第一節(jié) 地質(zhì)

一、 地層

福州的古老地層極少出露,元古界及上三疊統(tǒng)文賓山組僅有小面積出露于永泰縣西北部的長(zhǎng)慶鎮(zhèn)。上侏羅統(tǒng)、白堊系的陸相沉積-火山巖地層則分布廣泛,第四系晚更新統(tǒng)和全新統(tǒng)在沿海一帶也較發(fā)育。

由于地質(zhì)構(gòu)造和古地理環(huán)境的區(qū)域差異,各地地層出露的狀況也有所不同。中生界、新生界按巖石的特征,從老到新可劃分為8個(gè)地層單位,即上侏羅統(tǒng)長(zhǎng)林組、上侏羅統(tǒng)南園組、上侏羅統(tǒng)坂頭組、白堊系石帽山群(1990年有人把該群上部紫紅色沉積-水山巖系劃出,定名為石牛山組)、中更新統(tǒng)同安組、晚更新統(tǒng)龍海組、全新統(tǒng)東山組和全新統(tǒng)長(zhǎng)樂(lè)組。

(一) 上侏羅統(tǒng)長(zhǎng)林組

上侏羅統(tǒng)長(zhǎng)林組簡(jiǎn)稱長(zhǎng)林組,為晚侏羅世的一套沉積巖夾火山碎屑巖地層。創(chuàng)名地點(diǎn)在三明市尤溪縣中仙鄉(xiāng)長(zhǎng)門(mén)村,全省沿用。長(zhǎng)林組多呈北北東向零星分布,見(jiàn)于長(zhǎng)樂(lè)區(qū)、福清市、永泰縣長(zhǎng)慶鎮(zhèn)及閩清縣白中鎮(zhèn)等地。其巖性以灰黃、淺灰色粉砂巖、泥巖、硅質(zhì)巖為主,上部有少量含火山碎屑物質(zhì)的沉積巖(含有化石),最大厚度約為600米。下伏元古界變質(zhì)巖或上三疊統(tǒng)文賓山組,呈不整合關(guān)系,上覆上侏羅統(tǒng)南園組。長(zhǎng)林組為晚侏羅世火山大規(guī)模噴發(fā)前的山間盆地和湖泊相沉積地層。其物質(zhì)主要來(lái)源于地表硅鋁質(zhì)巖石風(fēng)化物,常夾有一些酸性火山碎屑巖,反映出當(dāng)時(shí)火山活動(dòng)比較微弱。

(二) 上侏羅統(tǒng)南園組

上侏羅統(tǒng)南園組簡(jiǎn)稱南園組,屬于晚侏羅世的一套中酸性-酸性火山巖地層。創(chuàng)名地點(diǎn)在閩侯縣鴻尾鄉(xiāng)南園村一帶,為區(qū)內(nèi)分布最廣泛的一個(gè)群組級(jí)地層單位。南園組主要分布于連江縣粗蘆島經(jīng)長(zhǎng)樂(lè)區(qū)、福清市到江陰島西港一帶和從羅源縣霍口畬族鄉(xiāng)經(jīng)閩侯縣廷坪鄉(xiāng)、閩清縣到永泰縣長(zhǎng)慶鎮(zhèn)一帶。南園組一般由4個(gè)火山噴發(fā)旋回組成,自下而上分為4個(gè)巖性段:第一段為中性、中酸性火山巖,由深灰色安山巖、英安巖、凝灰?guī)r等組成;第二段為酸性熔巖和火山碎屑巖,以淺灰色凝灰熔巖、流紋巖和凝灰?guī)r為主,尚有砂巖、粉砂巖夾層,分布最廣,分布區(qū)多呈低山和丘陵陡坡地形,往往是葉蠟石、明礬石和多金屬、貴金屬的礦化和賦礦層位;第三段以中酸性熔巖為主,主要為深灰色凝灰熔巖、英安巖、流紋巖和凝灰?guī)r,底部常見(jiàn)有火山角礫巖,地形上多呈饅頭狀平緩丘陵;第四段為酸性火山碎屑巖和熔巖,以灰紫紅色凝灰?guī)r、凝灰熔巖為主,中下部夾多層正常沉積巖和硅質(zhì)巖。南園組的累計(jì)厚度約為3000米,與下伏長(zhǎng)林組呈噴發(fā)不整合接觸,與上覆上侏羅統(tǒng)坂頭組呈假整合接觸。南園組是在福建省中生代巖漿活動(dòng)鼎盛時(shí)期,巖漿沿大陸邊緣擠壓性斷裂構(gòu)造強(qiáng)烈而頻繁地噴發(fā)、噴溢的產(chǎn)物。

(三) 上侏羅統(tǒng)坂頭組

上侏羅統(tǒng)坂頭組簡(jiǎn)稱坂頭組,為晚侏羅世一套陸相沉積-火山巖地層。創(chuàng)名地點(diǎn)在永安市大湖鎮(zhèn)坂頭村,全省沿用。坂頭組多以小盆地的形態(tài)出現(xiàn),零星分布于羅源縣湖頭村、福州市后垅村、閩侯縣牛姆山西部和連江縣粗蘆島等地。坂頭組分為上、中、下3個(gè)巖性段:下段的下部以深灰色粉砂巖、泥巖為主,其底部為沙礫巖或火山角礫巖,以假整合覆于南園組之上;中段以灰色、灰綠色凝灰?guī)r為主;上段以深灰色粉砂巖為主。其上與白堊系石帽山群呈不整合接觸,累計(jì)厚度約為2000多米。坂頭組為晚侏羅世后期火山活動(dòng)減弱時(shí)期的產(chǎn)物,是葉蠟石礦的一個(gè)重要的成礦層位。

(四) 白堊系石帽山群

它屬于白堊紀(jì)的一套陸相沉積-火山巖地層。創(chuàng)名地點(diǎn)在閩清縣、永泰縣和閩侯縣的交界處的大帽山(又名白巖山、石帽山)。白堊系石帽山群分布較廣泛,主要見(jiàn)于閩侯縣五虎山至福清市東張鎮(zhèn)一帶,并向西延伸到永泰縣西部,閩侯牛姆山主峰(山東梯嶺)也有出露,整體呈北東東向展布。白堊系石帽山群多形成奇峰陡壁的巍峨地形,宛似武夷山的丹霞地貌,如永泰縣的方廣巖和閩侯縣的十八重溪等風(fēng)景區(qū)。白堊系石帽山群分為2個(gè)巖性組:下組下段以沉積巖為主,由凝灰質(zhì)粉砂巖、沙礫巖、凝灰?guī)r等組成;上段以酸性火山巖為主,由凝灰?guī)r、凝灰熔巖及玄武巖等組成,常出露于盆地邊緣。上組的分布范圍較下組廣泛,下段以沉積巖為主,有凝灰質(zhì)沙礫巖、粉砂巖和泥巖等;上段為酸性火山巖及玄武巖夾沉積巖,主要有流紋巖、流紋斑巖、凝灰熔巖、玄武巖及不同粒度的沉積碎屑巖等。該地層與下伏地層呈不整合接觸,形成于受北東東向斷裂控制的陸相沉積火山盆地,主要是由白堊紀(jì)強(qiáng)烈?guī)r漿活動(dòng)時(shí)期火山噴發(fā)及噴溢物質(zhì)所組成,其中常有葉蠟石、明礬石及黑曜巖等火山礦產(chǎn)。

(五) 中更新統(tǒng)同安組

該組為第四紀(jì)中更新世的沉積物。創(chuàng)名地點(diǎn)在廈門(mén)市同安區(qū)的泥山一帶,全省沿海沿用。中更新統(tǒng)同安組的露布面積小,僅分布于連江縣丹陽(yáng)盆地東部的山前地帶。其巖性為風(fēng)化強(qiáng)烈、呈半固結(jié)狀的棕紅色泥質(zhì)沙礫卵石和紅黏土,內(nèi)有古馬牙齒化石,礫卵石大小混雜,分選性和磨圓度均差,表面可見(jiàn)擦痕、凹面等特殊形態(tài),呈半風(fēng)化狀態(tài),厚度為4~15米。中更新統(tǒng)同安組下伏花崗巖風(fēng)化的殘積層,上覆龍海組,為當(dāng)?shù)厝?jí)基座階地的堆積物,由中更新世來(lái)自東面山地的洪流堆積而成。

(六) 上更新統(tǒng)龍海組

該組為第四紀(jì)晚更新世的疏松沉積物。創(chuàng)名地點(diǎn)在龍海市下滄自然村,故名龍海組,全省沿海沿用。龍海組的主要成因類型有二種:一是沖洪積層,主要分布于福州市郊新店鎮(zhèn),連江縣透堡鎮(zhèn)、官坂鎮(zhèn),福清市鏡洋鎮(zhèn)、陽(yáng)下鎮(zhèn)、漁溪鎮(zhèn)等沿海平原和臺(tái)地。其巖性以褐黃色泥質(zhì)砂礫石為主,夾有砂質(zhì)黏土,蕨類植物孢子的含量較多,厚度為6~35米。福州盆地和福清龍江口以北沿海一帶多埋藏于長(zhǎng)樂(lè)組海積層之下。二是風(fēng)積層,主要分布于海壇島的青峰、流水一帶,巖性以磚紅色中細(xì)粒石英砂為主,厚度約為6米。該地層覆于更新統(tǒng)殘積層、前第三系及侵入巖之上,為晚更新世在沿海不同環(huán)境下堆積而成。

(七) 全新統(tǒng)東山組

全新統(tǒng)東山組簡(jiǎn)稱東山組,為全新世早期的疏松沉積層。創(chuàng)名地點(diǎn)在漳州市東山縣陳城鄉(xiāng)澳角村,故名東山組,全省沿海沿用。東山組的主要成因類型有沖洪積層、沖積層和海積層:沖洪積層分布于短小河流兩岸的山前地帶,巖性以棕黃色、灰黃色泥質(zhì)沙礫卵石為主,厚度為0. 4~29米;沖積層分布于烏龍江、鰲江、尚干淘江等兩岸,巖性以帶灰色的黃色、綠色、黑色黏土,粉砂,沙礫卵石為主,植物孢子的含量甚豐,厚度為10~20米,常掩埋于長(zhǎng)樂(lè)組下;海積層分布于河口、海灣及海壇島蘆洋埔平原,巖性以灰色粉砂、淤泥和含礫中細(xì)砂為主,含蟶、蛤等貝類及有孔蟲(chóng)、硅藻化石,各地的厚度不一,厚者達(dá)21米,多埋藏于全新統(tǒng)長(zhǎng)樂(lè)組下。該組與下伏殘積層、全新統(tǒng)長(zhǎng)樂(lè)組呈假整合接觸。

(八) 全新統(tǒng)長(zhǎng)樂(lè)組

全新統(tǒng)長(zhǎng)樂(lè)組簡(jiǎn)稱長(zhǎng)樂(lè)組,為第四紀(jì)全新世中晚期疏松沉積物。創(chuàng)名地點(diǎn)在長(zhǎng)樂(lè)區(qū)潭頭鎮(zhèn)厚東村,全省沿海沿用。長(zhǎng)樂(lè)組的主要成因類型為海積-沖積層,分布于長(zhǎng)樂(lè)、連江等地的沿海,閩江、鰲江河口段,海壇島蘆洋埔平原及一些半島和島嶼。地層剖面分為下、中、上三段:下段由海相灰黑色淤泥組成,局部地方(如閩江古河道)由中細(xì)砂、黏土組成,厚度為1. 5~34米,埋藏于地下;中段分布最廣,由海相及少量沖積相灰黑色富含腐殖質(zhì)淤泥組成,厚度為2~30米,掩埋于地下;上段由沖積相砂質(zhì)黏土、黏土、砂礫石組成,厚度為0. 5~15米,露出地表,含豐富的化石,有人類活動(dòng)遺跡。此外,在濱海平原、島嶼和半島迎風(fēng)岸帶尚有風(fēng)積層,主要巖性為細(xì)砂、粉砂。該組中石英砂的含量高,分選性好,結(jié)構(gòu)松散,厚度為2~20米,覆蓋在海積平原或低丘上,構(gòu)成濱海沙丘、沙垅、沙紋等風(fēng)成地貌類型。在迎風(fēng)坡上,長(zhǎng)樂(lè)組分布高程可達(dá)海拔60~70米。長(zhǎng)樂(lè)組為較好的鑄造型砂、水泥標(biāo)準(zhǔn)砂和化纖砂,閩江河床中則形成優(yōu)良的建筑砂。

二、 侵入巖

侵入巖是指地下熾熱的巖漿侵入地殼內(nèi)凝固而成的巖石。福州侵入巖分布廣泛,巖體有百余個(gè),露布面積約占福州陸域面積的30%。侵入巖主要呈巖基、巖株、巖瘤和巖枝狀產(chǎn)出。巖石的類型多,巖性復(fù)雜,有基性、中性、中酸性和酸性等巖類,根據(jù)堿性氧化物的含量,還有堿性花崗巖。其中,侵入巖以酸性、中酸性巖類為主。這些侵入巖均是由于中生代燕山期多次侵入活動(dòng)而形成的,它們與具有同源、準(zhǔn)同生關(guān)系的同期火山巖都是環(huán)太平洋中生代、新生代巖漿活動(dòng)的組成部分。侵入巖按侵入活動(dòng)時(shí)間順序分為早、晚兩期,其中以燕山晚期第三次、第四次活動(dòng)最強(qiáng)烈、規(guī)模最大。較大的酸性、中酸性巖體有丹陽(yáng)巖體、魁岐巖體、福州巖體、筆架山巖體、埔前巖體和三山巖體,中性巖體有蓮花山巖體,基性巖體有官山巖體。

(一) 丹陽(yáng)巖體

它為二長(zhǎng)花崗巖體,分布以連江縣丹陽(yáng)鎮(zhèn)為中心,東至連江縣馬鼻鎮(zhèn),西抵羅源縣飛竹鎮(zhèn),南起連江縣東湖鎮(zhèn),北達(dá)羅源縣中房鎮(zhèn),露布面積約為580平方千米,為福州露布面積最大的巖體。巖石主要為肉紅色略顯紫灰色、紫色中粒含黑云母二長(zhǎng)花崗巖。巖體西部邊緣的礦物粒度由中粒變?yōu)榧?xì)粒,形成邊緣相。巖體于北部、東部侵入南園組,西部侵入坂頭組,南部為魁岐巖體和筆架山巖體所侵入。丹陽(yáng)巖體為燕山晚期第二次侵入活動(dòng)所形成。巖石地質(zhì)時(shí)代為早白堊世。

(二) 魁岐巖體

它為復(fù)式花崗巖體,分布于福州市區(qū)東部魁岐及連江縣一帶,為長(zhǎng)軸呈北北東向展布的矩形巖基,長(zhǎng)約為26千米,寬約為12千米,露布面積約為300平方千米。魁岐巖體由牛頂巖體(中粒花崗巖)、香爐巖體(堿性長(zhǎng)石花崗巖)和快安巖體(堿性花崗巖)等巖性不同的約20個(gè)巖體組成。其中,含鈉閃石等堿性礦物的花崗巖被命名為堿性花崗巖,聞名于地質(zhì)界。巖石主要為淺肉紅色微帶灰紫色中粒鉀長(zhǎng)花崗巖,以鉀長(zhǎng)石含量高(占64%~75%)、近直立的晶洞構(gòu)造發(fā)育為特色。晶洞的形態(tài)多樣、大小不一,大者可達(dá)30~50厘米,巖體邊緣相礦物粒度逐漸變細(xì)。巖石堅(jiān)硬,節(jié)理發(fā)育,常形成怪石崢嶸的花崗巖石蛋地貌,呈現(xiàn)出各種令人入勝的巖景。巖體多侵入南園組中,西南部侵入福州巖體中,東北部侵入丹陽(yáng)巖體中,西北部被筆架山巖體所侵入。魁岐巖體為燕山晚期第四次侵入活動(dòng)所形成。巖石地質(zhì)時(shí)代屬晚白堊世。

(三) 福州巖體

它為花崗巖體,分布于福州盆地及其周圍低山丘陵,露布面積約為160平方千米,呈巖基狀產(chǎn)出,在盆地內(nèi)不少地方為第四系沉積物所覆蓋。巖石主要為淺肉紅色至灰白色中粒含黑云母花崗巖。巖體于北部侵入南園組火山巖,東北部侵入燕山晚期第一次侵入巖體(官山巖體),中部被魁岐巖體所侵入。福州巖體為燕山晚期第三次侵入活動(dòng)所形成。巖石地質(zhì)時(shí)代屬早白堊世。

(四) 筆架山巖體

它為花崗斑巖體,出露于連江縣潘渡鄉(xiāng)至安凱鄉(xiāng),以浦口鎮(zhèn)的筆架山為中心,故此得名。筆架山巖體呈北東東向帶狀展布,長(zhǎng)約為50千米,寬約為1~4千米,露布面積約為137. 2平方千米,呈火巖墻狀產(chǎn)出。巖石為淺肉紅色至紫紅色花崗斑巖,氧化鉀的含量較高,局部可達(dá)7. 68%。其局部也有細(xì)小的晶洞構(gòu)造,地貌反映多為丘陵。巖體于北部侵入南園組和丹陽(yáng)巖體,東部侵入石帽山群,西部侵入魁岐巖體。筆架山巖體為燕山晚期第五次侵入活動(dòng)沿連江-福州斷裂侵入而成。巖石地質(zhì)時(shí)代屬晚白堊世。

(五) 埔前巖體

它為花崗閃長(zhǎng)巖體。埔前巖體以閩侯縣荊溪鎮(zhèn)埔前村為中心,略呈北東向展布,露布面積約為90平方千米,呈巖株?duì)町a(chǎn)出。巖石主要為灰白色中粒花崗閃長(zhǎng)巖,向邊緣過(guò)渡為淺肉紅色花崗斑巖。埔前巖體反映在地貌上中心地勢(shì)低洼,向邊緣逐漸增高,呈盆地狀。巖體在下寮村、兌頭自然村侵入南園組。埔前巖體為燕山早期第二次侵入活動(dòng)所形成,巖石地質(zhì)時(shí)代屬晚侏羅世。

(六) 三山巖體

它為二長(zhǎng)花崗巖體,沿北東東向分布于福清市三山鎮(zhèn)東壁島、吉釣島及平潭縣嶼頭島。島間被海水淹沒(méi)及疏松沉積物所覆蓋。巖體露布面積約為80平方千米,呈巖株?duì)町a(chǎn)出。巖性為灰白色中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖。地貌表現(xiàn)為低緩的丘陵。巖體在嶼頭島過(guò)山村侵入南園組,在后洋村被石帽山群以噴發(fā)不整合覆蓋。三山巖體為燕山早期第一次侵入活動(dòng)所形成,巖石地質(zhì)時(shí)代屬晚侏羅世。

(七) 蓮花山巖體

它為閃長(zhǎng)巖體,位于平潭縣城東蓮花山一帶,呈南北向近長(zhǎng)方形的小巖株?duì)町a(chǎn)出,露布面積約為10平方千米。巖石主要為深灰、灰黑色中細(xì)粒輝石閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖。巖體結(jié)構(gòu)和構(gòu)造比較復(fù)雜,是一個(gè)復(fù)式侵入體。巖石易發(fā)生球狀風(fēng)化,地形呈緩坡丘陵,其北側(cè)為石帽山群所覆蓋。蓮花山巖體為燕山早期第二次侵入活動(dòng)所形成,巖石地質(zhì)時(shí)代為晚侏羅世。

(八) 官山巖體

它為輝長(zhǎng)巖體,位于閩侯縣南嶼鎮(zhèn)高岐村官山,露布面積僅為0. 33平方千米,呈北北東向似鐘狀的小巖瘤產(chǎn)出。由于周圍被第四系沉積物所覆蓋,所以巖體產(chǎn)狀不清。巖石主要為深灰色塊狀輝長(zhǎng)巖。地貌呈弧丘。官山巖體為燕山晚期第一次侵入活動(dòng)的早期所形成,地質(zhì)時(shí)代屬早白堊世。

三、 古火山

古火山系指新生代以來(lái)沒(méi)有活動(dòng)的火山。福州位于閩東火山活動(dòng)亞帶的中段,在晚侏羅世和白堊紀(jì)火山地層出露的古火山有近50個(gè)。按噴發(fā)的差異,古火山分為中心式、裂隙式和復(fù)合式3種火山。中心式火山的火山錐有層狀、穹狀、破火山等類型。古火山形成后由于受到內(nèi)、外力的作用,都已遭到不同的破壞。其中,火山機(jī)體構(gòu)造和形態(tài)保存較完整的有羅源西山古火山、長(zhǎng)樂(lè)金鐘湖古火山、羅源溪坪古火山、福清鳳跡古火山、永泰云山古火山和閩侯虎頭山古火山等。這些古火山都是燕山期大陸邊緣內(nèi)部的巖漿沿北北東、北東東和北西向斷裂及其交匯處噴出地表而成,常伴有淺成侵入作用。

(一) 西山古火山

該火山位于羅源縣起步鎮(zhèn)西山村,主要是由凝灰?guī)r夾凝灰熔巖構(gòu)成的古火山,發(fā)育于北東向壓性斷裂、北西向張性斷裂和東西向壓扭性斷裂交匯處。西山古火山的平面是略呈北東向展布的橢圓形,面積為20平方千米以上。筒狀火山頸由含角礫凝灰熔巖及火山集塊巖組成,長(zhǎng)約為1. 5千米,寬約為0. 5千米,面積約為0. 6平方千米。地形呈小山包,火山口凹地堆積沙礫巖、凝灰?guī)r、粉砂巖和火山集塊巖,呈半環(huán)狀分布在西山村等地。火山口為海拔400~662米的環(huán)狀山,由凝灰熔巖、凝灰?guī)r和凝灰角礫巖構(gòu)成,呈半環(huán)狀分布于龍腰、西山、艮尾一帶。火山口的北部和東部外圍,廣泛分布南園組第二段和第三段凝灰熔巖。火山的環(huán)狀斷裂主要分布于火山口的周圍,有的巖墻、巖脈也呈環(huán)狀出露。火山放射狀斷裂分布于西北、東北和東南部。西山古火山為晚侏羅世中期巖漿經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的噴溢和爆發(fā)交替進(jìn)行而形成的。

(二) 金鐘湖古火山

該火山位于長(zhǎng)樂(lè)區(qū)即主城東北4千米的金鐘湖村,主要是由火山碎屑巖和凝灰熔巖構(gòu)成的層狀火山,發(fā)育于長(zhǎng)樂(lè)-笏石斷裂帶上,平面是呈北東向展布的橢圓形,面積在50平方千米以上。火山口為橢圓形低緩凹地,其中心部位是海拔446. 3米的錐形山,四周是由一系列側(cè)火山口組成的環(huán)狀高地。火山口內(nèi)見(jiàn)有熔結(jié)凝灰?guī)r和熔結(jié)集塊巖;火山口外由各種粒級(jí)不同的火山碎屑巖與凝灰熔巖、英安巖、角礫熔巖呈互層組成;火山口的周邊見(jiàn)有花崗斑巖、流紋斑巖沿脈狀和放射狀火山斷裂侵入。水系和溝谷也相應(yīng)地呈環(huán)狀或放射狀。金鐘湖古火山為晚侏羅世中晚期火山爆發(fā)與噴溢交替進(jìn)行而形成的。

(三) 溪坪古火山

該火山位于羅源縣飛竹鎮(zhèn)北部溪坪、安后村一帶,系裂隙式古火山,發(fā)育于田地-廣坪斷裂帶的東南面,平面呈北東向帶狀展布,面積為45 平方千米,向北伸入古田縣境。該火山在地貌上表現(xiàn)為北東向延伸、相對(duì)高度為200~600米的起伏丘陵和低山。火山管道長(zhǎng)為5千米,寬為0. 05~0. 7千米,有裂隙式和中心式2種,分別被角礫熔巖、火山角礫巖和火山集塊巖所充填。管道周圍零星分布著英安巖和流紋巖。火山口的周圍由凝灰?guī)r、粉砂巖和砂巖構(gòu)成。花崗斑巖巖脈也呈北東向展布。溪坪古火山為晚侏羅世火山大規(guī)模噴發(fā)之后轉(zhuǎn)為沉積-噴發(fā)交替進(jìn)行,爾后巖漿沿北北東向斷裂噴出并充填火山管道,最后轉(zhuǎn)為中心式噴發(fā)而形成的。

(四) 鳳跡古火山

該火山位于福清市新厝鎮(zhèn)鳳跡村,主要是由中酸性熔巖和火山碎屑巖構(gòu)成的,屬破火山,發(fā)育于長(zhǎng)樂(lè)-宏路斷裂帶西北側(cè)的北東向與北西向斷裂交匯處,平面近圓形,面積為40平方千米以上。火山頸的直徑約為2100米,由熔巖集塊巖和火山角礫巖構(gòu)成,寨山和雞姆山是火山頸的突出部分。火山頸被花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)玢巖所分割和圍繞。破火山口為近圓形的凹地,直徑為2500~3000米,面積約為4. 5平方千米,周圍環(huán)布早期噴溢的流紋巖,形成向東南開(kāi)口的環(huán)狀山。早期噴發(fā)的凝灰?guī)r環(huán)布于后隱、長(zhǎng)岸、云門(mén)山、鳥(niǎo)寨尖及城里坡一帶,形成山高坡陡的地形;晚期噴溢的流紋巖呈扇狀分布于中侖山、紅公嶺及井里山一帶。火山環(huán)狀斷裂和放射狀斷裂相當(dāng)發(fā)育。巖脈較多,如輝綠巖、花崗斑巖、閃長(zhǎng)玢巖、長(zhǎng)石斑巖等巖脈。巖脈和水系也呈環(huán)狀或放射狀分布。鳳跡古火山為晚侏羅世中晚期巖漿多次噴出和侵入,火山口多次爆炸和崩塌而形成的。

(五) 云山古火山

該火山位于永泰縣嶺路鄉(xiāng)南部的云山村、長(zhǎng)坑村一帶,主要是由火山熔巖和凝灰?guī)r構(gòu)成的,屬破火山,發(fā)育于北東東向與北西向斷裂交匯處,巖石及其組成的山體都圍繞噴發(fā)中心呈北東東向橢圓形延伸展布,面積為37平方千米,山形雄偉壯觀。火山管道呈蘑菇狀突起形成山峰,由石英二長(zhǎng)斑巖充填而成,面積為11平方千米。火山口分布著熔巖湖凝固的鉀長(zhǎng)流紋巖,長(zhǎng)為8. 25千米,寬為3千米。火山口的周圍由流紋巖構(gòu)成的環(huán)形山多呈陡壁和鋸齒狀山峰。其外圍由含火山球、火山彈的凝灰?guī)r夾層狀黑曜巖組成。環(huán)狀斷裂分布于鳥(niǎo)巖、出米壟、大吉厝一帶,放射狀斷裂分布于東北、東南、西南部。水系也呈環(huán)狀和放射狀。云山古火山為白堊紀(jì)巖漿分階段噴出、侵入以及火山口多次爆炸、崩塌而形成的。

(六) 虎頭山古火山

該火山位于閩侯縣南通鎮(zhèn)西北部,主要是由流紋斑巖、流紋巖組成的穹狀火山,發(fā)育于北東東向與北西向斷裂交匯處的五虎山洼地西部,平面似馬蹄形,面積約為4平方千米。火山通道熔巖在平面上呈環(huán)狀分布,內(nèi)環(huán)為紫色流紋斑巖,中環(huán)為紫紅色鉀長(zhǎng)流紋巖,外環(huán)為集塊(角礫)熔巖。圍繞火山通道分布著以熔結(jié)凝灰?guī)r為代表的火山碎屑巖。火山西側(cè)邊緣主要分布著沙礫巖和凝灰質(zhì)粉砂巖,為白堊紀(jì)火山多次活動(dòng)而形成的。五虎山火山洼地挺拔于福州盆地南部,邊緣地勢(shì)險(xiǎn)峻,向內(nèi)漸趨平緩。火山洼地內(nèi)虎頭山的海拔為459. 2米,其周圍還分布著海拔為400~600米的白面虎、岐尾虎、尾虎等10多座穹狀火山。

四、 斷裂構(gòu)造

斷裂構(gòu)造是指巖石因受地殼內(nèi)的動(dòng)力,沿著一定的方向產(chǎn)生機(jī)械破裂,失去其連續(xù)性和整體性的一種現(xiàn)象。福州位于歐亞大陸板塊的東南緣,大地構(gòu)造單元屬于閩東火山斷坳帶,斷裂構(gòu)造極為普遍。北北東向斷裂帶和北東東向斷裂帶為區(qū)內(nèi)主干構(gòu)造:前者是福建省著名的長(zhǎng)樂(lè)-南澳大斷裂帶、福安-南靖大斷裂帶和福鼎白琳-莆田笏石大斷裂帶的組成部分或旁側(cè)斷裂,在陸域分為4條斷裂帶,即平原-高山斷裂帶、長(zhǎng)樂(lè)-笏石斷裂帶,長(zhǎng)樂(lè)-宏路斷裂帶和田地-廣坪斷裂帶;后者主要有連江-福州斷裂帶和南嶼-梧桐斷裂帶。北西向斷裂構(gòu)造主要分布于永泰、壽山、連江一帶;東西向斷裂構(gòu)造斷續(xù)分布于閩侯縣白沙鎮(zhèn)以北;南北向斷裂構(gòu)造短小,分布零星,僅見(jiàn)于永泰縣嵩口鎮(zhèn)等地。上述斷裂構(gòu)造多形成于中生代,尤其是中生代中后期的燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)期,在大陸型的歐亞板塊與大洋型的太平洋板塊相互作用下產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠壓和拉張活動(dòng),構(gòu)成區(qū)內(nèi)基本構(gòu)造格局。喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)以來(lái)仍有斷裂活動(dòng)。斷裂構(gòu)造對(duì)福州的地層、巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用、成礦作用、地震和溫泉的分布以及河流流向、海岸線展布和島嶼形態(tài)等都有控制作用。福州區(qū)域內(nèi)的斷裂構(gòu)造主要有以下七種:

(一) 平原-高山斷裂帶

它位于長(zhǎng)樂(lè)-南澳大斷裂帶的北段,從長(zhǎng)樂(lè)東洛島、平潭平原鄉(xiāng)延伸至福清市三山鎮(zhèn)、高山鎮(zhèn),長(zhǎng)約為45千米,寬約為15千米,走向北東30°~40°,傾向北西,傾角為60°~80°。沿?cái)嗔褞У纳腺_系火山巖和中生代侵入巖被強(qiáng)烈擠壓而破碎,出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象。本斷裂帶主要由東洛-三山斷裂和平原-高山斷裂組成:前者有輝綠巖、閃長(zhǎng)玢巖脈成群出露,地貌主要表現(xiàn)為一系列北北東向的島嶼和海灣;后者斷裂成群,地貌主要表現(xiàn)為低丘和平原,如東瀚丘陵和蘆洋埔平原。

(二) 長(zhǎng)樂(lè)-笏石斷裂帶

它位于福建省福鼎白琳-莆田笏石大斷裂帶的南段,系從長(zhǎng)樂(lè)經(jīng)福清至莆田笏石而沒(méi)入湄洲灣的北北東向壓性斷裂帶。它在福州區(qū)域的長(zhǎng)約為100千米,北窄南寬,在長(zhǎng)樂(lè)一帶寬約為3千米,在漁溪一帶寬約為12千米。其走向北東25°,傾向以南東為主,傾角多為60°~70°。沿?cái)嗔褞У哪蠄@組火山巖出現(xiàn)許多擠壓變質(zhì)現(xiàn)象。斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,如玉田斷裂、馬頭崎斷裂、福清斷裂、九龍山斷裂和高嶺斷裂等,形成北北東向堆積盆地、溪谷、海港等地貌。

(三) 長(zhǎng)樂(lè)-宏路斷裂帶

它系從瑯岐島經(jīng)長(zhǎng)樂(lè)城關(guān)、福清宏路延伸到莆田萩蘆鎮(zhèn)的北北東向壓扭性斷裂帶,屬于長(zhǎng)樂(lè)-南澳大斷裂帶的北段,斷續(xù)延伸長(zhǎng)達(dá)80余千米,寬約為1千米,走向北東25°~30°,呈舒緩波狀,傾向以南東為主,傾角為50°~70°,局部達(dá)80°。沿?cái)嗔褞в袔资字涟儆嗝椎臄D壓破碎帶,巖石變質(zhì)較強(qiáng)烈。硅化的堅(jiān)硬巖石形成線狀山脊,見(jiàn)于宏路一帶。本斷裂帶包括真武殿斷裂和宏路斷裂,兩者相距約500米,幾乎呈平行展布。

(四) 田地-廣坪斷裂帶

它位于福建省福安-南靖大斷帶的中段,是一條從古田縣鶴塘鎮(zhèn)田地村經(jīng)閩侯縣廷坪到洋里的北北東向壓性斷裂帶。斷裂長(zhǎng)約為45千米以上,寬約為11千米,走向北東25°~30°,傾向以北西為主,傾角為60°~70°。沿?cái)嗔褞У哪蠄@組火山巖,常見(jiàn)擠壓破碎帶,局部見(jiàn)有動(dòng)力變質(zhì)。斷裂帶的構(gòu)造十分發(fā)育,主要有廣坪斷裂、長(zhǎng)灣廠斷裂、馬厝斷裂、藍(lán)田斷裂、雙溪斷裂、斌溪斷裂、霍口斷裂等。

(五) 連江-福州斷裂帶

它系從連江縣黃岐半島經(jīng)潘渡到福州的北東東向壓扭性斷裂帶,長(zhǎng)約為70千米,寬約為16千米,走向北東60°~70°,傾向以南東為主,傾角為60°~80°。沿?cái)嗔褞У哪蠄@組火山巖和燕山早期侵入巖具有明顯的破碎現(xiàn)象,形成北東東向低山、丘陵和半島地貌。斷裂往往成組出現(xiàn),主要有赤石斷裂、長(zhǎng)龍斷裂、官坂斷裂、東坪斷裂、苗圃斷裂和金雞山斷裂等。

(六) 南嶼-梧桐斷裂帶

它系從閩侯縣南嶼鎮(zhèn)向西南經(jīng)永泰縣葛嶺鎮(zhèn)至梧桐鎮(zhèn)的北東東向壓扭性斷裂帶,長(zhǎng)約為64千米,寬約為10千米,走向北東65°~75°,傾向以北西為主,傾角為60°~80°。沿?cái)嗔褞б?jiàn)有擠壓破碎的巖石,并有花崗斑巖等巖脈和巖墻貫入。地貌上表現(xiàn)為高丘、低谷,斷裂帶上發(fā)育的大樟溪流向也呈北東向。部分河谷循斷裂帶發(fā)育,對(duì)呈北東向展布的燕山晚期花崗巖體及永泰云山、閩侯五虎山等火山洼地具有控制作用。南嶼-梧桐斷裂帶中的次一級(jí)斷裂有際洋斷裂、塘前斷裂、赤錫斷裂和東坑斷裂。

(七) 福州盆地的棋盤(pán)式構(gòu)造與山字形構(gòu)造

福州盆地除了有較發(fā)育的新華夏斷裂以外,還有棋盤(pán)式構(gòu)造與山字形構(gòu)造。

1. 棋盤(pán)式構(gòu)造

在福州盆地的中心有兩組構(gòu)造十分發(fā)育:一組為北東65°~75°,屬壓扭性斷裂帶;另一組為北西330°~340°,屬?gòu)埮ば詳嗔褞А＿@兩組斷裂帶(包括大大小小的同向斷裂)構(gòu)成棋盤(pán)格式,它們明顯控制了燕山晚期侵入巖的分布和形態(tài),爾后又有強(qiáng)烈的斷裂活動(dòng),直至第四紀(jì)地質(zhì)時(shí)期仍有斷裂、變質(zhì)和巖漿活動(dòng)。

雖然這兩組斷裂的發(fā)育程度不一、規(guī)模不等,即使在某一組斷裂居絕對(duì)優(yōu)勢(shì)時(shí)也能找出另一組斷裂的形跡。例如,在烏山,北北西向張扭性斷裂帶切割北東東向壓扭性斷裂帶,東盤(pán)相對(duì)向北扭動(dòng),有輕微的位移;而在徐家村、西山一帶,則可以見(jiàn)到北東東向壓扭性斷裂帶切割了北北西向張扭性斷裂帶,北盤(pán)向東位移。

2. 山字形構(gòu)造

此構(gòu)造東起川石島,西至甘蔗、南洋,南自峽南、尚干一帶,北抵連江—白沙一線,脊柱位于公平、快安,弧頂在烏龍江大橋的附近,向南突出,東西寬約為70千米,南北長(zhǎng)約為35千米,面積約為2500平方千米。

山字形構(gòu)造主要由不連續(xù)結(jié)構(gòu)面,即壓性或壓扭性斷裂帶、壓劈理以及動(dòng)力變質(zhì)巖帶所組成。由于破裂結(jié)構(gòu)面的影響,山字形構(gòu)造的各個(gè)組成部分所在部位均表現(xiàn)為負(fù)地形,形成河谷低地。閩江自白沙、甘蔗進(jìn)入福州盆地,自西北向東南流,沿山字形構(gòu)造東翼的弧形斷裂,成舒緩的弧形轉(zhuǎn)向東北,至琯頭入海,流向表現(xiàn)十分清晰。山字形構(gòu)造脊部所在的鼓嶺、快安一帶,4條南北向“ V”形谷也頗明顯。

山字形構(gòu)造的前弧由一系列弧形壓性斷裂帶及動(dòng)力變質(zhì)巖組成。斷裂通過(guò)烏龍江之中,沿岸動(dòng)力變質(zhì)十分強(qiáng)烈,寬可達(dá)3~4 千米,弧頂位于烏龍江大橋的附近。

山字形構(gòu)造的東翼和東翼反射弧,由琯頭至長(zhǎng)門(mén)為反射弧頂點(diǎn),動(dòng)力變質(zhì)強(qiáng)烈。山字形構(gòu)造的西翼和西翼反射弧,大部分淹沒(méi)在閩江之中,為第四系沉積物所覆蓋,自白沙向湖后轉(zhuǎn)向西南,脊柱在快安的附近。

五、 地體演變

(一) 區(qū)域構(gòu)造格局形成

福州位于歐亞大陸板塊的東南緣,在大地構(gòu)造單元上屬于閩東火山斷坳帶,也是我國(guó)東部第二隆起帶的組成部分。中生代中后期的燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)期,在大陸型歐亞板塊與大洋型太平洋板塊的相互作用下,產(chǎn)生了強(qiáng)烈的擠壓和拉張活動(dòng),形成以北北東向和北東東向斷裂為主的許多大小不同的斷裂,組成區(qū)域基本構(gòu)造格局。沿?cái)嗔烟幱兄笠?guī)模、強(qiáng)烈的多次火山噴發(fā)點(diǎn)和巖漿侵入點(diǎn),火山巖和侵入巖遍布全境,結(jié)合斷裂構(gòu)造格局,形成福州的地貌骨架。

在第三紀(jì)時(shí),福州陸域以上升剝蝕為主,故區(qū)內(nèi)地層缺失第三系地層。第三紀(jì)、第四紀(jì)仍有斷裂活動(dòng)。區(qū)內(nèi)斷裂縱橫交錯(cuò),把地殼分割成許多大小不一的斷塊,這時(shí)期的斷裂活動(dòng)實(shí)質(zhì)上就是斷塊活動(dòng)。斷塊活動(dòng)以間歇性的垂直升降活動(dòng)為主,造成了區(qū)內(nèi)地勢(shì)高低懸殊和地形起伏不平。在第四紀(jì)時(shí),福州陸域以間歇性和緩上升為主,第四系沉積物相對(duì)發(fā)育較差。

(二) 晚更新世以來(lái)海平面的變化

福州地處太平洋西岸,海域是中國(guó)東海的組成部分,晚更新世以來(lái)海平面的變化對(duì)福州的影響較大。在距今35 000年前,古海平面在-50米處;距今29 000~28 000年間,古海平面在-110~-100米深處;距今28 000~25 000年間,古海平面回升到-90米;距今25 000~23 500年間,古海平面又下降至-100米處;距今23 000~20 500年間,古海平面位于-140~-130米處;自18 000年前開(kāi)始,古海平面又急劇下降,至15 000年前達(dá)到最低點(diǎn),為-160~-150米。中國(guó)東海大陸架大部分脫水露出海面,大陸向東延伸數(shù)百千米,臺(tái)灣和福建省的島嶼均與大陸連成一片。從15 000年以來(lái),古海平面開(kāi)始回升,在回升的過(guò)程中曾有幾次停頓,形成數(shù)級(jí)水下階地。距今14 440年,古海平面回升到-115米;14 000年前,古海平面回升到-100米;12 000年前,古海平面回升到-60~-50米;11 300年左右,古海平面上升到-18米以上,海水已影響到閩江口,當(dāng)時(shí)閩江河谷較現(xiàn)在低15~20米;8000年前,古海平面為-5米左右;7000~6000年間,古海平面達(dá)到現(xiàn)在的高度;6000~5000年間,古海平面上升到最大高度,比現(xiàn)在的海平面高3~4米,福州盆地成為海灣;距今約2600年起古海平面逐漸下降,直至今日的位置。這次海侵被稱為“長(zhǎng)樂(lè)海侵” ,盆地內(nèi)沉積了幾米至十幾米厚的淤泥層。福州盆地內(nèi)許多以“嶼”命名的地名,如前嶼、后嶼、臺(tái)嶼、橫嶼、南嶼、盤(pán)嶼、國(guó)嶼等,以及甘蔗曇石山的貝丘遺址也都證明了這一史實(shí)。