昌乐县古火山地质景观可划分为矿物岩石景观、新构造运动景观、火山水体景观、火山与熔岩景观、古生物化石景观、地质生态景观、人类活动遗迹景观。
(一)岩石地层景观
昌乐火山岩主要有碱性橄榄玄武岩、含橄榄岩包体玄武岩、致密块状玄武岩等,其次见有少量火山角砾岩、火山碎屑岩。其中碱性橄榄玄武岩和含橄榄岩包体玄武岩为该地区蓝宝石的赋矿岩层。由于火山喷发的多期次、间歇性,造成古火山遗迹山体岩性的不唯一性,为该地区岩石地层景观的多样性提供了可能。
1.方山橄榄玄武岩垂直分层景观
方山橄榄玄武岩颜色多为暗绿—黑色,发育斑状结构、粗玄结构、致密块状等;斑晶(0～20%)一般为0.1～0.5mm,最大2～3mm。主要成分为橄榄石,其次为单斜辉石(钛辉石)及少量斜长石,局部含橄榄岩包体,大小不一;基质具粗玄结构和显微半自形粒状结构。矿物成分主要为斜长石、单斜辉石、磁铁矿及少量橄榄石等,有时具褐色玻璃质,副矿物有钛铁矿、磁铁矿和磷灰石等。该处岩层垂直分层较为明显,产状平缓、层理清晰,厚层橄榄玄武岩呈水平状或近水平状产出(图版3-2-7)。根据余晓艳等人(1996)对该处野外产状及岩石结构构造的调查,将该处玄武岩从下至上大致分为8层:
1)气孔状橄榄玄武岩,岩石呈褐红色或深紫色,层状构造,气孔发育,内有钙质物充填,矿物成分主要为长石、橄榄石、辉石、铁的氧化物等,厚度约10m。
2)致密状橄榄玄武岩,呈灰黑色,致密块状构造,气孔不发育。矿物成分主要有橄榄石、辉石、长石等,本层构造作用明显,褶皱、透镜体发育,见有球状风化,风化后岩石呈松散粒状脱落,厚度约15m。
3)气孔状橄榄玄武岩,呈灰黑色,层理不明显,气孔发育。受风化较轻微,矿物成分主要有橄榄石、辉石、长石等,厚度约1m。
4)致密状橄榄玄武岩,呈紫灰色,球状风化强烈,层理不明显,厚约5m。
5)气孔状橄榄玄武岩,呈紫灰色,气孔构造,层理明显。主要成分为橄榄石、辉石、铁的氧化物等,局部夹紫红色橄榄玄武岩,厚约10m。
6)致密状橄榄玄武岩,呈紫色,层状构造,偶见气孔。矿物成分主要有橄榄石、辉石、长石和铁的氧化物等。岩石节理发育,破碎较厉害,厚约3～5m。
7)伊利石化橄榄玄武岩,呈深灰色,中部有0.5～1.5m风化强烈的黄色、黄绿色深源包体,并含刚玉、辉石等巨晶矿物。其底部和顶部气孔较发育,中部气孔不发育,上部柱状节理发育,厚约10m。
8)气孔状橄榄玄武岩,呈灰黑色块状岩石,气孔发育且气孔较大、较密。主要成分为橄榄石、辉石、铁的氧化物等,厚约12m。
2.火山碎屑岩景观
火山碎屑岩,碎屑大小不均,约1～5cm,呈菱形、次菱形状,主要成分为深黑色致密状玄武岩,其见有橄榄岩包体,大小约2～4mm,并见有少量尖晶石包体,粒度为4mm×5mm,代表了火山喷发沉积相环境。由于长期的剥蚀和风化作用,目前仅在黑山子东山(图版3-2-8)、黑山子东南山、猪山(图版3-2-9)三处保留有该类岩石,已成为该地区古火山旅游资源中的稀缺景观。
3.火山大角砾熔岩景观
研究区内火山大角砾熔岩见于马山北东山南侧挖掘断面处,该山体位于山东省潍坊市昌乐县五图街道事处罗圈村东南部,山顶最高点海拔169.09m,为一扁平小山包。山顶平坦,无植被,已开发为石料厂,山体西侧有采坑。北东、东侧主要发育槐树、杨树等植被,山坡以荆科类植物为主。山体上部岩性主要为尧山组深灰色玄武岩,见有多处球状风化;中部为火山角砾熔岩,为牛山组致密状玄武岩角砾被尧山组熔岩所覆盖,角砾较大20～50cm,表层风化强烈(图版3-2-10);底部为牛山组深灰色致密状玄武岩。该处为县内目前发现的唯一一处火山大角砾熔岩,具有较高观赏和研究价值。
(二)矿物岩石景观
县内火山岩内蕴涵着大量的蓝宝石、橄榄石、石榴子石等有较高价值的宝石矿物。昌乐蓝宝石资源丰富,有矿面积达450多平方千米,蕴藏量达数十亿克拉,该地区蓝宝石(图版3-2-11)具有颗粒大、结晶好、净度好、透明度高、色调纯正、亮度较大、饱和度较高、双色性(从截面和侧面看呈不同颜色)和特异宝石多等特点,矿体具有原生矿和砂矿并存特点。昌乐蓝宝石的原生矿产于新近纪尧山组橄榄岩玄武岩和碧玄岩中,与二辉橄榄岩包体和歪长石巨晶伴生,颜色有深蓝色、蓝色、橙色、浅蓝色、蓝灰色、蓝绿色、绿色、黄绿色、黄色、棕黄色、棕褐色等。在蓝色色调系列中,蓝偏紫色者约占70%～80% ,其中又以深暗色者居多。蓝宝石着色往往呈渐变不均匀,但也有截然突变的,即两种或两种以上颜色的条带或六边形环带呈规律性相间出现,晶形以六方双锥和板面的聚行最为常见,晶体呈桶状。具有较高的观赏和科研价值以及较高的经济价值。
(三)新构造运动景观
昌乐辖区内新构造运动的标志除了体现在新近纪古火山地貌外,还有体现在新近纪以来发生的断层构造上。较明显的断层主要见于乔官镇团子山古火山口南侧,分布于火山集块角砾岩中,呈北东向展布,宽约1.5m,长度不详,内充填第四系砂土及砾石,属新断裂构造,是该区新构造运动的见证,具有较高的研究价值。
(四)火山水体景观
火山水体景观,主要是指火山口湖、堰塞湖、瀑布、喷泉等地表水与火山地质和地貌结合所形成的新景观。根据调查县内水域面积约20.6km2,主要分布在水库、塘坝、河道。县内发育有丹河、白浪河、于河、桂河四大水系,有32条河流长度超过5km,大中小型水库141座,其中大型1座:高崖水库,中型2座:荆山、马宋水库,小型138座,总库容2.5亿m3。县内火山水体景观主要以火山堰塞湖为主。在新近纪时期火山喷发而形成的多处堰塞湖,后因长期侵蚀、风化和人工改造,使其与主要河道直流相连,现已建为多处大中型水库,如高崖水库、荆山水库等,可用于游览参观、保健疗养、体育运动、科学研究和科普宣传等,已成为旅游资源的重要组成部分。
荆山水库景观:荆山水库位于乔官镇,弥河支流大丹河上游,始建于1966年10月,1967年10月建成蓄水,控制流域面积36km2,总库容1210万m3,兴利库容546万m3,是一座集防洪、灌溉、养殖及供水等综合利用于一体的国家重点中型水库。影响下游15km内的胶王公路、胶济铁路、309国道、济青高速公路和昌乐县城,保护下游大丹河两岸22万人口和28万亩耕地。荆山水库四周被古火山所环绕,山体上植被茂盛,四周环视禁不住被其美丽的景色而吸引。宽阔的水面犹如一面巨大的镜子平卧在群山之中,蓝天、白云、绿树、群山的倒影清丽地倒映在湖面上。欣赏水面闪烁的点点波光,水、小船和起伏的远山构成了一幅绝妙的画。在近处随便找一座小山爬上去,满山坡的荆子花和酸枣花,感觉被花的清香簇拥着,似是走入诗情画意之境(图版3-2-12)。
近年来,荆山水库根据昌乐旅游发展总体规划,采取有效措施,全力打造集观光、休闲、娱乐、垂钓、度假等一体的水利风景区,特别是在实施病险水库除险加固工程过程中,积极把“景观理念”融入水利工程规划、设计、施工全过程,从维护水工程、保护水资源、改善水环境、修复水生态、弘扬水文化等方面入手,着力抓好水利风景区建设。2011年10月被省水利厅评为“省级水利风景区”,实现了水利工程生态效益、社会效益和经济效益的有机统一,扎实推进了民生水利和生态文明建设,为广大市民提供了休闲娱乐的好去处。
(五)火山与熔岩景观
1.古火山颈相原生节理景观
昌乐地区的古火山由于受到长期的风化剥蚀作用,上部暴露地表的火山口部分被剥蚀殆尽,目前遗留的主要是地壳浅部的火山通道(即火山颈),其内发育的原生节理,形成了形态各异的古火山颈景观,成为吸引游客的主要看点。昌乐地区古火山颈相遗迹主要发育三种节理(刘金华等,2008):面状节理、“倒扇形”柱状节理、“直立形”柱状节理。
面状节理是一种岩浆在冷却过程中内外岩浆形成一定的温度差而产生的平行于岩浆表面的平面状节理,又称为“等温面”,与柱状节理同时发生。面状节理与柱状节理通常呈垂直或近垂直接触,由于面状节理和柱状节理交错从而形成平面上类似于龟裂的现象,节理面中的“龟裂”形状主要有四边、五边和六边,代表了柱状节理横切面形状。该区面状节理多见于二姑山、桃花山、团山子(图版3-2-13)等处。
“倒扇形”柱状节理形态上以古火山口为中心向两边倾斜,中心柱状节理竖直,向两边逐渐倾角增大,在古火山颈横切面上显示部分柱状体的顶端部分由下而上直径逐渐变小,发育至一定高度而消失,剖面上整体呈现为上窄下宽的倒扇形。典型代表为团山子古火山地质遗迹、郝家沟古火山地质遗迹(原北岩古火山)等。
“直立形”柱状节理形态上下均为竖直发育,顶部与底部发育宽度相近,柱状体直径相对均匀,形态规则,常见有五棱柱、六棱柱。典型代表为桃花山古火山地质遗迹、郝家沟古火山地质遗迹(原北岩古火山)(图版3-2-14)、小苍山等。
2.古火山颈棱柱体景观
县内古火山颈地质遗迹中发育着大量的四棱、五棱、六棱柱状体,其中以五棱、六棱柱状体为主,岩性主要为深灰色橄榄玄武岩、深灰色含橄榄岩包体玄武岩、深灰色致密状玄武岩等。其直径大小不一,从几厘米到几十厘米不等。依据古火山颈棱柱体直径的大小可分为:小棱柱体古火山颈,棱柱体直径在8～13cm,见于团山子古火山颈;中棱柱体古火山颈,棱柱体直径在15～25cm,多见于桃花山、二姑山、郝家沟古火山颈;大棱柱体古火山颈,棱柱体直径一般大于25cm,见于小苍山(又称刘家山子)(图版3-2-15),该处古火山颈棱柱体为昌乐地区古火山颈棱柱体直径最大者。玄武岩棱柱体粗大而挺拔、排列密集而整齐,横断面多呈较规则的五边形、六边形,犹如刀劈斧削一般,气势非凡、极为壮观。
3.交切火山熔岩景观
交切火山熔岩景观在昌乐地区内主要出现在柱状节理发育的古火山颈里,形态上以一种方向上的玄武岩棱柱体切割另一种方向上的玄武岩棱柱体,由火山二次喷发不同熔岩的相互交切,景观十分罕见。该景观在郝家沟古火山地质遗迹(原北岩古火山)(图版3-2-16)、桃花山等处均有发现。
4.次火山相景观
次火山相是火山物质潜伏于地下的侵入产物,由于岩浆的内压小于上覆围岩的静压力,使岩浆未喷出地表而在近地表处定位、固结形成的地质体,该类型较集中分布于火山活动的强烈地区,一般发生于一个火山喷发期的晚期阶段。它当时并未达地表,因此属于封闭系统,与火山活动有关的超浅成岩及隐爆角砾岩等均为次火山岩相。县内仅发现一处冯家沟西北山为该类型古火山地质遗迹,岩石出露主要为深黑色辉长岩,见似斑状结构,斑晶主要为辉石,基质为半晶质(图版3-2-17)。
5.熔岩台地景观
熔岩台地是有火山熔岩喷溢后经风化及河流侵蚀而成,山顶通常呈平台状,主要分布在乔官镇西南靠近临朐县界处。农田不规则地分布在这些熔岩台地上,形成天然的水平梯田。由于地表径流的侵蚀切割,这些熔岩台地并不完整,形成一道道由近水平产出的玄武岩层组成的低缓山梁或孤立的方山。登高远望,熔岩台地就像一个个区域侵蚀面一样展现在眼前,在整体平坦的丘陵地貌上叠加了沟谷纵横、峭壁林立的山区地貌,加上周围的绿色植被和发电风车,不失为游览观光的好去处。如杜家沟西北山(图版3-2-18)。
(六)古生物化石景观
县内火山岩分布区内的古生物化石主要赋存于新近纪临朐群山旺组,该组地层主要由泥岩、页岩、硅藻土、砂岩组成,其内含有丰富的生物化石,主要分布在乔官镇姬家庄西山一带。古生物化石主要产出于硅藻土页岩的夹层中,曾发现了许多树叶、花草、鸟、虫等古生物化石,后来又陆续出土了鱼类、蛇类、鹿、狼、兔、古树等动植物古生物化石。
(七)地质生态景观
县内火山岩分布区内植被发育不均衡,品种呈多样性。地势平坦、低缓处,主要为杨树、刺槐树,山坡处主要以松柏、低矮刺槐为主,中间夹着有荆科类、乔科类植物;山顶少有植被覆盖或无植被覆盖,主要为荆科类植物。在观赏风景区内的乔山、黄山、隋姑山、豹山、团山子等地,山顶少有植被,主要生长荆科类、乔科类等低矮植物;山坡植被发育,主要为刺槐、杨树、黑松、松柏、水杉、长叶杉等;山脚处大多为基本农田区,农业种植田作物主要有玉米、小麦等,经济作物主要有花生、西瓜、苹果、大姜、大葱、芋头、草莓、芦笋、西红柿、辣椒等;形成垂直分布的生态景观,具有较高观赏价值。
区内植被丰富,风景秀丽,是众多野生动物繁衍生息之地。地上有山鸡、野兔、蛇等,天上飞有各种鸟类。嫣然一幅绿草丛生、树木葱郁、鸟语花香的生态美景。
(八)人类活动遗迹景观
1.人工采坑景观
早期昌乐县对古火山地质遗迹的开发、利用主要为对火山岩的开采及蓝宝石原生矿及砂矿的露天开采,经过近几十年的开采挖掘,已形成许多大小不等、形状不一的采矿坑。近几年随着政府相关部门法律、法规的出台,对古火山地质资源加以有效的保护,废弃矿坑也得到相应的恢复治理,在注重恢复废弃矿坑生态系统的同时突出景观效益,注重合理利用采石遗留的独特地质地貌,利用景观艺术的手法,巧妙融合周边环境,营造独特风貌和人文情趣,所保留的采石遗迹和废旧采矿设备,不仅能作为景观观赏,还能起到教育警示的作用。可进一步分为火山岩采坑景观(图版3-2-19)和蓝宝石原生矿采洞(图版3-2-20)、砂矿采坑景观(图版3-2-21)。
2.探宝挖掘洞景观
方山探宝洞主要分布在县内蓝宝石原生矿产地——方山。位于方山顶东南的探宝洞是最先发生蓝宝石原生矿的地方,洞口外形呈圆拱状,矿洞长约10余千米。洞内蜿蜒崎岖,宽窄不一,洞壁岩石主要为深灰色致密状橄榄玄武岩、深灰色含橄榄岩包体玄武岩,为蓝宝石原生矿的含矿岩层,是旅游探险、寻宝的绝佳去处。
3.防空洞景观
县内有多处防空洞,如方山防空洞(方山战备防空洞)、卧虎山防空洞等,主要分布在玄武岩覆盖区,其中以方山战备防空洞最为著名。方山防空洞(图版3-2-22)位于昌乐县城东南10km方山东南侧山腰间,洞口呈拱形,隐藏于周围茂盛植被之间,防空洞主隧道长近百米,防空洞连接着许多暗道,在曲折蜿蜒的防空洞里穿梭,犹如迷宫般有趣。从主隧道可直通各个掩体室,设有休息室、指挥室、储存室、武器库等多个掩体室,组成一个完整军事防御网,是旅游观光和科普教育的理想场所。