游赏 “中国南方喀斯特”
2022-01-17 11:42:35   来源：第一新闻网   评论：0 点击：

       游赏 “中国南方喀斯特”     

喀斯特主要是由含溶蚀性二氧化碳的地下水对可溶性石灰岩的地质作用,以及由此作用形成的地貌等现象的总称。喀斯特一词来自克罗地亚共和国西部伊斯特拉半岛,被称为 Krass 的石灰岩地名的音译。喀斯特的研究就是从这里开始的。

中国南方喀斯特集山水一体,山青水秀(图1),急流瀑布(图2),森林密集,负离子多,是旅游休闲的好去处,不但能享受大自然风光,令人心旷神怡,而且还能享受新鲜空气,增进身体健康。

喀斯特的形成条件

喀斯特的形成条件:一是石灰岩广泛分布—喀斯特形成的物质基础;二是地下水含溶蚀性二氧化碳—喀斯特形成的动力条件;三是石灰岩有水入渗和流动的裂隙空间,以保证水源源不断得到补充,水的溶蚀破坏作用能在地质历史长河中不断延续。此三项条件必须同时存在,缺一不可。

石灰岩的生成和演变

石灰岩是形成在浅海和滨海地区的碳酸盐化学沉积物,其主要化学成分为碳酸钙,也含有碳酸镁等杂质。当海水中碳酸氢钙过饱和时,由于海水温度升高或压力变小,水中平衡(陪伴)重碳酸根离子的二氧化碳逃逸,重碳酸根离子便与钙镁离子结合生成碳酸钙、碳酸镁从水中沉积出来。在漫长的地质时期中,碳酸钙沉积物在其上部岩石荷重的压力下逐渐固结压缩成坚硬的石灰岩。石灰岩在海水中形成时,岩石呈水平层状,像书本一样一页一页的。其后由于地壳运动抬升使石灰岩成为陆地或海水退去石灰岩露出地面,地壳运动也能使岩层形态发生弯曲或断裂,在张应力集中部位張口裂隙发育。此外,在岩层出露地表部位风化裂隙发育。这些裂隙都是地表水入渗岩石和地下水在岩石的流动的空间。

喀斯特地质作用的两面性

含溶蚀性二氧化碳的地下水具溶蚀破坏作用,同时也具沉积再建作用,集矛盾对立的两面特性于一体而富哲理。含溶蚀性二氧化碳的地下水能溶蚀溶解石灰岩生成钙镁离子和重碳酸根离子,这些离子和仍保留在水中,起平衡(陪伴)重碳酸根离子稳定性的二氧化碳随水流而去,这是水的破。经过漫长的地质历史长河由滴水溶蚀石灰岩生成的微细空隙逐渐扩大成巨大的喀斯特洞穴(图3)。阳朔月亮山的喀斯特洞穴原形成在水流动的低地处,后由于地壳运动而升高,在洞后山体的衬托下,山洞犹如一轮湾月悬掛天空,大自然的鬼斧神工,让人叹美。

喀斯特洞顶渗出的水滴含钙镁离子和平衡(陪伴)重碳酸根离子的二氧化碳。由于水温升高或压力降低二氧化碳逃逸,水中重碳酸根离子便与钙镁离子结合生成碳酸盐沉淀物(如同水垢)而附着在洞顶滴水处或沉淀在水滴落地处,同样经过漫长的地质历史长河,沉淀物逐渐長大为呈现在游客面前色彩斑斓琳琅满目的钟乳石(图4)。钟乳石就是含腐蚀性二氧化碳地下水的沉积再建的结果 。

“中国南方喀斯特”的形成

中国南方的广西壮族自治区和贵州省,及其邻近的广东西部、湖南西部、云南东部、四川南部和重庆南部石灰岩广泛分布,总面积达 125 万平方千米,占我国陆地总面积的13%。这些地区的特征: 横向空间是喀斯特生成物质基础的石灰岩大面积裸露分布,纵向空间是河川水系发育,地形切割深,地下水活力强。还有距今6500万年降水充沛的湿热气候,微生物繁殖氧化分解有机物而产生大量的二氧化碳,不断溶入地下水中,保证了碳喀斯特地质作用的延续性。因这些特定的地质条件和自然地理条件条件使得中国南方喀斯特发育十分典型,学术上把其称为“中国南方喀斯特”。我国其他地方也有石灰岩分布,但受地质条件和自然地理条件的限制,喀斯特发育不典型。

“中国南方喀斯特”常构成秀丽的山水亮点,其中有早已闻名于世的桂林山水和阳朔山水山及贵州黄果树瀑布和云南石林等旅游胜地。随着旅游的发展,近些年来还开发出许多新的旅游景点,广西有巴马长寿乡的水晶宫、百魔洞、交乐天坑和桂林漓江明珠冠岩。贵州有“最美旅游洞穴”之称的织金洞和梦中伊甸园荔波喀斯特森林。重庆有武隆世界上规模最大的串珠式天生桥和天坑和四川南部兴文石海洞乡的石砑与溶沟等。

2007 年云南石林、贵州荔波喀斯特森林和重庆武隆喀斯天生桥和天坑联合申报的“中国南方喀斯特”项目被第31届世界遗产大会审议通过,正式列入世界自然遗产名录,成为中国第七世界自然遗产。

游赏“中国南方喀斯特”景点

兴文石海洞乡石砑与溶沟 四川南部兴文县有”石海洞乡”之称,石芽与溶沟发育(图5)。石芽是石灰岩表面分布的沟间突起,沟槽称溶沟,石芽与溶沟是含腐蚀性二氧化碳的水沿石灰岩斜面上的裂隙流动溶蚀、冲蚀而成。溶沟宽 10 厘米至 2 米,深数厘米至 3 米。溶沟与石芽常在石灰岩的斜坡上出露,有的埋在地下被风化残积土覆盖。

云南石林 石林是耸立在石灰沟间形体高大的柱状岩体,形成在垂直裂隙发育的厚层石灰岩中。在漫长的地质历史时期含溶蚀性二氧化碳的地下水对垂直裂隙不断溶蚀拓宽成深沟,沟间保留巨大的石柱。石柱山体坡壁陡直,相对高度一般 10～20 米,最高的可达 40～50 米,远处望去像森林,故名石林。多数学者认为热带石林是石芽的一种特殊形态。我国石林以云南石林(图6)著称于世,它位于 昆明市东南石林彝族自治县境内,距昆明约90千米。云南石林形成于距今 2.90 亿～2.50 亿年二叠纪期间沉积的石灰岩中。石灰岩浅灰色,厚层状。石林处在向斜中心部位,岩层接近水平 ,垂直裂隙发育。石林山体相对高度一般 5～10 米,高的 30～40 米。由于岩性的差异,云南石林主要有剑状、柱状、蘑菇状、塔状、棒状、方柱状和不规则状等。云南石林 2001 年被列为首批中国国家地质公园,是国家 AAAAA 级旅游景区。 云南石林以“雄、奇、险、秀、幽”喀斯特景观著称,是世界上最奇特的喀斯特地貌景观,而享有盛誉。

漓江峰林峰丛 峰林是塔状耸立在平原上的山群,山群的基座不相连或稍相连。峰林的相对高度一般为 100～200 米,坡度较陡 在 60 度以上,甚至陡直。峰林多形成于沿江洪

水泛滥形成的平原上,由于洪水对山脚进行旁蚀、冲蚀而形成脚洞,崖壁稳定性受到破坏,不断崩塌后退, 而形成山坡陡直的峰林。峰林地区地下水位较浅,洞穴多水平发育。

峰丛是基座相连,其上部是山峰,下部为彼此相连的石灰岩基座,山峰间为“U”字形垭口相隔。峰丛坡度较缓,一般 30～60 度,峰丛高度可达 300～600 米。峰丛地区地下水位较深,多形成垂直洞穴。

典型的峰林峰丛景观以桂林漓江两岸最为典型,在从桂林沿漓江乘船去阳朔途中随处可见塔状喀斯特山体耸立在漓江两岸平原上,山中有山,青山绿水映成一片,构成一幅幅美不胜收的中国画卷(图1),(图 7～9)。

荔波国家级茂兰喀斯特自然保护区 保护区位于荔波县东南部,与广西河池接壤,是高原亚热带向低地热带的过渡带,目前是我国乃至世界上罕见的亚热带喀斯特原生性较强的残存森林,已鉴定有珍稀动植物170余种。保护区深山密林,碧蓝清溪长流,深潭宁静,泉水淙淙,瀑布轰鸣。保护区峰丛间小平原(图10),(图11),土地肥沃是农耕地和村寨,人与自然和谐相处。保护区由森林和喀斯特地貌组合形成的生态系统,包含着复杂而深奥的科学内容,它不仅是科学工作者研究喀斯特森林、植被、动物、土壤、气象、水文地质以及生态环境等自然科学的博物馆,而且它以独特的喀斯特自然景色给人以美的享受吗,是游赏佳地。

小七孔风景区 风景区位于荔波县城南部30余千米的群峰之中,小七孔是因响水河上横跨着清道光十五年所建的一座七孔拱桥(图12)而得名。妩媚而迷人的响水河贯穿了整个风景区,它静如娴花照水,动似蛟龙出海。风景区融山、水、林、洞、湖泊和瀑布为一体,有柔美恬静的涵碧潭、飞流狂泻的拉雅瀑布(图13)和悠蓝深邃的卧龙潭(图14)。

卧龙潭原是地下河卧龙河的出口处,河水从崖底涌出,是卧龙河的源头。后筑垻开发小水电形成的水湛蓝深潭和串珠式瀑布而闻名。潭和瀑布是自然与人工的完美结合,恰如巧艺夺天工。潭水面平静,不见水涌踪影,只见坝前雪崩似的滚水瀑布,才感到水在潭底翻动。潭边怪石奇树林立,古木森森,潭外水声轰鸣,雾雨蒙蒙,潭水湛蓝清澈,岸上山峰、绿树、竹林倒映湖中,色彩斑斓绚丽,置身其间,犹如画中游,令人心旷神怡。

大七孔风景区 风景区位于荔波县南部,距县城25公里。因附近的打狗河上有一座七个孔大桥而得名。大七孔景区是以喀斯特洞穴、峡谷、地下河为主体的景区,景观峻险神奇、气势雄峻磅礴,尤其是风神洞、恐怖峡、地峨宫景点,洞中有瀑,瀑下有湖,湖上有窗,阳光投下形如日月星斗,极富惊险性、神秘性、奇特性。

妖风洞(图15)位于大七孔风景区已开发景点的最深处,是喀斯特洞穴,是含腐蚀性二氧化碳的水沿石灰岩层面、断层裂隙带不断流动进行腐蚀破坏而形成的地下通道式和厅堂式空间。传说里面藏妖颇具神秘。妖风洞全长3200米,洞最高90米,最宽114米,最窄1米,形成于200多万年以前,由于含溶蚀性二氧化碳的地下水流目前还在活动,妖风洞仍在继续发育扩大中。

重庆武隆天坑天生桥 武隆位于重庆市东南,长江右面支流乌江横穿其境,山清水秀,以地表喀斯特景观天坑天生桥是而闻名于世,为“国家 AAAA 级旅游区”。

重庆武隆石灰岩层厚、呈水平状分布,含溶蚀性二氧化碳地下水沿线状断裂带流动,溶蚀形成地下河。由于岩性或断裂发育的差异,在地下水的溶蚀作用下形成大厅式溶洞和通道式溶洞。当溶洞顶板溶蚀变薄,承受不了上部地层压力时发生崩塌。洞顶大面积崩塌至地表形成天坑;局部小面积崩塌至地表形成通天口,窗形的通天口为天窗,条形的称一线天;洞顶未崩塌部分横跨地下河形成天生桥,桥下的洞称穿洞。其后因地壳上升,地下河随之抬升,相反地表河下切而形成高山深谷地形。这些地方降雨量多,地下水丰富,水位落差大,水动力强冲蚀破坏力大,能把塌落下来的石块冲走,同时水还继续溶蚀冲蚀扩大天坑空间,最后形成规模很大的天坑。

重庆武隆天坑、天生桥景观多,其中以串珠式天生桥群和天坑群最为奇观。天生桥群位于武隆县城东南 20 千米处,横跨洋水河大峡谷之上。在洋水河峡谷 1200 米距离内有三座天生桥:峡谷上游是天龙桥,青龙桥居中,黑龙桥在峡谷下游。三座天生桥呈串珠式分布,天龙桥(图 16)与青龙桥由天龙天坑(图 17)相隔;青龙桥和黑龙桥之间为神鹰天坑,形成坑与坑以桥相连,桥与桥以坑隔望的完美的自然景观组合。天龙天生桥的规模在三座天生桥中居首,桥高 200 米,宽 200 米,跨度 450 米,深度达到 280 多米,顶部开口面积为 18 万平方米。坐坑观天,四周绝壁直指天穹,白云悠悠,天空湛蓝,给人以远离人间神秘之感。

武隆还有以芙蓉江为主体的沿江景区,景点有芙蓉洞、盘古河等景区,特别是江口电站使水位升高 100 多米,形成高峡平湖,湖中有许多半岛和岛屿,是最好的休闲、度假、水上娱乐场地。

       喀斯特洞穴沉积物 地下水从喀斯特洞顶、洞壁向外泄出时,由于温度升高或压力降低,水中平衡(陪伴)重碳酸根离子的二氧化碳逃逸,重碳酸根离子便与钙镁离子结合生成洞穴沉积物碳酸钙、碳酸镁从水中析出。沉积物千姿百态,有石笋、石钟乳、石柱、石幔、石帘和边石埧等。

       洞穴沉积速度十分缓慢,专家用同位素方法,测得湖北神龙架洞穴中一根石笋的年龄约 9 万年,石笋长 70 余厘米,可算出此石笋的生长速度平均每 100 年为 0.8 毫米。

洞中水滴落地处沉积物向上长形如笋故称石笋;洞顶滴水处沉积物向下生长形似钟乳称为石钟乳;石钟乳向下生长与向上生长的石笋相连便成石柱(图18)。 图19 是特殊形态的石钟乳形如南瓜。

地下水从洞壁沿裂隙渗出片状水流,便沉淀出特殊形态的片状沉积物,形如怅幕,覆盖在洞壁上的为石幔,与洞壁分离的称石帘(图20)。 如薄层水流在斜坡遇障碍物时,水流速加快,二氧化碳逸出, 碳酸钙沉积物在小障碍物上堆积,形成花边状的小堤坝称边石坝。边石坝平面上为弧形、半圆形,多边形等。边石坝连成一片,呈阶梯状分布犹如梯田(图21)。（南京工业大学退休教师贺大印）