德天瀑布地区地质特征及瀑布成因浅析
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德天瀑布地区地质特征及瀑布成因浅析
德天瀑布位于广西崇左市大新县硕龙镇德天村,中国与越南边境处的归春河上游,瀑布气势磅礴、蔚为壮观,与紧邻的越南板约瀑布相邻,是亚洲第一、世界第四大跨国瀑布,年均水流量约为贵州黄果树瀑布的3倍。
德天瀑布景区为国家4A 级旅游景区、广西著名旅游景点。
德天瀑布景区在大地构造上位于华南板块南华活动带右江海槽西大明山凸起的西端,瀑布形成于寒武系与泥盆系断层接触带上。
该区为亚热带潮湿型气候,年平均气温21.5℃,年降雨量1 248.3 mm 。
归春河源起广西靖西县,总体由北西向南东方向循环曲折流入越南后,又从越南经我国广西崇左市大新县硕龙镇德天村复入中国[1] ,有“归国回来又一春”之意,其下游为黑水河。
德天瀑布是归春河从越南进入广西大新硕龙镇德天村时,遇断崖倾泻而下形成,同时形成的还有越南板约瀑布(见图1),组成了跨国瀑布。
在我国境内的德天瀑布宽约200 m ,纵深60 m ,年均流量50 m 3/s ,终年有水,四周古树参天,花草掩映,形成了“山水画廊”的人间美景。
1 德天瀑布地区地质特征
德天瀑布的形成离不开归春河作为瀑布水的来源,同时也与该地区岩性、地质构造、气候环境等多种因素有着不同程度的关系。
1.1 地层岩性
该区地层主要有寒武系三都组(∈3 ),泥盆
系莲花山组和那高岭组(D 1 - )、郁江组(D 1 )、黄组(D 1 )、北流组(D 1-2 )和唐家湾组(D 2 ),石炭系英塘组(C 1 )、都安组(C 1-2 )、南丹组(C 2 )等。
寒武系主要分布在该区的中西部,泥盆系分布广泛,占该地区总面积的1/5,石炭系仅分布于东部义宁向斜轴部区域[2](图2)。
各地层岩性如下:
寒武系三都组(∈3 ):为灰黄、灰绿色条带状灰岩、泥质灰岩夹砂质页岩、页岩。
泥盆系莲花山组与那高岭组(D 1-):主要分布于义宁向斜和灯草
背斜两翼,与下伏寒武系三都
德天瀑布地区地质特征及瀑布成因浅析
● 黄巧,傅中平
(广西国土资源宣传中心,广西南宁530028;广西机电工业学校,广西南宁 530023)
[摘要] 文章介绍了德天瀑布的基本情况及该地区的地质特征,并对瀑布的分级及地质成因进行了分析和探讨,认为其形成与所处的地层岩性、断层构造有密切的关系。
[关键词] 德天瀑布;地质特征;成因;景区;跨国瀑布
[作者简介] 黄巧(1962-),女,1983年桂林冶金地质学院毕业,矿产普查及勘探专业,主要从事地质课题研究及科技期刊论文编辑工作。
高级工程师、副编
审。
图1 德天瀑布(右)及板约瀑布(左)全景
组呈角度不整合接触,与上覆郁江组成整合接触。
莲花山组岩性主要为紫红色砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩及少量灰岩、白云岩,那高岭组为一套灰绿色泥(页)岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩夹少量灰岩、泥灰岩透镜体。
在瀑布处因受德天逆断层下降盘的影响,D 1-未出露地表,造成地表上D 1与∈3 呈断层接触。
郁江组(D 1 ):下部以黄绿、黄白色细砂、粉砂岩为主,夹粉砂质泥岩;上部为黄褐、黄绿色泥岩、粉砂质泥岩夹泥灰岩透镜体及钙质结核,与上下地层均为整合接触。
黄组(D 1 ):为白云岩、白云质灰岩。
北流组和唐家湾组(图2中为D -):北流组以灰—深灰色中厚层白云岩为主,夹浅灰及灰白色白云岩及硅质岩;唐家湾组主要为灰—灰黑色厚层状层孔虫灰岩、白云质灰岩、白云岩,底部常见泥质灰岩或泥灰岩。
石炭系英塘组(C 1 ):主要岩性为灰、灰黑色泥岩、砂岩、泥灰岩、泥质灰岩、灰岩、燧石灰岩等。
都安组(C 1-2 ):主要岩性为灰、浅灰色厚层块状灰岩、生物屑灰岩、藻屑灰岩。
1.2 主要构造
从图2中可看出,德天瀑布的形成与该地区断层构造及褶皱构造密切相关,其形成于德天逆断层与灯草岭背斜核翼部转折处的复合部位,寒武系与泥盆系不整合接触之间的德天逆断层的南西端。
而且该区的褶皱、构造及其节理、劈理等较发育,不仅形成了德天瀑布,同时也形成了金矿、锰矿、铅锌矿等矿种。
1.2.1 褶皱
灯草岭背斜在该区的中部,是该区较大的背斜,也是跟德天瀑布关系密切的背斜,其轴长7 km ,轴向65°,轴部地层为∈3 ,翼部地层为D 1 -—D - 。
此外还有位于该区北部的信隆向斜及位于东部的义宁向斜。
1.2.2 断层
该区断层发育,初步统计大小断层有5条,切割的最新地层是南丹组C 2 ,最老地层为∈3 。
断层以NE 和NW 向为主,形成时代主要在印支—燕山期。
那贯—那岸断层为区域性断层,走向NW 320°,在县域内长32 km ,斜跨该区长约17 km ,是该区的主干断层,性质为平移性质。
沿该断层带发育多处瀑布、跌水、绝壁、险峰等。
德天逆断层则是该区最有意义的成景断层,其走向NE 35°,倾向SE 125°,长7 km ,性质为逆断层性质,由于其上盘(南东盘)上升,下盘(北西盘)下降,造成D 1 -下降于地下,使得地表上D 1 与∈3
呈断层接触,从而在断层带造就了德天瀑布景观。
此外还有义宁
逆断层、信隆断层以及受该区褶
皱断裂影响而形成的各方向的节理、劈理等。
2 瀑布的分级探讨
归春河进入德天村的河道为分汊型河道,河床宽而浅,多江心洲、心滩。
在接近德天瀑布时,瀑布下游河床与瀑布顶端河床有落差,河水为寻求到达下游水面的最短路径,水流在瀑布上部河床的白云岩石芽中夺路而行,形成了诸如浦汤岛
等
石
芽岛
图2 德天瀑布地区地质示意图
1-寒武系;2-泥盆系莲花山组与那高岭组;3-郁江组;4-黄猄组;5-北流组和唐家湾组;6-石炭系英塘组;7-都安组;8-断层;9-地层产状;10-地层界线;
11-国界线;
12-河流
屿。
这些河中岛屿将河水分割成多股水流,从不同的部位流到瀑布陡崖边,致使瀑布的瀑水呈多束状。
一般人都认为,德天瀑布由多道高低不齐、大小不一的湍流穿过丛林直落而下,宏观呈三级跌落。
第一级瀑布由湍流穿过丛林直落天池,连成高29 m、宽78 m的半圆水幕;天池(潭)面积2 100 m2,深7.5 m,水质清澈,水雾迷蒙,从天池左侧冲下多道水帘,形成落差约22 m的第二级瀑布;再由几道较大的急流相互参差,一同注入龙潭,构成高约23 m、宽约
123 m的第三级瀑布(见表1,由于下级瀑顶往往高于上级瀑布落入的水潭面,因此表中各级瀑布高的总和>60 m)。
但是,根据我们2016年的观察,在非雨季而水量不是很大的情况下,德天瀑布自上而下可以细分为五级:原一级瀑布可以分为左右两级瀑布,右边高一点,为一级,左边低一点为二级;原二级瀑布可以分解为三级和四级瀑布;原三级瀑布即为五级瀑布(图3、表2)。
表2中数据计算及其概念与表1有所不同,如“跌水高”为每级瀑布的出水点到落入水潭的高度,这与表1中“高”为两级别之间的高差所不同,因此其跌水高的总和不等同于瀑布的总纵深。
对于这种划分方法大家可进行探讨。
瀑布的级别越多,说明其地质、构造越复杂,
所形成的层层叠叠景观也更加壮观。
3 德天瀑布景观成因浅析
从上述景区地质特征介绍及瀑布分级的探讨,说明德天瀑布景观的形成比较复杂,不仅与归春河有直接关系,同时也与该区褶皱、断裂、岩性、气候环境等因素密切相关。
3.1 瀑布与断层、地层岩性的关系
德天瀑布形成于德天逆断层西南端与灯草岭背斜核翼部转折处的复合部位。
受德天逆断层的影响,断层下盘下降,造成地表上郁江组地层(D1 )与寒武系地层(∈3 )呈断层接触。
由于断层带上的郁江组的岩性主要为细砂、粉砂岩夹粉砂质泥岩,以及泥岩、粉砂质泥岩夹泥灰岩透镜体及钙质结核,这些以碎屑岩为主的岩石遇水的冲刷侵蚀,易破碎甚至被水流冲走和侵蚀,故,当归春河流经此处,该处的的郁江组碎屑岩石逐渐溶蚀破碎,加上断层褶皱影响而形成的节理、劈理,使得此处岩石沿节理、劈理而侵蚀得更快,最终沿断层形成断崖及瀑布。
由于郁江组地层所夹的灰岩透镜体及钙质结核又相对不易破碎溶解,故在瀑布中残留而将其分解为多股多级瀑布。
而瀑布上方(上游)的地层为黄组(D1 )白云岩、白云质灰炭及北流组和唐家湾组(D -)中厚层白云岩、灰岩、白云质灰岩,其溶蚀速度很慢,抗侵蚀能力较强,岩性相对较稳定;瀑布下方的地层为寒武系三都组(∈3 )灰岩、泥质灰岩,也与郁江组岩性相比都要稳定得多,因此瀑布形成的范围
局限于郁江组地层。
3.2 瀑布的水流作用
德天瀑布起源于归春河,并与其水量、水质、瀑布级别
宽
(m)
跌水高
(m)
潭宽
(m)
潭深
(m)
潭面积
(m2)
瀑布股
数(条)一级5029757 1 60013
二级28253864005
三级742270315022
四级3753848016
五级1202312010
与河道
相融
24
表1 德天瀑布三级结构表[3]
瀑布级别
宽
(m)
高
(m)
潭宽
(m)
潭深
(m)
潭面积
(m2)
瀑布股
数(条)
一级78291137.5 2 1004二级11522108 4.0560
三级1232312012.0与河道相融
4
图3 德天瀑布五级结构示意图
①-一级瀑布;②-二级瀑布;③-三级瀑布;④-四级瀑布;
⑤-五级瀑布
表2 德天瀑布五级结构表
注:表内数据为作者根据表1数据分解和现场及照片目测所得。
水动力大小关系密切。
由于地处亚热带的南缘,且归春河沿途两岸植被发育良好,涵养水份条件好,对归春河水持续补给,使瀑布得以常年水流不断。
由于归春河水量丰富(年均流量50 m3/s),水动力强度大,对岩石侵蚀破坏性较大,加上地处峰丛山区,河流流速较快,这些水动力强大的流水在瀑布的上游沿着该区褶皱断裂伴生的节理和劈理冲刷,导致瀑布上游浦汤岛地块(北流组和唐家湾组白云岩和灰岩、白云质灰岩)被切割形成大小不一、方向多变的沟槽,使归春河自此从一条干流分成两束帚状支流,其中一束流向越南境内成为板约瀑布群(只有一级阶梯),有5股水流(图1左边瀑布群);另一束在中国境内成为德天瀑布群,从最高一级瀑布看,大约有13股水流(图1右边瀑布群)。
两个瀑布群相隔约200 多米。
4 结语
综上所述,德天瀑布的成因与其所处的特殊地质位置密切相关,瀑布不仅形成在断裂带上,而且恰好断裂带上的岩石为郁江组细砂、
粉砂岩及泥岩、粉砂质泥岩,其岩石的抗风化能力较弱,易被流水冲刷侵蚀,加上具有褶皱构造形成时而伴生的节理、劈理的有利条件,更加速了岩石的风化破碎,从而在断层带上形成断崖和瀑布,最终形成如今的壮观景象。
[参考文献]
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都地质出版社,1998.
[2] 肖建刚,等. 广西通志地质矿产志(1998-2000) [M].
南宁:广西人民出版社,2012.
[3] 广西壮族自治区旅游局. 广西旅游景区景点大辞典
[M]. 南宁.广西民族出版社,2007.
[4] 傅中平,梁圣然,等. 广西石山地区珍奇地质景观评
价开发与保护研究[M]. 南宁:广西科学技术出版社,
2007.
4 相关建议
根据此次评价结果,笔者提出以下几点建议:
(1)实施人地挂钩政策,依据农业转移落户人口安排城镇新增建设用地。
根据各县(区)吸纳农业转移进城落户人口(指取得城镇户籍的进城农业人口数量),合理确定城镇新增建设用地规模,保障其用地需求,促进城乡建设用地协调、就业转移和人口集聚相统一。
(2)优化城乡建设用地结构,逐步提高各县建设用地城镇化率。
城市和集镇具有基础设施、公共服务设施配套和人口集聚的优势,土地利用强度和效率远高于农村。
但从建设用地分布上看,各县城乡建设用地以农村居民点为主,城镇建设用地比率较低,应通过实施城乡建设用地增减挂钩,缩减村庄用地,让更多的闲置空置村庄用地退出,将其复垦为耕地、园地;扩大城镇工矿用地规模,发挥城镇工矿用地利用强度,投入产出效率高,基础设施、公共服务设施配套完善的优势。
(3)认真研究制订差别化的节约集约用地调控政策体系。
建议根据不同区域建设用地节约集约利用状况的特征及差异,按照南宁区域发展总体战略以及各县(区)的土地资源条件、利用现状、经济社会
发展阶段和发展战略定位的差异,划分中心城区和所辖县的土地利用分区,有针对性的制定出差别化的土地利用政策,明确各区域土地利用管理的重点,指导各区域土地利用调控,提升区域科学发展的用地保障能力,增强区域经济竞争力,不断优化全市土地利用空间布局,促进区域协调发展,全面提升全市建设用地集约利用整体水平。
[参考文献]
[1] 赵跃伦,王燕朋,轩庆水.济宁市建设用地节约集
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研究——以三亚市为例[J].上海国土资源,2016,
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[3] 叶健文,杨建宇,张超,等.城市边缘区村镇建设用
地节约集约利用评价研究[J].中国农业科技导报,
2010,12(4):126-132.
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