贵州省龙里县金龙谷岩石地貌观察
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贵州省龙里县金龙谷岩溶地貌观察
冯永
(贵州大学,资源与环境工程学院,贵阳550003)
【摘要】本文对贵州龙里金龙谷地区的岩溶地貌进行了观察,并且对其形成作了分析。发现金龙谷地区有大量的碳酸岩,其主要在三叠纪时期形成,构成了典型的喀斯特地貌特征,形成了各式各样的岩石分层等岩溶现象。本文主要对金龙谷地区岩层地貌以及碳酸岩地貌进行了观察与分析其成因。
【关键字】层状岩石岩溶地貌金龙谷贵州龙里中国
1 引言
贵州地处世界上最大的一片喀斯特区———华南喀斯特区的核心部位, 是我国裸露型喀斯特集中连片分布最广的省区。【①】由于新构造大幅度抬升,从而影响贵州喀斯特地貌变化,形成了多样化的喀斯特景观。全面认识和评价金龙谷地区喀斯特岩石地貌成因对于喀斯特区资源开发及生态建设都具有重要意义。本文以作者的观察资料为主,对金龙谷地区喀斯特岩石地貌及其成因进行了分析探讨并认识。
2 喀斯特地貌
喀斯特地貌又称岩溶地貌。通常指岩石裸露、草木不生,具有洞穴、落水洞、地下河而缺少地表河流和湖泊为特征的地区,是由于地下水对可溶性岩石溶蚀所造成的。喀斯特一词原指亚得里亚海达尔马提亚沿岸的石灰岩地区,现在用来命名类似于这种地貌的一切地区。喀斯特分布在世界上极为零散的地区,如法国的科斯、中国的广西、美国的肯塔基州等地区。喀斯特地貌发育的条件是:①、地表有节理发育的石灰岩;②、较大的降雨量;③、地下水流动通畅。石灰岩在有酸性的水中容易发生溶解,而这种酸性水在自然界中存在。雨水沿裂缝渗透到石灰岩中,将石灰岩溶解并带走。因为地表物质也被流水带走,还没有被溶解的石灰岩就形成了喀斯特地貌。还有就是这种沿节理发育的垂直裂缝不断的逐渐加宽、加深,形成了石骨嶙峋的地形。当雨水沿地下岩石裂缝流动时,就不断使裂缝加宽加深,到最后终于形成洞穴或河道,世界上的大洞穴,大多数都是喀斯特地貌地区。而我们在照片中常见到的岩沟、天生桥、石灰岩孤峰、石林等自然景观,都是喀斯特区特有的地形。如果洞穴足够大且接近地表面,则洞顶就会因为重力的作用而发生坍塌,这样就会产生名叫落水洞的洼地。落水洞是喀斯特地貌地区的一种最有代表性的特征,几个小的落水洞常常合并成更大的凹陷,叫做坡立谷或者天坑,它的底面通常是平的,而在它的上面常常覆盖着石灰岩中不被雨水所溶解的物质所形成的土壤。在有些地区的石灰岩中不被溶解的物质多一些,留下来的这些物质形成的土壤就是可以耕种的。
3①金龙谷的岩石分层地貌及分析
贵州海相碳酸盐岩大面积分布, 其地层累计总厚达17 000m , 主要集中于中上寒武统、中上泥盆统、上石炭统、下叠统及中下三叠统等地层中。【②】它们在不同地区集中连片的分布, 形成具有区域性特点的喀斯特地貌景观(图1) 。【③】
图表1:A处为金龙谷(摘自百度:)
图1 贵州主要碳酸盐岩组及水系分布图
在龙里地区大量分布着中下三叠统白云岩、石灰岩,在经过几亿年的沉积后,形成了一层层堆积起来的层状岩石(沉积岩)。在金龙谷的许多地方都可以看到层状岩石(图A,图B),层状岩石的原始产状大都水平或接近于水平,由于在地壳运动过程中,岩石的各方受力不均,致使岩石发生变形或是倾斜,形成小的褶皱(图C,图D)
由于新构造大幅度抬升,它有着强大的造貌能力,使得在新世末业已形成的古准平原地面的云贵两地被不断抬升,从而形成现今的云贵高原,而在抬升过程中,因为抬升力量的不均匀,造成岩石与岩石之间上升的速度不等,使之断裂,成为一个巨大的裂隙,由于流水的侵蚀作用,不断加深河谷,带走河道中的碎削物质,而到今天,我们所看见的金龙谷就是这个裂隙。我们可以从河道的两边所形成的剖面看到岩层受力变形产生的一系列弯曲,但岩层却是连续的——褶曲(褶皱)。
从金龙谷阶地不规则的剖面中,可以看到清晰的褶皱,说明在受力不均衡的情况下,岩层之间相互挤压,从而形成了分层、弯曲的岩层【④】。
由水的侵蚀而形成的岩溶地貌的观察
岩溶地貌是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表及地下形态的总称,也叫喀斯特地貌。岩溶地貌也包括水对地表及地下的冲蚀、潜蚀及塌陷的过程。金龙谷——作为喀斯特地区的一员,也有其独特的岩溶地貌。在地表水的不断冲刷下,水流将其地表的可溶性岩石(灰岩)溶解并搬运,形成溶沟(或溶槽),而原来分层的灰岩就被溶沟分成石柱或石笋(图A、图B)。而有些溶解了可溶性盐的水在下滴的过程中再一次凝聚成岩,从而形成石灰乳(图E)。高原面上喀斯特地貌的发育的条件:①水的方面主要是水的溶蚀作用:这种主要靠大气降水冲刷及存在于地表的或地下的散流的方式进行, 由于平坦高原面上水对碳酸盐岩地区岩层的溶蚀强度大于侵蚀强度;②地面主要是土壤的溶蚀作用:在喀斯特
古准平原形成时期, 来自喀斯特区内外大量的松散沉积物曾一度广泛覆盖在喀斯特地区表
面, 后经生物化学作用形成土壤而使CO2 大量的聚集, 使土壤层与岩石层之间的界面和其附近成为喀斯特作用最活跃的场所(地区)【袁道先, 1988】,从而有力促进了高原面上喀斯特地貌的发育。
由于受力的不均衡,使得岩石与岩石之间会发生碰撞或断裂,形成裂隙。而在贵州喀斯特地区,因为大气降水冲刷以及水体在地表与地下通过散流的方式溶解灰岩中的可溶性盐,使裂隙增大,形成溶沟或溶槽;而且可溶性盐类在随水流的过程中,慢慢凝结,形成石灰乳、钟乳石,从而形成奇特的喀斯特自然景观。
4 结语
在三叠纪时期慢慢累积起来的沉积岩是层状岩石的主要物质基础,在经过了2.5亿年的时间,经过地壳的不断运动,形成层状岩石同时显现出来,使之具有层状构造。在流水的侵蚀作用下,层状灰岩又被侵蚀掉,形成石柱或石笋、溶沟(或溶槽)以及石灰乳或钟乳石。所以贵州龙里金龙谷的喀斯特地貌是由于地壳运动,物质与物质之间的相互挤压,再加上水流的侵蚀作用而形成的。
5 参考文献
【1】国家地质总局教育司教材室,《构造地质学》,地质出版社,1978;
【2】李兴中,晚新生代贵州高原喀斯特地貌演进及其影响因素,2001 年18 卷,第1 期(总第66 期);
【3】舒良树,普通地质学(第三版·彩色版),2010;
【4】袁道先, 蔡桂鸿,岩溶环境学【M】,重庆: 重庆人民出版社,1988。