳峰、石耳峰、小五老峰等则由中元古代浅变质岩组成。汉阳峰、金轮峰、轿顶山、犀牛峰、紫霄峰、双剑峰、般若峰、南康尖、桃花峰、大步尖等奇峰均由新元古代酸性火山岩构成。五老峰、五小峰、上霄峰、铁船峰、大鹏峰、千佛峰、北香炉峰、莲花峰、丫吉山、大林峰等奇峰均由南华纪砂岩组成。
庐山上的冰川刃脊及断层崖上,大多地段被改造成了锯齿状、火焰状岩,异常奇妙。例如:九奇峰(火焰山)、梭子岗、屋脊岭、石排山、红石崖、仙人脊、黄石崖。岩上怪石林立、嵯峨嶙峋、如虎似狮惟妙惟肖。例如:仙人脊猿人岭上的狮头石、猿人石、石鼓船怪石均由火山岩组成;小天池山上的猴子石、佛手岩上的人头石、鸟儿崖上的狮子石、老虎石,五老峰上的猴头石,丫吉山上的五虎攒羊石、凤凰石、人头石,铁船峰的鹰嘴石等均由南华纪砂岩组成,众多的岩怪石景观,栩栩如生,奇特无比,形成了重要的构造地貌景观。
第四纪冰期世界主要地区冰期对比表
地区 时期 |
中国 China |
中欧阿尔卑斯北麓 North Slopeos Alps |
北欧德国北部 |
北美洲 |
晚更新世 40万~1万年 |
大理冰期 |
维尔姆冰期 |
威赫塞尔冰期 |
威斯康星冰期 |
|
Wurm glaciation |
Weichselion |
(Wisconsin) |
|
|
|
|
Cochrane |
|
|
|
|
Valders |
|
|
|
|
Mankato |
|
|
|
|
Cary |
|
|
|
|
Lowan |
|
|
里斯—维尔姆间冰期 |
伊姆间冰期 |
桑加蒙间冰期 |
|
|
Riss—Wurm interglacial |
(Eemian) |
(Sangamon) |
|
庐山冰期 |
里斯冰期 |
萨勒冰期 |
伊利诺冰期 |
|
|
Riss glaciation |
Saale |
Illinoian |
|
中更新世 110万~40万年 |
|
民德—里斯间冰期 |
荷尔斯太因间冰期 |
雅莫斯间冰期 |
|
Mindel—Riss interglacial |
(Holsteinian) |
(Yarmouth) |
|
大姑冰期 |
民德冰期 |
埃尔斯特冰期 |
堪萨冰期 |
|
|
Mindel glaciation |
Elster |
Kansan |
|
早更新世300万~110万年 |
鄱阳冰期 |
恭兹—民德间冰期 |
克罗默尔间冰期 |
阿夫唐间冰期 |
Gunz-Mindel interglacial |
(Cromerian) |
(Aftonian) |
||
恭兹冰期 |
梅纳帕冰期 |
内布拉斯卡冰期 |
||
Gunz |
Menapian |
Nebraskan |
||
多脑—恭兹间冰期 |
沃林间冰期 |
|
||
Denou-Gunz interglacial |
(Oling)(Waal) |
|
||
大排岭冰期 |
多脑冰期 |
伊布龙冰期 |
|
|
|
Denou glaciation |
Eeblon |
||
|
比伯—多脑间冰期 |
蒂格利间冰期 |
||
|
|
(Tiglian) |
||
|
比伯冰期 |
前蒂格利冰期 |
||
|
Biber |
Practiglian |
庐山第四纪冰川研究文献和科学专著目录
研究人员 |
时间 |
文献和科学专著名称 |
发表期刊.出版社 |
李四光 |
1933 |
扬子江流域之第四纪冰期 |
中国地质会志,第13卷,第1期 |
李四光 |
1934 |
关于研究长江下游冰川问题材料 |
中国地质会志,第15卷,第3期 |
Barbour,G.B |
1934 |
PhysiograpHic sfage of Central China |
Bull.Geol.Soc., China.Vol.XIII |
Barbour,G.B |
1934 |
Analysis of Iushan glaciation Problem |
Bull.Geol.Soc., China.Vol.13 |
Teilhard and Young |
1935 |
Cenozoic Squence in yangtz Vally |
Bull.Geol.Soc., China.Vol.XIV |
李四光 |
1942 |
中国冰期之探讨 |
学术汇刊,第1卷,第1期 |
李四光 |
1947 |
冰期之庐山(专著) |
前中央研究院地质研究所专刊乙种 |
孙殿卿等 |
1950 |
中国南部第四纪冰川分布概况冰碛物之分类 |
地质论评,第15卷,第1~3期 |
任美锷 |
1953 |
庐山地形的初步研究 |
地理学报,第19卷,第1期 |
孙殿卿 |
1957 |
中国第四纪冰川遗迹纪要(专著) |
科学出版社.北京 |
景才瑞 |
1958 |
关于庐山冰蚀地形的讨论 |
地质论评,第18卷,第3期 |
孙殿卿等 |
1960 |
大冰期时期中国的冰川遗迹 |
地质学报,第41卷,第3~4期 |
范庭兴等 |
1962 |
江西庐山-鄱阳湖第四纪冰川调查 |
江西区域地质,第2期 |
黄培华 |
1963 |
关于长江以南地区冰川遗迹问题 |
科学通报,第11期 |
曹照垣等 |
1963 |
关于中国冰期和间冰期的问题 |
科学通报,第3期 |
景才瑞 |
1964 |
关于庐山冰碛物的讨论 |
第四纪研究委员会,学术论文汇编 |
曹照垣等 |
1964 |
庐山及其东麓的冰川遗迹 |
科学通报,第1期 |
曹照垣等 |
1964 |
庐山冰川地形 |
科学通报,第1期 |
S.柯萨尔斯基 |
1964 |
中国东部山地更新世冰川作用问题 |
地理译丛,第1期 |
李永昭等 |
1973 |
中国第四纪冰川的探讨 |
地质学报,第1 期 |
李四光 |
1975 |
中国第四纪冰川(专著) |
科学出版社.北京 |
孙殿卿 |
1977 |
中国第四纪冰期 |
地质学报,第2 期 |
周廷儒 |
1979 |
中国东部第四纪冰川作用的探讨 |
东京34届国际地理学会论文集 |
景才瑞 |
1979 |
论庐山第四纪冰川遗迹 |
华中师范学院学报,第1期 |
孙殿卿等 |
1979 |
中国第四纪冰川地质的研究及其进展 |
《地质科技在发展中》 |
杨怀仁等 |
1980 |
中国东部第四纪自然环境的演变 |
南京大学学报,第1期 |
景才瑞等 |
1980 |
庐山西北麓第四纪冰川作用表皮构造的新发现 |
科学通报,第25卷,第9期 |
姚檀栋 |
1981 |
用积累面积比率法研究庐山第四纪冰川问题的探讨 |
冰川冻土,第3卷,第9期 |
施雅风 |
1981 |
庐山真的有第四纪冰川吗? |
自然辩证法通讯,第3卷,第2期 |
景才瑞 |
1981 |
庐山没有第四纪冰川吗? |
自然辩证法通讯,第3卷,第4期 |
张林源等 |
1981 |
庐山羊角岭“表皮构造”成因探讨 |
科学通报,第16期 |
谢又予等 |
1981 |
九江—庐山地区第四纪沉积环境的初步探讨 |
地理集刊,第13号 |
景才瑞 |
1964 |
关于庐山冰碛物的讨论 |
第四纪研究委员会,学术论文汇编 |
曹照垣等 |
1964 |
庐山及其东麓的冰川遗迹 |
科学通报,第1期 |
谢又予等 |
1984 |
庐山古冰川质疑 |
地理学报,第2期 |
周尚哲 |
1982 |
庐山东南麓叶家垄剖面的初步研究 |
兰州大学出版社 |
李吉均等 |
1981 |
庐山第四纪环境演变和地貌发育问题 |
中国科学,B辑,第8期 |
张林源等 |
1981 |
庐山地区混杂沉积的特征和成因 |
中国第四纪研究,第6卷,第2期 |
赵良政 |
1981 |
九江—庐山地区鄱阳冰期冰川分布规律 |
《中国第四纪冰川沉积与地貌问题》 |
景才瑞 |
1981 |
论庐山第四纪冰川研究中的争论 |
《中国第四纪冰川沉积与地貌问题》 |
E.D.Derbyshire |
1981 |
庐山:用来证明冰川假说的现象 |
《中国第四纪冰川沉积与地貌问题 |
任美锷等 |
1982 |
对庐山第四纪冰川问题的几点意见 |
自然辩证法通讯,第4卷,第2期 |
黄培华 |
1982 |
“冰期之庐山”质疑 |
自然辩证法通讯,第4卷,第3期 |
施雅风等 |
1982 |
庐山山麓第四纪泥石流堆积的确证 |
科学通报,第20期 |
周慕林 |
1982 |
庐山真有第四纪泥石流吗? |
自然辩证法通讯,第4卷,第2期 |
丁梦林 |
1982 |
九江庐山一带第四纪地层 |
中国第四纪冰川冰缘学术讨论会论文汇编 |
刘昌茂 |
1982 |
也谈庐山第四纪冰川 |
自然辩证法通讯,第4卷,第3期 |
傅逸贤 |
1982 |
中国东部山地第四纪冰期气候的初步分析 |
中国科学,B辑,第11期 |
德比希尔.E |
1982 |
庐山的困境,长江以南的更新世冰川作用 |
冰川冻土,第4卷,第4期 |
赵良政 |
1982 |
庐山大校场“U”谷中古冰川遗迹新见 |
湖北李四光研究会简讯,第2期 |
徐 馨 |
1982 |
我国东部地区第四纪气候变迁的依据 |
华东师范学院学报,第4期 |
周慕林 |
1982 |
中国东部第四纪冰川争论问题 |
华东师范学院学报,第4期 |
李吉均等 |
1985 |
论庐山冰川遗迹的真伪 |
中国第四纪冰川冰缘学术讨论会文集 |
刘振中 |
1985 |
庐山构造地貌与地貌发育 |
中国第四纪冰川冰缘学术讨论会文集 |
杨达源 |
1982 |
中国东部山地更新世冰川的研究 |
中国第四纪冰川冰缘学术讨论会文集 |
周廷儒等 |
1982 |
中国东部第四纪冰川问题的探讨 |
第三届第四纪学术会议论文集 |
刘泽纯 |
1985 |
从沉积地层看庐山冰碛与冰期的时代对比 |
中国第四纪冰川冰缘学术讨论会文集 |
彭汉兴 |
1983 |
庐山红色泥砾成因之探讨 |
冰川冻土,第5卷,第1期 |
周慕林 |
1983 |
庐山最重要的发现——白色泥砾 |
第四纪冰川及第四纪地质专业委员会会刊 |
周尚哲 |
1983 |
庐山地区第四纪古雪线问题 |
兰州大学学报,第19卷,第3期 |
姚庆元 |
1983 |
庐山地区第四纪沉积物及冰川问题 |
第四纪冰川与第四纪地质论文集 |
齐国凡 |
1983 |
关于庐山冰川遗迹的探讨 |
武汉师范学院学报,第2期 |
谢又予等 |
1983 |
庐山“冰川遗迹”质疑 |
地理学报,第38卷,第3期 |
郑本兴 |
1984 |
九江-庐山地区第四系地层及更新世早期冰川发育的证据 |
兰州大学学报,(从刊4) |
李永昭等 |
1984 |
庐山地区第四纪冰川堆碛物石英砂表面结构的研究 |
湖北李四光研究会简讯,第4期 |
郑本兴 |
1985 |
庐山东南麓冰川作用表皮构造特征及其意义 |
地球科学,第10卷,第4期 |
赵良政 |
1985 |
庐山东南麓冰川作用表皮构造特征及意义 |
地球科学,第10卷,第4期 |
施雅风等 |
1989 |
中国东部第四纪冰川与环境问题(专著) |
科学出版社.北京 |
何培元等 |
1992 |
庐山第四纪冰期与环境(专著) |
地震出版社.北京 |
汪石林等 |
1999 |
庐山第四纪冰川遗迹的新发现及初步研究 |
华东地质学院学报,第22卷,第3期 |
E.D.Derbyshire |
1981 |
庐山:用来证明冰川假说的现象 |
《中国第四纪冰川沉积与地貌问题 |
任美锷等 |
1982 |
对庐山第四纪冰川问题的几点意见 |
自然辩证法通讯,第4卷,第2期 |
黄培华 |
1982 |
“冰期之庐山”质疑 |
自然辩证法通讯,第4卷,第3期 |
赵志中等 |
2007 |
庐山地质公园的第四纪地质研究(专著) |
地质出版社.北京 |
胡东生等 |
2009 |
中国庐山第四纪沉积砾石的显微构造系统及地质环境动力学分析 |
地球学报,第三十卷 第六期 |
胡东生等 |
2012 |
中国庐山晚第四纪沉积岩系的石英形貌显微 结构及环境过程 |
地球学报,第三十卷 第六期 |
庐山地区基础地质研究文献和科学专著名称
研究人员 |
时间 |
文献和科学专著名称 |
发表期刊.出版社 |
李四光 |
1933 |
庐山地质志略 |
《庐山志》 |
黄瑞采等 |
1957 |
庐山地区土壤的特征 |
土壤学报,第5卷,第2期 |
南京大学地理系 |
1983 |
科学庐山(专著) |
江西人民出版社.南昌 |
江西地质局 |
1984 |
江西省区域地质志 |
地质出版社.北京 |
李容全 |
1985 |
晚第四纪庐山地貌发育模式及其意义 |
中国第四纪冰川冰缘学术讨论会文集 |
杨明桂 |
1986 |
江西的古构造格局及其演化特征 |
江西地质,第1~2期 |
许靖华 |
1987 |
中国南方大地构造的几个问题 |
地质科技情报,第6卷,第2期 |
马长信 |
1988 |
江西北部前寒武纪地壳演化特征与成矿作用的关系 |
中国区域地质,第1期 |
王凯怡等 |
1992 |
星子杂岩-有关变质作用的P-T条件及大地构造 背景的初步研究 |
中国科学出版社.北京 |
项新葵等 |
1993 |
庐山前震旦纪变质基底的特征 |
江西地质,第7卷,第2期 |
项新葵等 |
1993 |
星子群变质核杂岩的特征及其地质意义 |
矿产与地质,第7卷,第6期 |
项新葵等 |
1994 |
庐山变质核杂岩构造的初步研究 |
华东地质学院学报,第17卷,第1期 |
罗庆坤等 |
1995 |
庐山-彭山地区伸展构造演化及其对矿产形成的制约 |
地质科学,第30卷,第2期 |
尹国胜等 |
1995 |
江西庐山地区伸展构造与星子群变质核杂岩 |
江西地质,第9卷,第1期 |
金文山等 |
1996 |
江西庐山地区古元古界星子群变质作用和岩石地球化学特征 |
岩石矿物学杂志,第15卷,第1期 |
金文山等 |
1997 |
华南大陆深部地壳结构及其演化(专著) |
地质出版社.北京 |
孙岩等 |
2001 |
中扬子地区碰撞造山形变作用的3个演化阶段 |
中国科学,第31卷,第6期 |
董树文等 |
2010 |
赣北庐山地区新元古代细碧-角斑岩系枕状熔岩 的发现及其地质意义 |
中国地质,第37卷第4期 |
2.2构造地貌的发育条件和形成过程
(1)庐山构造地貌的发育条件一是庐山的地层出露最为齐全,岩石种类丰富多彩,二是庐山地区自中生代以来,地壳处于强烈的伸展应力条件下,为庐山的构造提供了内动力条件,三是庐山发生过第四纪冰川,四是岩石中垂直剪切节理发育,五是雨量充沛,流水侵蚀作用强烈。
(2)庐山构造地貌的形成过程侏罗—白垩纪形成了庐山变质核杂岩构造地貌景观,在此基础上,晚白垩世形成了庐山断块山构造地貌的雏型,至新近纪形成了断块山构造地貌景观。
2.3构造地貌的发育时代与阶段
第一阶段形成于晚三叠世的印支造山运动中,在形成庐山复背斜的同时,岩石中产生了密集的剪切节理。稍后在庐山东西两侧形成了规模较大的走滑剪切断裂带,将庐山的外貌改造成了菱形山体。
第二阶段形成于侏罗纪的燕山运动晚期,在地壳强烈伸展条件下,形成了庐山变质核杂岩构造地貌景观。
第三阶段形成于晚白垩世的燕山运动末期,在古鄱阳湖断陷盆地形成的同时,形成了庐山断块山构造地貌的雏型。第四阶段形成于新生代的古近纪及新近纪的喜马拉雅造山运动中,形成了庐山断块山构造地貌景观的全貌。
2.4国际对比
地垒式断块山或掀斜式断块山,在国际比较常见。庐山断块山较为特殊。断块山的西侧边界由一组向山外倾斜的高角度正断层陡崖构成断块山的边界,一般断块山均是如此。但庐山断块山的东侧边界,由于快速上升,使山体产生重力失稳,山体沿垂直剪切节理崩塌形成陡崖,构成了断块山的边界。也即断块山的一侧为高角度断层崖,另一侧为近于直立的剪切节理带悬崖。此种类型的断块山在国际较为罕见。再是庐山断块山由走滑剪切断层的切割,在平面上的外貌呈菱形断块,也较为少见。
3.流水地貌
庐山地质公园位于北亚热带季风温湿气候区,处于西南暖湿气流与北方冷空气首当接触部位,北依长江,东临鄱阳湖、西傍八里湖,使大量暖湿气流沿陡坡悬崖上升,与山上冷空气对流相遇凝结成水,造成了庐山多雨雪云雾气候特色。庐山的年平均气温为11.5℃(32℃~-16.8℃),年降水量达1833.5mm,年均降水日达164天,有雾日达190.6天,平均相对湿度达78%,具海洋性气候特征。
由于庐山冰后期以来的降水量大,植被发育(森林覆盖率76.6%),冬季又有冰冻,更由于山高坡陡地貌反差大,地表泾流发育,所以流水侵蚀作用也就特别强烈。在山体范围内常年不断的河流就有20条,较大的有10条。由于庐山是一座孤立的纺锤形断块山,所以河流呈放射状排列,河流的中上游,90%以上为嶂谷,少数为峡谷。河谷两岸多为悬崖,河床中巨砾满布,流水急驰于岩块之间,白浪翻滚,哗哗声响。由于庐山多悬崖峭壁,水量充足,溪流发育,所以瀑布也就特别多。古人云:“匡庐瀑布山川绝胜”,名符其实,仅著名的瀑布就有20多条,这些瀑布集“形体美、空灵美、幻象美、动态美、声韵美”为一体,堪称“天下三奇之一”。庐山几乎所有的瀑布都有“三结构”特征,即上端有一个“石门”形的出水口裂点,中段为瀑布主体,底部常有一个美丽的碧潭。例如:三叠泉瀑布就是在一个冰阶基础上经流水侵蚀崩塌作用的一个悬崖上形成的,瀑布分三段,高差达155m,水量巨大,异常美丽壮观,常言道“不到三叠泉,不算庐山客”。秀峰黄岩瀑布位于香炉峰下的黄岩冰斗之下的冰阶处,后期流水又沿剪切节理强烈侵蚀而成高达45m的悬崖。瀑布仅一股一段,水量集中而巨大,正如唐代诗人李白歌颂的那样:“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川。飞流直下三千尺,疑是银河落九天。”石门涧瀑布位于百丈梯冰阶遗迹之上。古人云石门涧瀑布:“为众泉之宗。每夏霖、秋潦,转石发树声动数十里。”谷帘泉瀑布位于桃花园内康王谷东侧汉阳峰下,由古火山岩构成的一个悬崖处,瀑布“为花石崖所束,湍怒喷涌,散落纷纭数十百缕,瀑布如琼帘,悬注三百五十丈”。水质极好,唐代茶博士陆羽命名为“天下第一泉”。王家坡双瀑位于王家坡冰川大U谷下段的刘家寨峡谷内,瀑布水“势若两龙倚天袅袅坠壑,忽而烟霏雪落,忽而滚珠泻玉,猛落突石,声若雷霆。”双瀑下为碧龙潭,潭侧为乱螺城,由砂岩构成的滑动褶皱,甚有特色。剪刀峡内的乌龙瀑布堪称一绝,瀑布侧由砂岩的褶皱构成了一条天然的巨大石龙,石龙头部又恰至瀑布下的碧潭中,作饮水之状,维妙维肖,世间少有。
鄱阳湖是一个典型的连河湖,湖底有主河道。鄱阳湖还是一个过水型的季节性淡水湖,春夏水域面积达5500km2,白浪滔天、碧波万顷,甚为壮观。冬季水量较小,形成3500km2以上的巨大湿地,成了候鸟王国乐园,候鸟达80万~100万只。全世界极为珍贵的白鹤98%以上在此越冬,堪称天下奇观。