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流纹质火山岩是指SiO2含量＞66%的酸性喷出岩,它既是一种优质的建筑材料也可形成独特的自然景观资源。在大地构造位置上,流纹质火山岩常出露于板块边界的活动大陆边缘、大陆裂谷区及板内环境之中,但大规模流纹质火山爆发活动多与板块俯冲作用密切相关,如位于北美洲-太平洋板块俯冲带之上的Newberry火山(美国俄勒冈州,Rust et al., 2007)、Mono破火山(美国加利福尼亚州,Newman et al., 1988)和Novarupta火山(美国阿拉斯加州,Hildreth et al., 2012);南美洲-纳兹卡板块俯冲带之上的安第斯山南段Chaitén火山(智利,Lara, 2009)、Cordon Caulle火山(智利,Silva Parejas et al., 2012)及澳大利亚-欧亚板块俯冲带之上的印尼Merapi火山(Global Volcanism Program, 2011)等。这些流纹质火山岩在成岩后,由于受到外营力的侵蚀作用,常呈现出类型丰富的地貌形态,并形成独特的流纹岩地貌景观带。另一方面,这些地貌在形态特征、演化过程及分布规律上均有其独特性,表现为其明显受到火山构造和岩相的控制,而与其他类型的外营力地貌(如碎屑岩地貌、喀斯特地貌、丹霞地貌和花岗岩地貌)的分布与演化规律显著不同。
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中国东南沿海以大规模出露晚中生代的流纹质火山岩为显著特色,构成一条长约1200km、宽约500km,呈北东向展布的火山岩带,广泛分布于苏、皖、浙、闽、赣、粤、琼诸省(段政等,2013, 2015),被称为“长英质大火成岩省”(王德滋等,2005)或硅质大火成岩省(薄弘泽等,2020),其中分布众多的火山地质遗迹景观资源,且地貌类型较为相似,多以陡峻的峰柱和延展如屏的崖嶂为主要特征。同时,这类地貌在东南沿海白垩纪酸性火山岩区(上火山岩系)分布极为广泛,如浙江缙云仙都、仙居神仙居、浦江仙华山、磐安大盘山、新昌七盘仙谷、文成县、苍南县以及福建永泰青云山、三明沙县郊野、政和佛子山、平和灵通山等国家地质公园(图1)中都以这类地貌为主要特征。
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总体而言,这类地貌是指以发育陡崖、平顶/尖顶为主要特征的流纹质火山岩地貌,尤其以锐峰、叠嶂和岩洞地貌为典型代表。这类地貌在浙江雁荡山地区出露最为丰富而典型,故不同学者将其称为“雁荡山式地貌”(牛家丛,2007)或“雁荡山地貌”、“雁荡山型火山岩地貌”(陶奎元等,2008),本文将其归为“类雁荡山地貌”(图1b)。雁荡山位于东南沿海浙江省温州市境内,是环太平洋亚洲大陆边缘巨型火山带中一座兼具完整性、典型性的白垩纪流纹质破火山,也是全球流纹质古火山重要代表(Yan Lili et al., 2016)。雁荡山破火山记录了火山爆发—塌陷—复活隆起的完整火山活动过程,同时,雁荡山成岩后期的地壳隆升剥蚀及断裂切割作用,还产生了各类典型的流纹质火山岩地貌,素有“流纹质火山岩自然博物馆”之称(陶奎元等,2008),故而成为研究东南沿海白垩纪破火山活动与流纹质火山岩地貌成因演化的理想对象。
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图1 东南沿海白垩纪类雁荡山地貌分布图(修改自Cao et al., 2020)
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Fig.1 Geomorphologic distribution map of Cretaceous Yandangshan-like landscapes in coastal southeastern China (modified after Cao et al., 2020)
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①—江山-绍兴断裂带;②—郴州-临武断裂带;③—余姚-丽水-政和-大埔-莲花山断裂带;④—温州-镇海-福安-南靖断裂带;⑤—赣江断裂带;⑥—襄樊-广济断裂带;⑦—郯城-庐江断裂带
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①—Jiangshan-Shaoxing faults; ②—Chenzhou-Linwu faults; ③—Yuyao-Lishui-Zhenghe-Dabu-Lianhuashan faults; ④—Wenzhou-Zhenhai-Fu'an-Nanjing faults; ⑤—Ganjiang faults; ⑥—Xiangfan-Guangji faults; ⑦—Tancheng-Lujiang faults
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前人对雁荡山破火山的研究多集中在其成岩时代、岩浆演化成因及构造背景等方面(余明刚等,2006; He et al., 2012; Yan Lili et al., 2016, 2018, 2020),而对其中千姿百态的流纹岩地貌景观成因及分布规律的关注还较少。胡小猛等(2008)将雁荡山地貌演化划分为幼年期、青年期、壮年期和老年期四个发育阶段,并对应了不同的地貌类型;陶奎元等(2008)系统地论述了雁荡山流纹岩地貌的类型特征,并综合评价了其价值;张君等(2018)利用电子探针、X射线荧光光谱研究了雁荡山岩石微观特征及其对地貌形成的影响因素。总体而言,以往对于雁荡山地貌的研究主要集中在类型划分和价值评价方面,而对于火山岩地貌与火山构造的协同性演化规律性的研究还未受到足够的重视,从而制约了对东南沿海流纹岩地貌区域性成因演化的整体认识。本文拟对雁荡山白垩纪流纹质火山岩地貌景观类型及其与火山构造空间分布规律进行分析, 以揭示其地貌成因、分布与火山构造的协同演化关系。
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1 区域地质背景
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中国东南沿海广泛分布晚中生代陆相火山岩,根据成岩时代、岩石组合划分及区域不整合面可分为4期火山活动旋回,分别为第Ⅰ期(早—中侏罗世195~180Ma)、第Ⅱ期(中—晚侏罗世170~145Ma);第III期(145~120Ma)和第IV期(110~90Ma)火山活动旋回(邢光福等,2008, 2009; Guo Feng et al., 2012; Liu Lei et al., 2012, 2014; 段政等,2013, 2015, 2018; Li Jianhua et al., 2014; Yan Lili et al., 2016; Chu Yang et al., 2019; Cao Mingxuan et al., 2020)(图1)。其中第III期火山活动旋回为区域分布最广的一套火山岩,主要为一套呈面式分布的酸性—中酸性火山岩,偶见中基性岩类,又被称为下火山岩系;第IV期火山活动旋回被称为上火山岩系,主要为一套由玄武质-流纹质火山岩组成的双峰式组合,多局限于沿海地区断陷盆地(红盆)内,晚期还出现后造山A型火山岩。长期的地质调查工作已在东南沿海地区识别出多个巨型古火山构造,如浙江芙蓉山、拔茅、小雄、竹田头、雁荡山破火山和福建云山、石牛山、大帽山破火山等(图1)(陶奎元等, 1978, 1989; 冯宗帜等, 1991; 谢家莹等, 2000)。这些火山机构往往与金属、非金属矿产的成因存在密切联系,故长期以来是国内地学界的热点工作区之一(Zhou Xinmin et al., 2006; Li Zhengxiang, 2007; Li Xianhua et al., 2019; Xu Xisheng et al., 2020; Mao Jingwen et al., 2021)。雁荡山破火山属于第Ⅳ期火山活动旋回的典型代表,其位于浙江省温州市北部,是雁荡山世界地质公园重要组成部分。该破火山直径约25km,其边界为大型环状断裂,其中北西侧与下白垩统高坞组火山碎屑岩呈火山喷发不整合或断层接触,西侧与西南侧与罗川破火山相邻,东侧和南侧则大致以雁芙-杨树坑、智仁-狐狸洞头-白溪街环状断裂为界,并切割早期的火山岩穹。此外,沿环状断裂还常出露正长斑岩、英安玢岩、霏细斑岩、流纹斑岩等岩脉或潜火山岩体,而在环状断裂的内外侧,还相伴发育了一系列的放射状断裂(图2)。
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图2 浙江雁荡山白垩纪破火山区域地质简图
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Fig.2 Regional geological map of Cretaceous Yandangshan caldera, Zhejiang
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雁荡山破火山由外而内的岩性组成具有明显的分带性,主体岩性依次为英安流纹质熔结凝灰岩、流纹岩、流纹质晶屑凝灰岩和流纹质熔结凝灰岩,中心出露一套石英正长斑岩(图2)。雁荡山火山机构完整、典型,由下而上发育4个岩性段,代表其主要的4期火山喷发事件(Ⅰ~Ⅳ)(余明刚等,2006;He Zhenyu et al., 2012;Yan Lili et al., 2016, 2018)。其中第Ⅰ岩性段主要为火山碎屑流相英安质晶屑熔结凝灰岩,分布于破火山的SE侧和NE侧;第Ⅱ岩性段主要为一套溢流相的流纹岩;第Ⅲ岩性段分布较为局限,主要分布于雁荡山破火山SE侧朝阳洞—方洞一带,为一套基底涌流相沉凝灰岩系;第Ⅳ岩性段分布最为广泛,主体分布于破火山中心,主要为一套流纹质火山碎屑类。破火山的边缘和中心常见沿断裂出露的流纹斑岩脉,少量流纹斑岩直接充填于火山通道之中,且早期岩脉主要分布于破火山边缘断裂附近,而晚期岩脉主要分布于破火山内部的断裂之中。
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2 雁荡山白垩纪流纹质火山岩地貌类型
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在地貌背景上,雁荡山位于东南沿海中低山、丘陵区,其地貌发育深受地壳运动、构造、岩性、气候、流水等因素的综合影响。区内新构造运动以缓慢间歇性升降为主,并有自西北向东南方向抬升程度逐渐降低特征,以致在隆升、夷平、流水及风化的共同作用下,最终塑造了东南沿海西部中低山、东部丘陵和平原的地貌格局(胡小猛等,2008)。雁荡山破火山内部主体为500~800m的中低山区,主峰百岗尖海拔1057.1m,其岩石地貌主要以锐峰、叠嶂、岩洞等形态为特征。基于成因-形态双因子分类原则,依据火山地质遗迹详细分类方案(段政等,2021),本文将雁荡山火山地质遗迹归为火山岩剖面、火山地貌、火山伴生地貌及火山衍生资源4类,并进一步将其细分为火山岩相剖面、火山岩地貌等5亚类,溢流相剖面、叠嶂等18小类及100余处景观点与多种与火山相关的非物质文化资源(表1)。由于研究区的V形谷、瀑布、潭等火山伴生地貌的形成主要受到外营力的作用,与非流纹岩区同类型的地貌成因相似,故本文只对研究区最具显著代表性的火山岩相剖面和火山岩地貌进行分布规律及成因演化方面的研究,并探讨其与火山构造的协同演化关系。
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2.1 火山岩相剖面
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火山岩相的研究对于鉴别古火山类型,圈定火山构造、恢复古火山面貌具有重要意义,故火山岩相剖面是记录火山不同喷发形式的重要遗迹。研究区火山岩相剖面地质遗迹类型丰富,主要包括溢流相、基底涌流相、爆发空落相、火山碎屑流相、爆发崩塌相和侵出相等剖面地质遗迹。
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2.1.1 溢流相剖面
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溢流相剖面是研究区出露最为广泛的火山岩相剖面地质遗迹类型,主要分布于雁荡山破火山内部的第II岩性段之中,典型的溢流相剖面如灵峰、灵岩、大龙湫、五峰山、屏霞峰、朝阳嶂、铁城嶂等剖面。这一类型的地质遗迹主要由底部涡流状流纹质(集块)角砾熔岩、中部层流状球泡(石泡)流纹岩及顶部层流状(少斑)流纹岩组成(图3a)。其中,球泡(石泡)流纹岩剖面分布较广,球泡(石泡)直径约0.5~1cm,少数可达30cm。球泡呈空腔结构,部分内壁可见石英晶簇附着,石泡为实心结构,横截面上流纹构造清晰。该类型剖面以五峰山剖面最为典型(图3a),其由底至顶依次可分为14个岩性层,并可划分出5期熔岩流单元:①流纹岩,厚约30m。②流纹质集块角砾熔岩,厚约116m。③底部为流纹质集块角砾熔岩,流纹构造呈旋涡状、波状,局部见球泡(石泡),呈球状-椭球状,圈层构造清楚,少数中心为空腔,由硅质所充填,厚约100m;中部为球泡(石泡)流纹岩,球泡(石泡)直径一般为2~3cm,大者可达8~10cm,不规则球状,内壁为石英晶簇充填,表面球泡(石泡)含量约占30%~50%,流纹构造不发育,厚约95m,顶部为一套流纹质角砾熔岩。④底部为含石泡的集块角砾熔岩,厚约19m,顶部为石泡(球泡)流纹岩,石泡、球泡十分发育,厚约20m。⑤底部为流纹质集块角砾熔岩,具涡流状流纹构造,中部球泡流纹岩,厚约27m,顶部为层流状流纹岩。
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另外,研究区溢流相流纹岩中还常发育柱状节理构造,多呈岩穹形式出露,主要分布于响岭头、石门岩、珍珠角、飞泉一带,其中又以石门岩发育的柱状节理最具典型性,其边部发育平卧柱状节理,往中心节理逐渐减少,并呈扇形展布。
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2.1.2 基底涌流相剖面
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研究区基底涌流相剖面分布较为局限,主要分布于智仁、朝阳洞和灵岩地区,为一套沉集块角砾凝灰岩-沉角砾凝灰岩-晶玻屑凝灰岩组合,并以发育多层正、反和对称粒序及斜层理、交错层理等沉积构造为主要特征(图3b)。这类地质遗迹以智仁剖面出露最为典型,剖面上保留了火山从湖泊沉积(凝灰质含砾砂岩)→强烈爆发(流纹质晶玻屑凝灰岩)→岩浆与地下水接触爆发(发育正、反粒序及斜层理、交错层理的沉火山碎屑岩)喷发过程的岩石学记录。
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2.1.3 火山碎屑流相剖面
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火山碎屑流相剖面多出露于南阁、方山及雁荡山破火山南侧第III和第IV岩性段之中,并出露明显的火山碎屑流堆积相序,由底部的地面涌流亚相沉凝灰岩及晶玻屑凝灰岩,中部碎屑流亚相熔结凝灰岩和顶部灰云亚相晶玻屑凝灰岩组成,其中在雁荡山灵岩景区出露的火山碎屑流相剖面由底至顶可分为6期碎屑流流动单元,且每期碎屑流单元之上均发育一期流纹岩(图3c),反映其火山喷发方式发生了由爆发式向溢流式的周期性转换,这对于深入理解东南沿海白垩纪火山活动规律具有重要意义。
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2.1.4 爆发空落相剖面
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研究区爆发空落相产物主要分布于方洞、方山一带的第Ⅲ岩性段之中,其中在方洞地区的空落相剖面主要由一套流纹质的含角砾玻屑凝灰岩和晶玻屑凝灰岩组成,自下而上角砾逐渐减少且粒径变小,火山岩厚度亦沿远离火山喷发中心方向而逐渐变小。
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2.1.5 爆发崩塌相剖面
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研究区爆发崩塌相剖面主要出露于焦湾地区,岩性主要为一套流纹质集块角砾岩,且发生了硅化、明矾石化,形成于火山内部与外界相连的火山通道之中。
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图3 浙江雁荡山破火山典型火山岩相剖面地质遗迹柱状图
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Fig.3 Histogram of volcanic lithofacies profiles geoheritages in Yandangshan caldera, Zhejiang
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(a)—五峰山溢流相剖面;(b)—智仁基底涌流相剖面;(c)—灵岩火山碎屑流相剖面;1~18—地层分层号;①~⑥—熔岩流/火山碎屑流单元号
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(a)—Effusive facies geological profile in Wufengshan; (b)—base surging facies geological profile in Zhiren; (c)—pyroclastic flowing facies geological profile in Lingyan; 1~18—number of stratums; ①~⑥—number of lava flow/pyroclastic flow
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2.1.6 侵出相剖面
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研究区侵出相产物主要出露于雁荡山破火山边缘和中心部位,为一套流纹斑岩,且呈流纹岩穹产出,多发育柱状节理构造,主要分布于七星洞、狐假虎威、大龙湫等处。
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2.2 流纹质火山岩地貌
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2.2.1 锐峰
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锐峰是指高度约10~200m,底径10~50m,四面陡峭的火山岩柱体。柱体常呈塔状或方柱状,多呈数个单体连续出露,其成因主要是受多组垂直裂隙的切割,并经流水侵蚀、重力崩塌和差异风化综合作用形成。锐峰主要分布于沟谷中央、山体边缘和山体顶部,其中沟谷中的锐峰主要有剪刀峰、含珠峰、天柱峰、合掌峰等,而山体边缘的锐峰主要发育于叠嶂边部,如双笋峰、独秀峰、卓笔峰、方洞外侧和方山边部锐峰等。这两类锐峰的底径与顶径大小相近,多呈柱峰形态,主要分布于第Ⅱ岩性段之中(K1y2)(图4d);相对而言,山体顶部的锐峰数量较少,且多呈底径远大于顶径的尖峰形态,主要分布于第Ⅳ岩性段之中(K1y4)(图4d),如观音峰、芙蓉峰等。
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2.2.2 叠嶂
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叠嶂是指以山体顶部平坦,侧面发育陡崖为特征的巨厚流纹岩层地貌,其主要是由多期流纹岩流互相叠置形成。该类地貌在研究区发育广泛,也是类雁荡山地貌的典型代表。叠嶂地貌的成因过程是喷出的流纹质岩流在冷却过程中首先形成大量的垂直冷却裂隙(图4a);成岩后,岩层由于受到区域构造和火山构造(环状断裂、放射状断裂)活化的共同作用,使得沿断裂的垂直升降运动和沿冷却裂隙的下切侵蚀作用加剧而形成沟谷(图4b),同时,沟谷两侧岩壁由于受重力崩塌和流水侵蚀作用而形成陡崖,且岩层不断侵蚀后退(图4c)。由于不同期次的流纹岩层崩塌速率不一致,故而就形成了错落有致,层层叠叠的岩嶂(图4d)。若岩层一面坍塌则形成单面叠嶂,如屏霞嶂、铁城嶂、朝阳嶂、金带嶂(方洞)等;若岩层两面(多面)坍塌,则形成双面(多面)叠嶂,如展旗峰、方山、剑岩、纱帽峰、宝冠峰、百丈岩等。
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图4 浙江雁荡山破火山火山岩地貌类地质遗迹演化示意图
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Fig.4 Evolution diagram of volcanic landscapes geoheritages in Yandangshan caldera, Zhejiang
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(a)—流纹质火山岩冷却形成垂直裂隙;(b)—构造作用导致裂隙垂直升降,引起下蚀作用加剧,形成初级沟谷;(c)—沟谷两侧岩壁发生重力崩塌和流水侵蚀,形成陡崖;(d)—不同期次的流纹质火山岩崩塌速率和抗风化能力不一致,最终形成叠嶂、锐峰和岩洞
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(a)—The rhyolitic volcanic rocks cooled and formed vertical fractures; (b)—tectonism leads to vertical fluctuation of fractures, which intensified downerosion and formed primary gullies; (c)—gravity collapse and water erosion acted on the wall on both sides of the gulliles, which resulted in steep cliffs; (d)—the collapse rates and weathering resistance of rhyolitic volcanic rocks in different periods are not consistent, resulting in tiered peaks, sharp peaks and rock caves
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2.2.3 岩洞
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岩洞是指由于流水沿节理或断裂不断侵蚀岩石, 导致岩层逐渐崩塌剥落形成的天然洞穴。据其成因可进一步将其分为裂隙水侵蚀型洞穴、重力崩塌型洞穴、水流冲蚀型洞穴、风化剥蚀型洞穴(牛家丛,2007;胡小猛等,2008);据其形态则可以分为平卧式、直立式、小型剥落式和壶穴(陶奎元等,2008)。值得说明的是,洞穴成因类型和形态类型可以较好地对应,如裂隙水侵蚀型洞穴多与直立式洞穴对应,可合并称为直立式裂隙洞。该类洞穴以发育平整的穹状顶板为特征,且随着侵蚀作用的加剧,岩石会不断向上侵蚀剥落,当进一步蚀穿洞穴顶板时,则会形成“天窗”景观,典型代表如羊角洞、关刀洞、天窗洞等;重力崩塌洞一般与平卧式洞穴对应,可合并称为平卧式崩塌洞,其一般呈底宽顶低的平卧型,且顶板岩层并不平整,典型代表如西石梁洞、方洞、朝阳洞等。随着侵蚀和崩塌作用的加剧,上述两类洞穴还可以连接贯通,进一步扩大岩洞规模。若平卧式崩塌洞横向上穿透山体,但纵向上,顶部岩层依然保留,就会形成“天生桥”景观(如“仙桥”);其继续向上侵蚀,顶部岩层不再保留时,则形成“石门”景观(如显胜门)。另外,流水冲蚀型洞穴可与壶穴对应,常位于瀑布下方,多呈阔口浅底状;风化剥蚀型洞穴可与小型剥落式洞穴对应。该类洞穴在研究区发育最为广泛,其边缘一般呈不规则椭圆状,洞径约1~10m,主要是由于岩层中球泡或角砾剥落并经节理、劈理及差异风化作用(尤其是冻融风化作用)形成,典型代表如梅花洞、维摩洞、石佛洞等。此外,研究区的天然洞穴还包括巨大岩块在重力作用下崩塌堆积,架空形成的洞穴,如灵峰古洞等。
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3 雁荡山白垩纪流纹质火山岩地貌分布规律与成因
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雁荡山破火山经历了多次火山爆发—垮塌—侵出过程,并形成了巨厚的流纹质碎屑流和流纹岩层,分布范围超过500km2,并构成雁荡山火山岩地貌的主体岩性。如前所述,第Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ岩性段火山岩均由数个爆发-溢流喷发的亚旋回组成,只有第Ⅱ岩性段为大套的流纹岩(图2),这也是东南沿海类雁荡山地貌的主要成景岩性,其主要由底部涡流状流纹质集块角砾熔岩、中部球泡(石泡)流纹岩和顶部的层流状流纹岩交替变化的多个亚旋回组成(图3a)。雁荡山破火山主要形成于早、晚白垩世之交(109~94Ma)(余明刚等,2006;Yan et al., 2016)。各期火山活动产物均不同程度地受到区域构造和火山构造的影响,且又因每期火山岩不同,因而造成其抗风化能力存在明显差异,故而在成岩后受到表生地质作用的侵蚀、风化后而呈现出不同类型的地貌特征。
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3.1 岩石微观结构与雁荡山流纹质岩石地貌形成过程分析
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研究表明,流纹质火山岩在成岩后,常会发生一系列水-岩化学反应,主要表现为绢云母化、钠长石化及碳酸盐化等(Locsey et al., 2012),而岩石的微观结构则显著控制着这种作用的进程与效率。研究区主要出露大套的流纹质火山碎屑岩-流纹岩组合, 镜下可见(无球泡)层流状流纹岩中发育大量网状裂隙(图5c~e),宏观上,在叠嶂、锐峰、岩洞等地貌(尤其是层流状流纹岩)的外壁上亦清晰可见密集发育的挤压性劈理(图5a),这均暗示了研究区层流状流纹岩受到了明显的风化侵蚀作用。张君等(2018)研究表明,雁荡山地区流纹质火山岩发生过显著的斜长石绢云母化、钾长石钠长石化以及碳酸盐交代作用,而这些水-岩反应过程均能造成岩石孔隙率增大,并反过来进一步促进水-岩化学反应。另一方面,研究区的流纹质火山岩多已发生脱玻化(图5c~f),而这一过程也可能增大岩石的孔隙度(赵海玲等,2009),从而降低岩石抗剪强度(李鹏等,2011)和抗压强度(汤连生等,1999),并在裂隙水的冻融风化叠加作用下最终导致岩石发生片状剥落现象(张慧梅等,2011)。
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图5 浙江雁荡山破火山流纹质火山岩构造与岩相学特征
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Fig.5 Structures and petrographic characteristics of the rhyolitic rocks in Yandangshan caldera, Zhejiang
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(a)—层流状流纹岩发育密集劈理;(b)—富球泡流纹岩构造致密;(c1)、(c2)—岩流单元底部涡流状流纹质集块角砾熔岩;(d)—岩流单元中部球泡流纹岩;(e1)、(e2)—岩流单元顶部层流状流纹岩;(f1)、(f2)—流纹质熔结凝灰岩;Aln—褐帘石;Kf—钾长石;Bt—黑云母;Ab—钠长石;Srt—绢云母;(c1)、(d)、(e2)、(f2)为单偏光,(c2)、(e1)、(f1)为正交偏光
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(a)—Dense cleavages are developed in stratified flowing rhyolite; (b)—spherulite-rich rhyolite with dense structure; (c1), (c2)—vortexing rhyolitic agglomerate-breccia lava in the base of lava flow unit; (d)—spherulite rhyolite in the middle of lava flow unit; (e1), (e2) —stratified flowing rhyolite in the top of lava flow unit; (f1), (f2)—rhyolitic ignimbrite.Aln—allanite; Kf—K-feldspar; Bt—Biotite; Ab—Albite; Srt—Sericite.The micrographs of (c1), (d), (e2), (f2) are plane polarized light; (c2), (e1), (f1) are perpendicular polarized light
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值得一提的是,胡小猛等(2008)指出,雁荡山每期流纹质熔岩流由底而顶三种不同结构构造的流纹岩其抗侵蚀风化能力不同:顶部层状流纹岩较软弱,易被风化侵蚀呈平台状;中部富球泡致密流纹岩层抗风化能力强,但垂直节理发育,易崩塌形成陡崖和岩嶂;底部富角砾流纹岩较松软,且透水性强,易被水流冲蚀,形成壶穴。本次通过详细的岩石学研究表明,(无球泡)层状流纹岩网状微裂隙较发育,且其中斜长石多发生了绢云母化、钾长石中亦可见钠长石化及粒状脱玻化(图5c、e),而球泡流纹岩中绢云母化和钠长石化明显相对较弱,且微裂隙也不发育(图4d)。这表明(无球泡)层状流纹岩相对球泡流纹岩发生了更强的水-岩化学作用,并明显增大了岩石孔隙率,导致岩石更易被风化侵蚀,产生片状剥落。另外,研究区熔结凝灰岩中脱玻化亦较明显,钾长石晶屑泥化明显(图5f),也表明其存在较强的水-岩作用,导致抗风化能力较弱。因此,岩石的微观结构对岩石的风化速率具有显著影响,进而控制了研究区流纹质火山岩地貌的形成过程。
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3.2 区域构造-火山构造与雁荡山流纹质地貌形成过程分析
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宏观上,雁荡山破火山的地貌明显受到了区域性断裂和火山构造的塑造,特别是NE、NW向两组区域性断裂和放射状/环状火山构造是雁荡山流纹岩地貌形成的基础动力来源与主要控制因素。同时,在这些断裂的经过处,其地貌多已发育为沟谷,但从火山放射状构造和环状构造的空间展布特征来看,仍能反映雁荡山和罗川破火山的原始形貌特征(图6)。另外,相对流纹质活火山而言,这种经历了长期隆升剥蚀和风化切割过程的流纹质古火山,可视为一座座自底部横向剖开的火山机构立体模型,故而更能直观地窥探火山系统的内部岩石组成和构造特征。
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本次对雁荡山98处叠嶂、锐峰和岩洞的空间分布和演化过程进行了系统总结,注意到其分布特征及发育程度在空间上具显著的规律性,主要体现在火山岩地貌分布和演化明显受到火山构造的控制。例如,研究区的叠嶂、锐峰和岩洞地貌均分布于雁荡山破火山机构内部,且主要沿火山构造(环状断裂和放射状断裂)分布。同时,上述三类地貌的分布又各具特色,其中叠嶂主要分布于雁荡山破火山机构的南侧,且集中在K1y2流纹岩中,锐峰较均匀地分布于雁荡山破火山内部,且在K1y4中分布较为密集;岩洞则主要在雁荡山破火山SE侧分布,且在放射状火山断裂密集发育处大量出露(图7)。
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图6 浙江雁荡山破火山地貌与区域断裂及火山构造关系图
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Fig.6 Relationship between geomorphology and regional faults and volcanic structures in Yandangshan caldera, Zhejiang
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图7 浙江雁荡山破火山火山岩地貌类地质遗迹与火山构造分布图
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Fig.7 Distribution map of volcanic landscape geoheritages and volcanic structures in Yandangshan caldera, Zhejiang
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3.2.1 叠嶂分布规律与成因
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研究区叠嶂的分布走向主要为NEE向(如铁城嶂、金带嶂、展旗峰、屏霞嶂、方山SE侧崖壁等)和NW向(大龙湫千佛岩、纱帽峰西侧崖壁、观音峰东、西两侧崖壁、方山SW侧崖壁、剑岩SW侧崖壁等),且主要分布于K1y2流纹岩中(图7)。此外,叠嶂的高度还存在明显的分带性,这是流纹岩不同熔岩流侵蚀界面的体现,因为不同熔岩流单元界面由于顶、底岩性的差异也会成为风化侵蚀的主要界面。发育于侵蚀界面上垂直裂隙的下切侵蚀塑造了互相层叠,平展如嶂的叠嶂地貌形成,如大龙湫千佛岩保留了6期流纹岩熔岩流单元,每期岩流之中的冷却裂隙会沿界面发生下切侵蚀,但相邻两期的熔岩流的垂直裂隙并不直接相连,却会随下切侵蚀而贯通(图8)。
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此外,由于侵蚀程度的不同,不同期次的火山活动产物亦会呈现出不同的火山岩地貌类型。K1y1成岩时代最早,经历的剥蚀作用时间最长,剥蚀总量也最大,导致其在地貌上呈低矮丘陵,如响岭头—雁湖以南地区的K1y1火山岩分布区。相对而言,K1y4成岩时代新,剥蚀总量小,多形成锥状锐峰,分布于火山岩层最上部,如观音峰、芙蓉峰等(图4d)。同时,由于雁荡山破火山发生过锥体坍塌作用,导致发育了大量的环状断裂和放射状断裂,然而,环状断裂多发育同一岩性段之中或不同岩性段的界面上,其两侧岩性差异明显,故而垂直于该类断裂走向,容易发生明显的升降运动,并多形成叠嶂地貌;相对而言,放射状断裂多垂直切穿不同火山旋回产物,沿断裂走向垂直位移不明显,故难以形成叠嶂地貌。因此,在空间上,叠嶂地貌多沿环状断裂出露(图4c)。另一方面,放射状断裂切割不同岩性段,高程差明显,易遭受流水强烈侵蚀,从而能形成大量规模较大的沟谷,且放射状断裂垂直切割多个岩性段,导致其往往能在沟谷之中保留一些抗侵蚀能力较强的K1y2流纹岩柱峰,形成沟谷型锐峰,如大龙湫景区的剪刀峰、灵岩景区的展旗峰等。
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图8 浙江雁荡山破火山叠嶂类火山岩地貌与流纹质熔岩流期次对应关系图
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Fig.8 Correspondence diagram of tiered peaks volcanic landforms and rhyolitic flow stages in Yandangshan caldera, Zhejiang
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3.2.2 锐峰分布规律与成因
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从研究区锐峰空间分布上看,火山环状断裂对锐峰的分布有着重要控制作用,总体而言,沿破火山外侧环状断裂分布的锐峰较多,且主要分布于K1y2中,而沿内部环状断裂分布的锐峰较少,且主要分布于K1y4火山岩之中。同时,在形态上,K1y2中的锐峰亦与K1y4中的存在差异,主要表现在前者多呈顶部平整或狭长的柱峰形态,而后者则主要呈顶部尖耸、横截面宽圆的锥峰形态。
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总体而言,锐峰地貌成因与火山岩中广泛发育的垂直裂隙有关,这些裂隙在流水侵蚀和风化剥蚀作用下易被风化剥蚀而形成锐峰景观。关于这些垂直裂隙的成因,可能与柱状节理的成因类似。研究普遍认为柱状节理形成于岩浆冷却收缩过程,且与岩性无关(徐松年,1995)。柱状节理构造主要发育于玄武岩之中,但在酸性火山岩-潜火山岩和碱性火山岩亦有少量发育。如俄罗斯南乌拉尔、哈萨克斯坦等地中酸性-酸性英安玢岩、流纹斑岩,美国怀俄明州“魔鬼塔”响岩,我国浙江镇海四顾山、黄岩五部和古双岩流纹斑岩,定海马岙、乐清大荆流纹质熔结凝灰岩、临海杜桥和桃渚、衢州湖南镇、福建福鼎、香港流纹质碎斑熔岩、吉林四平山门流纹岩中均发育柱状节理地貌(吕惠进,2005;王存智等,2015)。关于柱状节理的成因机制,一种普遍被认可的观点是岩浆通过浮力、热扩散、黏滞力使得其中形成无数规则而又间隔排列的均匀收缩中心,并产生垂直于收缩方向的张裂隙,体积收缩引起岩石物质向固定的内部中心聚集,致使岩石发生破裂,形成大范围的规则蜂巢状花纹(贝纳德花纹)(Aydin et al., 1988)。另外,淀粉模拟实验表明,若岩石组成物质均匀分布,则收缩中心的距离相等,最终会在平面上呈现六边形,随着冷凝过程的继续,垂直于冷凝面上的张力裂隙不断发育,就导致形成规则的六棱柱体;但当岩石为非均质体时,其聚集中心距离不再一致,导致在平面上形成不规则的四边形和五边形(Müller, 1998;Goehring et al., 2006, 2008)。研究区由垂直裂隙下切侵蚀形成的锐锋柱体形态多为四边形、不规则多边形,则可能是由于其是由多期不同岩性的流纹岩和流纹质火山碎屑岩组成的非均质岩石发生冷却作用所导致的。
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另外,研究区处于亚热带季风气候区,降水丰富,地表径流发育,因此大气降水会沿着区域性断裂和垂直冷却裂隙发生下切侵蚀,并伴随着地壳的抬升过程而进一步发生溯源侵蚀和侧向侵蚀,形成了“V”型和“U”型的山谷;渗入山体裂隙的流水还会与岩石发生水岩化学反应,造成原岩中风化形成了疏松的黏土矿物,进一步降低岩石的抗风化能力;更重要的是,当气温低于0℃时,裂隙中充填的水还会结冰,体积膨胀并挤压两侧岩石,产生冰劈作用,气温高于0℃时,裂隙冰融化,产生冻融循环风化作用,进一步加快重力崩塌进程。另一方面,不同岩性单元中的锐峰特征还存在明显差异,如K1y2剥蚀程度较大,导致其产生的锐峰体量较小,常分布于沟谷边缘或中心,如灵岩景区的天柱峰、卓笔峰,大龙湫景区的剪刀峰,灵峰景区的双笋峰和碧霄峰,显胜门景区的百丈岩、菜刀岩和仙岩等。相对而言,K1y4中的锐峰通常位于K1y2或K1y3之上,故而体量较大,常形成孤耸山峰,如方洞景区的观音峰、纱帽峰等。
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3.2.3 岩洞分布规律与成因
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研究区放射状断裂集中发育区常发育岩洞地貌,且主要分布于K1y 2和K1y 4中,同时, K1y 2中的岩洞主要以平卧式崩塌洞为主,而K1y 4中的岩洞则以直立式裂隙洞和小型剥落洞为主体景观。
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研究区放射状断裂主要集中在雁荡山破火山的SE侧和NE侧,且SE侧岩洞的规模和数量远高于NE侧,这也与SE侧K1y 2流纹岩的分布范围明显大于NE侧的地质背景相一致,这表明岩性和火山构造可能共同影响了岩洞的形成与分布。这可能是由于流纹岩中易发育垂直节理,且在放射状断裂的诱导下,更容易使岩石发生侵蚀崩塌,并形成平卧式崩塌洞。同时,这种垂直裂隙持续向上侵蚀,直至蚀入K1y 4流纹质熔结凝灰岩中。由于熔结凝灰岩结构较为致密,导致流纹岩崩塌式侵蚀作用难以继续,只能沿垂直裂隙发生侵蚀,造成岩洞上下联通,因此,在SE侧发育大量贯通了K1y 2和K1y 4的直立式裂隙洞。然而,由于NE侧K1y 2流纹岩发育较少,导致垂直节理并不发育,尽管K1y 4流纹质熔结凝灰岩在NE侧出露广泛,但因缺乏导致产生基础侵蚀作用的垂直节理,造成后续的各种侵蚀过程难以发生,故而NE侧岩洞不发育。
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值得一提的是,前人将研究区内发育的瀑布依据其高程差异划分出9级,并将区内的叠嶂高度亦划分出9级,与9级瀑布相对应,且认为区域存在9期隆升-剥蚀作用(牛家丛,2007)。然而,由于火山喷发—火山岩堆积—破火山垮塌过程本身就伴随着地貌高度的动态变化,而地貌演化过程中的“期”应基于当时地貌在动力学上与其能量水平处于相对平衡稳定状态(Mazzoni et al., 2018),因此,瀑布和叠嶂的高程差可能并不能代表区域隆升期次。相对而言,区域夷平面则是区域动力学处于稳定状态的地貌表现,因为夷平面是指在地壳长期相对稳定的背景下,由外营力作用对地球表面进行削高填低后,形成的近似平坦的地貌面,故区域夷平面数量可以代表区域的隆升期次。目前,目视解译是划分夷平面的重要方法之一(Lease et al., 2013),其主要是根据遥感数据或者DEM数据,经过目视解译的方法,手工绘制出夷平面范围。本次通过野外调查和DEM数据目视解译,将区域地貌可进一步归纳为三级夷平面,分别为800~1100m、450~550m和100~200m,代表研究区发生的三期隆升剥蚀事件。
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4 雁荡山白垩纪流纹质火山岩地貌演化
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雁荡山位于中国东部活动大陆边缘,中生代以来受古太平洋-太平洋板块俯冲、印度-亚欧板块碰撞的远程效应以及台湾-菲律宾弧陆碰撞的影响(Li Jianhua et al., 2014)。东南沿海地区早白垩世(~143Ma)以来,古太平洋板块俯冲持续后撤,导致华南岩石圈减薄并发生强烈的陆内伸展作用,发育一系列NE向断陷盆地并伴随广泛的双峰式岩浆活动(邢光福等, 2009; 崔玉荣等, 2011; Guo Feng et al., 2012; 段政等,2013;Li Xianhua et al., 2019; Xu Xisheng et al., 2020)。雁荡山破火山活动时代介于109~94Ma之间(余明刚等,2006;Yan Lili et al., 2016),活动过程中发生过大规模的破火山口塌陷,原来高耸的火山锥已坍塌,至晚白垩世初(~94Ma),随着中央侵入相的石英正长斑岩体的侵入,雁荡山地区的岩浆活动最终停止。虽然火山锥体已发生坍塌,但据现今喷发并发生锥体坍塌的圣海伦斯破火山的观测结果来看,锥体坍塌后依旧会留下巨大且明显高出地表的火山基座(Dzurisin et al., 2013),这构成了雁荡山流纹火山岩地貌发育的重要物质基础。同时,由于火山锥体坍塌形成的环状和放射状火山构造系统也组成了塑造雁荡山火山地貌的重要动力学手段,而这与其他类型的地貌发育过程显著不同。从构造动力学的源区机制上看,研究表明,早白垩世末期—晚白垩世初(100~85Ma),由于鄂霍茨克地块与欧亚板块碰撞,加之古太平洋板块持续向欧亚板块俯冲,导致中国东部形成巨型的海岸山脉(Zhang Laiming et al., 2016),据其剥蚀量,其原始高度可达3500~4000m之间(Chen Peiji et al., 2000),使得侵入雁荡山破火山深部的石英正长斑岩被抬升至浅部。特别是新生代以来(~60Ma),太平洋板块替代古太平洋板块向欧亚板块俯冲(张族坤等,2019),华南内陆发生了强烈的构造抬升和剥蚀作用,其中上白垩统的强烈褶皱变形和剥蚀致使该地区新生代至少有千米量级的隆升剥蚀(李庶波等,2016;Suo Yanhui et al., 2019),但就其隆升时间还存在争议。如:①Wang Fang et al.(2015)通过对浙江绍兴地区石英闪长岩中磷灰石裂变径迹(AFT)的热历史模拟,指出浙东地区于66±4~41±3Ma期间经历了一次隆升冷却事件;②李庶波等(2016)总结了华南东部不同时代花岗质岩石中锆石、磷灰石裂变径迹资料,认为中生代以来华南东部不同地区抬升冷却有明显差异性:海南地区的隆升主要集中在30Ma(Shi Xiaobin et al., 2011),云开—大山地区磷灰石裂变径迹年龄峰值在60~50Ma(李小明等,2005),南岭花岗岩磷灰石裂变径迹年龄主要集中在60~40Ma之间,而其余内陆地区多变化于75~50Ma之间(Shen Chuanbo et al., 2012);③Yan Yi et al.(2009)和闫义等(2016)对东南沿海主要花岗岩体进行了裂变径迹及(U/Th)/He年代学测试分析,认为沿海地区存在两期隆升事件, 分别是60.9±3.6Ma和47.5±1.9Ma;④王新毓等(2020)通过磷灰石裂变径迹分析技术和热演化史反演分析认为中国东部活动陆缘地区至少存在晚始新世(34.5~33.5Ma)、中中新世(16~11.5Ma)、上新世以来(5~0Ma)三期明显的快速隆升事件,其隆升量分别为227m、593m和865m。⑤从菲律宾海板块的吕宋河碎屑锆石Hf同位素结果来看,其在~60Ma、~40Ma、~18Ma和3Ma处存在显著的负漂移,也暗示其发生了明显的碰撞地壳增厚作用(Tsai et al., 2019),考虑到碰撞应力传导的时间差,这与其他方式计算出的东部沿海隆升史能较好地对应。基于以上分析,本文将雁荡山地区新生代构造演化划分为以下3个阶段:
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(1)新生代初期(~60Ma),太平洋板块俯冲启动,向西俯冲于欧亚大陆之下(Müller et al., 2008);同时,伴随着特提斯洋封闭和印度-欧亚板块软碰撞启动使得中国东部处于右行张扭的构造应力场中(李三忠等,2012),导致华南持续隆升剥蚀,形成闽西北、粤北和浙江四明山等古夷平面遗迹(许锐,2017),且这种挤压应力由西往东传递,沿海陆域的隆升时间早于东海拉分盆地构造反转时间,后者为~56Ma(王新毓等,2020)。因此,笔者推测雁荡山巨型破火山内大量环状、放射状断裂可能受到该期挤压应力作用而复活,导致断层两侧的垂直升降和风化侵蚀过程加剧而发生隆升剥蚀。其中区内的雁湖,位于雁荡山最高峰百岗尖SW侧雁湖岗之上,为一处海拔高度在896m的宽浅湖泊。雁湖岗与百岗尖均位于同一岩体之上,共同构成了雁荡山主峰。雁湖底为厚层的石英正长斑岩风化壳,风化壳上“积水成湖、遍生芦苇、结草为荡、秋雁宿之”,故而称其为雁湖,也是雁荡山地名之源。这处风化壳应属于研究区初级古夷平面(图9b),而雁荡山地区地貌景观的发育即肇始于这一级夷平面的分裂。同时,风化壳底部经埋藏风化作用形成的花岗岩石蛋和花岗岩块体被抬升至地表,并经风化剥蚀,出露形成雁荡山850~1000m的主山脊线。目前雁荡山百岗尖、雁湖岗一带保留的风化壳、石蛋和缓起伏的宽谷即是初级夷平面的重要特征。
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(2)晚始新世初(40~30Ma),印度-欧亚大陆发生硬碰撞并持续向北楔入,其远程效应导致中国东部再次快速挤压隆升和剥蚀,导致放射状/环状断裂垂直升降运动再次活跃,形成较宽的谷地和陡崖,使得沿垂直冷却裂隙的下切侵蚀作用更加剧烈,形成密集分布的凹陷和峡谷,成为锐峰、叠嶂和岩洞等地貌发育的基础地形。此外,这期构造抬升作用可能使得雁荡山地区形成450~550m的次级夷平面(图9c)。30~16Ma左右,由于南海中央海盆开始扩张,导致东部沿海相对处于稳定(Yan Yi et al., 2009),未发生显著抬升。
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(3)中新世开始(16~11.5Ma),澳大利亚板块与菲律宾海板块之间发生碰撞,推动菲律宾海板块向北漂移、顺时针旋转并楔入到太平洋板块和欧亚板块之间(王新毓等,2020)。随着菲律宾海板块不断向西俯冲,致使台湾岛与吕宋岛弧碰撞拼贴,也导致了中国东部强烈的挤压事件(郑求根等,2005;Wu et al., 2016),引起东部陆缘强烈隆升,雁荡山地区再次强烈抬升,形成雁荡山100~200m之间的三级夷平面(图9d)。同时,火山机构中的放射状/环状断裂再次活化,垂向升降运动使得谷地加深,两侧崖壁崩塌加剧,形成叠嶂、边缘锐峰等地貌。另一方面,流水沿垂直裂隙继续下切侵蚀、溯源侵蚀而加速分割剥蚀面,形成谷地锐峰、岩洞等地貌;而在谷地中产生的众多基岩崩塌体,还会形成倒石堆积地貌和倒石堆积洞等地貌(如显胜门、灵岩和雁湖地区)。总体而言,在长期侵蚀崩塌作用下,低山丘陵的体积会不断收缩乃至最后消失,山体高度逐渐降低,坡度日渐变缓,地貌上以起伏舒展的馒头状山丘和蜿蜒宽阔的谷地地形为特征,总体使地貌趋于夷平,当下一期隆升作用开始发生时,雁荡山下伏的更早期火山岩又会出露出来而开始着同样的地貌循环过程。上新世以来(5~0Ma),由于中国东海普遍进入沉降期(王振峰等,2004),使得东部沿海陆域地区相对稳定缓慢抬升,故未发育显著的夷平面。
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图9 浙江雁荡山破火山流纹质火山岩地貌演化阶段图
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Fig.9 Evolution stages of rhyolitic volcanic landscapes in Yandangshan caldera, Zhejiang
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(a)—94~60Ma,雁荡山破火山停止活动,火山岩冷却形成垂直裂隙;(b)—新生代初期,雁荡山破火山持续隆升,其内部的石英正长斑岩被剥蚀出地表,形成850~1000m的初级古夷平面;(c)—晚始新世初期,雁荡山破火山再次隆升,下蚀作用加剧,并形成450~550m的次级夷平面;(d)—中新世,雁荡山第三次抬升,崩塌和侵蚀作用进一步加剧,形成锐峰、叠嶂和岩洞地貌以及100~200m的三级夷平面
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(a)—94~60Ma, the volcanism of Yandangshan caldera stopped with the volcanic rocks cooling and forming vertical fissures; (b)—the porphyritic quartz syenite within Yandangshan caldera was denuded to the surface due to the continuous uplift of Yandangshan caldera, which caused forming a primary paleo-planation surface of 850~1000m at the Early Cenozoic; (c)—the downerosion further intensified with the Yandangshan caldera uplifting again, and formed a secondary planation surface of 450~550m at the early stage of Late Eocene; (d)—during Miocene, Yandangshan caldera was uplifted for the third time, and its collapse and erosion further intensified, resulting in sharp peaks, tiered peaks and rock cave landforms with the third planation surface of 100~200m
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5 结论
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(1)东南沿海早白垩世晚期-晚白垩世早期(上火山岩系)广泛发育以陡崖平顶为主要特征的流纹质火山岩地貌,以雁荡山地区最为丰富而典型,具有重要地学研究意义;
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(2)雁荡山地貌以锐峰、叠嶂和岩洞为主要特色,其形态与分布规律均明显受到火山岩相和火山构造的双重控制,且层流状流纹岩抗风化能力弱,球泡流纹岩抗风化能力强;
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(3)雁荡山地貌发育阶段可分为3期,新生代初期形成初始夷平面(约60Ma),保留于雁荡山850~1000m的主山脊线之上;晚始新世初(约40~30Ma)形成450~550m的次级夷平面;中新世(约16~11.5Ma)以来形成100~200m的三级夷平面。
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致谢:本研究得到雁荡山世界地质公园管理委员会的大力支持。匿名审稿人提出的建设性修改建议,对本文的完善帮助极大,在此一并表示感谢。
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摘要
浙江雁荡山是东南沿海一座典型的晚中生代破火山,以发育丰富的白垩纪流纹质火山岩地貌为特色,主要包括火山岩相剖面和火山岩地貌两种类型地质遗迹。本次通过详细的野外地质调查、岩石学研究及遥感图像分析,进一步将其中火山岩相剖面划分为溢流相、基底涌流相、火山碎屑流相、空落相剖面地质遗迹四小类;火山岩地貌分为叠嶂、锐峰和岩洞地貌地质遗迹三小类,并综合分析了其分布规律与成因演化过程。研究表明这些地质遗迹的分布和演化明显受到火山构造与火山岩相的控制。另外,研究区显著发育3级夷平面,反映其至少经历过3期隆升-剥蚀事件,是太平洋板块、菲律宾海板块与欧亚大陆板块相互作用的动力学过程及印度板块碰撞远程效应的综合影响结果,同时其也是研究流纹质火山岩地貌成因与演化过程的理想基地。
Abstract
The Yandangshan of Zhejiang Province is a typical Late Mesozoic caldera in coastal southeastern China. It characterized by the various rhyolitic volcanic rock landscapes, which mainly include two types of geoheritages: volcanic lithofacies sections and volcanic rock landforms. In this paper, we conducted detailed field geological survey and petrological studies, as well as remote-sensing image analyses. The volcanic lithofacies profile is further divided into four sub-types of geoheritages: effusive facies, base surging facies, pyroclastic flowing facies, and air-falling facies; the landscapes of volcanic rocks are further divided into three sub-types of geoheritages, which are tiered peaks, sharp peaks and rock caves, respectively. Additionally, the distribution and evolution process of the Yandangshan caldera are comprehensively analyzed in this paper, and they are obviously affected by the volcanic structures and volcanic lithofacies. We conclude that at least three ancient planation surfaces are developed in the studied area, implying that it has experienced at least three uplifting-erosion events. It is the result of the geodynamic process of the interaction between the Pacific Plate-Eurasian, Philippines Sea Plate-Eurasian and the far-field effects of the Indian-Eurasian collision. It is an attractive study based on the geomorphological origin and evolution of the rhyolite volcanic landscape.
