支禹強 張天元
摘 要:桂林的巖溶地貌眾所周知,本文在兩大方面對其進行闡述,這樣可以有更多的人對其有所了解。
關鍵詞:桂林;巖溶地貌;發育歷史;地貌特點
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.108
桂林巖溶地貌不僅包含我們熟知的巖溶宏觀形態,即巖溶水文現象、地表和地下巖溶,而且還有豐富多彩的各種中、微觀巖溶形態。研究這些現象不僅可以了解及探索桂林巖溶地貌的發育歷史和地貌特點,而且也有很高的研究價值及對各種熔巖的典型特征有所了解。
1 桂林巖溶的發育歷史
1.1 印支構造旋回為本區奠定了構造及地貌的雛形
本區中的中、晚三疊世時期本區印支構造旋回的主要時期。一般會在印支運動以及桂西運動雙重作用下,會形成構造地質輪廓的骨架,而后在以后的各種巖溶作用下,使得后來的熱帶巖溶地貌輪廓大致形成,組成了后來的地貌雛形。
在三疊世時,本區繼續處在淺海沉積的地質環境中,在相鄰的鄰區恭城縣可發現有相近的海相堆積環境。
之前在早三疊世后期在廣西地區發生的桂西運動,讓桂西一帶一起強烈下沉,逐漸形成了半深海沉積環境的深海盆地,而桂東北至桂東南的廣大區域強烈隆起,變為陸相沉積。在內動力地質及外動力地質的強烈反差作用力下,使本區形成不用的地貌類型。這樣本區的熱帶巖溶地貌的雛形也基本形成,為以后的地貌形成奠定了基礎。
在中三疊世末期晚三疊世初期,在印支運動的大范圍活動影響下,使得本區的地形進一步隆起上升,在桂西運動及印支運動兩次地質構造兩次強烈運動的作用下,讓本區地層也發生了很大的改變,褶皺、斷裂多樣,讓桂林巖溶地貌基本上形成。
在晚三疊世后期,在桂林一陽朔谷地區內有了內陸湖盆的發育。在中三疊世時期,該區開始了侵蝕及溶蝕的下切,發育了不同高程及不同程度的熔巖洞穴,山區中大范圍發育垂向洞穴,這個時期洼地也得到了極為良好的發育。
本區巖溶最強烈及最廣泛的發育的一個時期即為中晚三疊世時期,它在巖溶地貌的發育上也是第一個時期。
1.2 本區在燕山構造旋回時期發育不強烈
在燕山構造旋回時期,主要以機械風化剝蝕為主,使得巖溶發育不是很強烈。燕山構造旋回使本區仍然以地質上升為主。早侏羅世,本區以潮濕的熱帶一亞熱帶環境的氣候條件,雖地質上升,但對巖溶發育仍然是有利的。這一時期,雖然在繼續發育,但是逐漸減低了熱帶巖溶繼承發育的強度。
由于氣候的不斷變化,在中侏羅世至早白至世時,主要的氣候環境變為干熱少雨,水源補給嚴重缺少,陸相堆積明顯,氧化剝蝕作用大,堆積了一層以底礫巖為主的砂巖、粉砂巖、頁巖、泥巖,顏色以紅色為主,磨圓度很差。
總觀由侏羅紀至白堊紀的很長的一段歷史時期內,本區地質改造作用微弱,為熱帶巖溶發育較慢的歷史時期,在這一時期內,新生巖溶洞穴也處于不發育時期。
1.3 本區的熱帶巖溶在喜馬拉雅山構造旋回時期為第二次發育時期
第三紀后至第四紀時的喜馬拉雅山旋回,使得本區受喜馬拉雅山運動的影響,地殼不斷上升構造作用強烈。推測早第三紀中晚期,古漓江水系雛形已基本形成,古漓江下切,地殼在地質作用下上升,出現了深槽,讓大部分地質作用不易改道。
這個時期的古漓江水系的形成,它的出現讓原本的能量的輸入與輸出發生了變化,出現了排泄基準面。而且在外動力地質作用剝蝕、侵蝕、溶蝕的強烈作用下,讓熱帶巖溶第二次發育強烈而迅速。
第四紀時,由于地質構造穩定,本區正處于穩定的狀態,直到早更新世逐漸有了下降趨勢。地勢的逐漸下降對于大氣的環流具有一定的積極影響,可以使得本區的雨量豐富,但是降雨的增多也會導致泥石流和山洪等的暴發,使得洪積物被沖擊而下,填充了古漓江,并延古漓江兩側堆積,成了一條大的洪積帶。
直到晚更新世之后,地殼開始逐漸上升,之前在洪積作用下產生的堆積物以及在第四紀物質的堆積作用下又開始重新作用,相成了現在的寬闊的階地和很深的漓江河道。后來漓江的洪積物及第四紀以后相成的堆積物又在后期的地質作用下侵蝕,形成了一些高低不同的低矮山丘,而一些巖溶洞穴也會被改造重復利用,最終形成一些現在我們所見的巖溶景觀。
2 桂林巖溶地貌的特點
2.1 熱帶巖溶地貌分布面積廣
桂林熱帶巖溶地貌分布面積高達2452km2,分布從內而外。其中峰叢洼地面積為1285.5km2,峰林平原為1166.6km2,巖溶石峰可達11433座。石峰的分布比較多,且分布較綿長,看起來非常壯觀,其中峰叢區的石峰有7936座,峰林平原區的石峰有3497座。
2.2 熱帶巖溶地貌發育得非常深化、典型、齊全、配套
桂林熱帶巖溶地貌一般分為兩大類,分別是純巖溶地貌和半巖溶地貌,主要是以純巖溶地貌為主的。其中純巖溶地貌又可以分為峰叢洼地和峰林(叢)谷地兩個類型和多個亞類。峰叢洼地主要以錐形石峰、大量深邃的多邊形封閉洼地等為標志;峰林平原以平地拔起的塔狀石峰、腳洞系統、尖溶痕等為特征。它們的發育是我國乃至全世界熱帶巖溶的典型代表,被稱為“中國式”或“桂林式”巖溶,具有非常深化、典型、齊全而配套的特點。
2.3 溶洞發育,具有獨特的次生化學沉積物
據統計,該區內約有3000多個巖溶洞穴。在這些巖溶洞穴中,以大型超大型洞穴、地下河的比例最大。在洞內我們發現有大量的巖溶,其形態各異,具有很高的科研價值,如石筍、石柱、鐘乳石和石幕等。在這些巖溶中,其中主要是興坪蓮花巖洞中的108朵石蓮花為舉世聞名,這些石蓮花被列為稀世珍寶。它的形成主要是滴水、流水和池水聯合作用的產物,直徑1m多,高可達0.4m,單體者為圓形、復體者呈長條形[1]。
2.4 碳酸鹽巖厚度大,堅硬質純
桂林熱帶巖溶區內質純而少碎屑夾層的碳酸鹽巖連續總厚度達2500~3000m,單層多呈厚-巨厚層狀,方解石與白云石之和達95%~100%,CaO+MgO在55.0%以上,酸不溶物<1.0%,幾乎無雜質。這在世界熱帶巖溶區是首屈一指的。所以,桂林可以說是世界上一個熱帶巖溶儲存信息的最大檔案館,它保存有大量具有科學價值的地質遺跡,如多條不同相區地層剖面、豐富的古生物化石等。
參考文獻:
[1]劉金榮,袁道先,梁耀成,閉蕭蕭.桂林熱帶巖溶地貌特點及其科學價值[J].中國巖溶,2001(02).