貴州織金洞世界地質(zhì)公園喀斯特景觀特征及其形成演化分析

韋躍龍, 陳偉海, 羅劬侃, 何正芳, 譚政權(quán)

1)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所, 廣西桂林 541004; 2)貴州織金洞國(guó)家地質(zhì)公園管理局, 貴州織金 552100

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貴州織金洞世界地質(zhì)公園喀斯特景觀特征及其形成演化分析

韋躍龍1), 陳偉海1), 羅劬侃1), 何正芳2), 譚政權(quán)2)

1)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所, 廣西桂林 541004; 2)貴州織金洞國(guó)家地質(zhì)公園管理局, 貴州織金 552100

摘 要:織金洞世界地質(zhì)公園, 位于貴州高原西部, 園區(qū)內(nèi)喀斯特景觀總體可概括為洞穴、峽谷、天生橋、天坑、高峰叢、丘陵、單面山與象形山、水文遺跡等8大類, 它們以下三疊統(tǒng)海相碳酸鹽巖為物質(zhì)基礎(chǔ), 有序、集中分布于織金洞、綺結(jié)河、東風(fēng)湖三片相對(duì)獨(dú)立, 卻又以綺結(jié)河為紐帶緊密相連的喀斯特區(qū)域內(nèi), 共同構(gòu)成一個(gè)以洞穴、峽谷、天生橋、天坑為核心, 形態(tài)雄偉、典型、優(yōu)美、珍稀的高原喀斯特景觀群。同時(shí)在對(duì)公園巖溶景觀特征及區(qū)域地質(zhì)背景進(jìn)行分析和研究的基礎(chǔ)上, 系統(tǒng)研究和探討了織金喀斯特, 及織金洞、綺結(jié)河、東風(fēng)湖三大地貌單元的形成演化過程, 并認(rèn)為它們的發(fā)育模式由地下喀斯特逐漸過渡至地表喀斯特, 系統(tǒng)完整地紀(jì)錄了貴州高原喀斯特的演化歷程。

關(guān)鍵詞:織金洞； 喀斯特景觀； 貴州高原； 形成演化分析

本文由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(編號(hào): 2015033)和中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目“烏蒙山連片貧困缺水區(qū)1:5萬水文地質(zhì)調(diào)查”(編號(hào): 121201107000150048)聯(lián)合資助。

喀斯特作用所形成的地下形態(tài)和地表形態(tài)統(tǒng)稱喀斯特地貌(任美鍔和劉振中, 1983; 宋林華, 2000;袁道先, 2006; 朱學(xué)穩(wěn), 2009), 其中一些造型各異的山(如峰林、峰叢、石林等)、水(如巖溶河、瀑布、泉、湖等)、洞(如洞穴群、地下河等)、井(如天坑、峽谷、堅(jiān)井等)、橋(如天生橋等), 或它們的組合地貌(如喀斯特風(fēng)景河段等), 具有較高的觀賞、美學(xué)、科考和科研價(jià)值, 日益成為一種重要地質(zhì)遺跡資源和旅游資源, 直接進(jìn)入生產(chǎn)、消費(fèi)和科研過程, 即喀斯特景觀, 它是喀斯特地貌的重要組成部分之一, 兩者之間是包含與被包含的關(guān)系(陳偉海等, 2004; 韋躍龍, 2009; 趙汀和趙遜, 2009; 韋躍龍等, 2010; 許濤等; 2011; 韋躍龍和陳偉海, 2012; Bartolomé et al., 2015)。

目前, 中國(guó)以喀斯特景觀為主或?yàn)檩o組建了41處國(guó)家地質(zhì)公園(占總數(shù)之22.3%)、6處世界地質(zhì)公園(占總數(shù)之18%)、6處世界自然遺產(chǎn)地(先后分兩期申報(bào)“中國(guó)南方喀斯特世界自然遺產(chǎn)地”)、多處國(guó)家級(jí)和省級(jí)風(fēng)景區(qū)(趙遜和趙汀, 2009; 韋躍龍和陳偉海, 2012; 張蕾等, 2014), 它們各自具有獨(dú)特的景觀組合特征, 輔以各區(qū)各具特色的歷史人文風(fēng)情,構(gòu)筑成其有別于其它地區(qū)的喀斯特景觀特色。其中織金洞世界地質(zhì)公園的洞穴、峽谷、天生橋、天坑等是全球同類地質(zhì)遺跡的典型代表和佼佼者。

1 公園概況

1.1公園構(gòu)成和交通區(qū)位

織金洞地質(zhì)公園, 地處貴州高原西部, 位于貴州省畢節(jié)市織金縣和黔西縣境內(nèi), 劃分為織金洞(15.7 km2)、綺結(jié)河(45.8 km2)和東風(fēng)湖(108.5 km2)三個(gè)園區(qū), 與三個(gè)分別代表不同巖溶發(fā)育過程的地貌單元相吻合(圖1, 2)。地理坐標(biāo): 東經(jīng)105°44′42″至106°11′38″, 北緯26°38′31″至26°52′35″之間, 海拔: 900～1 670 m, 占地面積170 km2。公園距織金縣城23 km, 距黔西縣城78 km, 距貴陽市146 km, 距畢節(jié)市120 km, 距安順市95 km。

該公園, 2004年1月, 獲得國(guó)家地質(zhì)公園資格, 2006年1月正式揭碑開園, 2015年9月被正式納入聯(lián)合國(guó)教科文組織世界地質(zhì)公園網(wǎng)絡(luò)成員。

1.2區(qū)域自然地理特征

公園地處長(zhǎng)江水系烏江干流上游六沖河岸坡地帶, 屬亞熱帶高原氣候, 年平均氣溫14.1℃, 年平均降雨量1 436 mm。區(qū)域內(nèi)有綺結(jié)河、新寨河、苗寨河、六沖河、三岔河等5條河流。其中: 六沖河和三岔河, 為烏江南北二大源流, 是區(qū)域排泄基準(zhǔn)面, 兩河交匯后稱鴨池河(圖2)。

1.3區(qū)域地質(zhì)背景

1.3.1區(qū)域出露地層及喀斯特特征

公園出露地層, 以下三疊統(tǒng)夜郎組(T1y)和永寧鎮(zhèn)組(T1yn)的碳酸鹽巖地層為主, 總厚度大于800 m(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987), 呈條塊狀分布,橫向上被上二疊統(tǒng)煤系地層和三疊系頁巖地層相隔開, 形成相鄰島嶼狀喀斯特區(qū)域(圖3a); 縱向上,永寧鎮(zhèn)組(東風(fēng)湖和綺結(jié)河區(qū)域)和黃椿壩段(織金洞區(qū)域)的碳酸鹽地層分別被九級(jí)灘段(T1y3)和沙堡灣段(T1y1)的不可溶性地層隔開(圖3b); 總體上, 形成橫向—縱向隔水層并存的獨(dú)特結(jié)構(gòu)。

圖1　織金洞地質(zhì)公園位置Fig. 1 Location of Zhijindong Cave Geopark

圖2　織金洞地質(zhì)公園衛(wèi)星影像圖和園區(qū)劃分圖Fig. 2 Satellite Image and scenic area division of Zhijindong Cave Geopark

圖3　織金洞地質(zhì)公園區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖(底圖據(jù)付子沖等, 1989; 貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987; 有增刪)Fig. 3 Regional geological map of Zhijindong Cave Geopark (base map modified after FU et al., 1989; Guizhou Bureau of Geology, 1987)

1.3.2區(qū)域構(gòu)造簡(jiǎn)要特征

公園位于南嶺東西向構(gòu)造帶北側(cè), 區(qū)域內(nèi)構(gòu)造線和地層總體走向呈北東方向, 巖層發(fā)生構(gòu)造變形的主要時(shí)期為燕山期, 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的總體表現(xiàn)為間歇性隆升(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987; 周德全等, 2005)。區(qū)域內(nèi)的多級(jí)洞穴、雙層天生橋、巖溶剝夷面、多級(jí)階地等是區(qū)域新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)多期間歇性抬升的結(jié)果和直接證據(jù)。

2 公園喀斯特景觀類型及發(fā)育特征和特色分析

2.1公園喀斯特景觀類型及發(fā)育特征

園區(qū)內(nèi)喀斯特景觀豐富, 總體可概括為8大類,它們以下三疊統(tǒng)海相碳酸鹽巖為物質(zhì)基礎(chǔ), 以織金洞、綺結(jié)河、東風(fēng)湖為三條主紐帶, 呈線狀有序、集中分布于三大喀斯特區(qū)域內(nèi), 共同構(gòu)成一個(gè)以洞穴、峽谷、天生橋、天坑為核心, 形態(tài)雄偉、典型、優(yōu)美、珍稀的高原喀斯特景觀群(表1, 圖5和圖版Ⅰ)。

2.2織金喀斯特特色分析

(1)織金喀斯特, 是貴州高原喀斯特地貌演化的杰出范例, 是全球喀斯特中最為獨(dú)特的自然美景和重要的美學(xué)價(jià)值區(qū)之一。主要表現(xiàn)為(表1, 圖5和圖版Ⅰ):

表1　織金洞地質(zhì)公園主要喀斯特景觀類型及發(fā)育特征和特色分析Table 1 Main types and growing characteristics of karst landscapes of Zhijindong Cave Geopark

①織金洞、綺結(jié)河、東風(fēng)湖三個(gè)地貌單元, 分別是地下、地表與地下交替、地表三種喀斯特過程的典型代表, 各自發(fā)育了各種不同形態(tài)、不同類型、優(yōu)美、珍稀的多層喀斯特地貌, 其中洞穴、峽谷、天生橋等是全球同類地質(zhì)遺跡的典型代表和佼佼者,系統(tǒng)完整的揭示了古近紀(jì)以來貴州高原喀斯特的復(fù)雜演化過程與規(guī)律, 是中國(guó)高原喀斯特地貌的典型集中發(fā)育區(qū)和縮影。

②織金喀斯特, 從海拔高處往低處的方向, 表現(xiàn)出如下明顯的規(guī)律:

A-洼地面積與地形相對(duì)高差逐漸增大。

B-地貌形態(tài): 從規(guī)模不大的峰叢洼地→分布廣泛的峰叢谷地與巖溶丘陵→切割深度達(dá)幾十米至幾百米的峰叢峽谷, 可見不同高程的山巒呈階梯狀成層疊現(xiàn), 形成明顯的“層狀”山岳景觀。

C-地下水的埋藏深度, 逐步變淺。

D-洞穴群、天坑群、天生橋群和峽谷, 總體上依次出現(xiàn)。

(2)織金洞, 是反映洞穴喀斯特和洞穴化學(xué)沉積物演化歷程的杰出代表地之一, 是洞穴喀斯特中最為獨(dú)特的自然美景和重要的美學(xué)價(jià)值區(qū)(表1, 圖5和圖版Ⅰ)。

①織金洞是目前世界上洞穴大廳分布密度最大的旅游洞穴之一。

②織金洞是目前世界上鐘乳石分布密度最高、類型最豐富的旅游洞穴之一。

③織金洞是目前世界上擁有珍稀鐘乳石形態(tài)最多的旅游洞穴之一。

圖4　織金溶洞群的高程及層位分布分散圖Fig. 4 Scatter diagram of elevation and horizon of Zhijin Cave Group

圖5　織金洞地質(zhì)公園典型喀斯特遺跡分布圖Fig. 5 Distribution of typical karst landscapes in Zhijindong Cave Geopark

(3)織金峽谷, 系統(tǒng)完整地代表了兩種發(fā)育方向迥然不同的喀斯特峽谷發(fā)育模式(表1, 圖5和圖版I)。

(4)織金天生橋與天坑, 系統(tǒng)完整地記錄了喀斯特天生橋、天坑在不同地質(zhì)地理環(huán)境下、不同地質(zhì)時(shí)代的發(fā)育與演化過程(表1, 圖5和圖版I)。

3 公園喀斯特景觀形成演化分析

3.1區(qū)域地質(zhì)演化簡(jiǎn)史

自寒武紀(jì)至中三疊世期間, 織金所在區(qū)域和貴州其它地方相似, 總體處于深海與淺海交替的沉積環(huán)境, 形成了深海相(以碎屑巖為代表)與淺海相(以碳酸鹽巖為代表)相互交替的沉積格局。晚三疊世,隨著地殼的上升(以安源運(yùn)動(dòng)為主), 海水全部退出貴州, 全部上升為陸, 出現(xiàn)了以陸地河湖環(huán)境為主體的紫紅色碎屑沉積(主要在侏羅紀(jì)期間)。隨后, 相繼發(fā)生的燕山運(yùn)動(dòng)和喜山運(yùn)動(dòng), 區(qū)域地殼隆起, 逐漸抬升形成內(nèi)陸高原, 期間發(fā)生規(guī)模、強(qiáng)度極大、極高的剝蝕夷平、削高填低作用, 基本將區(qū)內(nèi)上覆于可溶巖上部的侏羅系碎屑巖地層剝蝕殆盡(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987; 周德全等, 2005)。古近紀(jì)期間,公園開始出露碳酸鹽巖地層, 以下三疊統(tǒng)夜郎組(T1y)和永寧鎮(zhèn)組(T1yn)為主, 并開始進(jìn)入巖溶地貌形成演化時(shí)代。

3.2公園喀斯特景觀形成演化分析

3.2.1織金喀斯特形成演化分析

古近紀(jì)以來, 相繼受燕山運(yùn)動(dòng)和喜山運(yùn)動(dòng)的控制和影響, 區(qū)域地殼隆起, 逐漸抬升形成內(nèi)陸高原(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987; 周德全等, 2005), 奠定了本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造和高原喀斯特地貌的基本輪廓。

早更新世中晚期, 受碧痕運(yùn)動(dòng)影響, 區(qū)域地殼歷經(jīng)一次構(gòu)造寧靜期后, 再次大幅隆升(林樹基, 1993; 周德全等, 2005), 早期地表河, 即古新寨河、古綺結(jié)河、古苗寨河等分別在許家寨丫口、夾巖洞、狗落洞等處潛入地下, 形成地下河(賀衛(wèi)等, 2012)。

隨后漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期內(nèi), 即早更新世末—全新世期間, 區(qū)域地殼發(fā)生多期(3～5期), 且周期逐次縮短的間歇性隆升(林樹基, 1993; 周德全等, 2005),開始古新寨河被織金洞地下河襲奪, 古綺結(jié)河順巖層傾向改道; 改道后的古綺結(jié)河又襲奪了古新寨河、古苗寨河。同時(shí)各地下河道在溯源侵蝕、襲奪、改道、深切等過程中, 常常伴隨著局部河道抬升、頂板崩塌等作用, 并演變、發(fā)育形成新的峽谷、天坑等負(fù)地貌, 部分殘留的地下河道則被可能抬升形成化石洞、天生橋等: 古新寨河的地下河道上分別形成了大、小癡聾天坑, 及雷子洞和織金洞等; 古苗寨河的地下河道上分別形成了大、小羅圈天坑;綺結(jié)河的地下河道上分別形成了長(zhǎng)約8 km的峽谷,及大、小槽口天坑, 多處雙層天生橋等。

綜上所述, 織金喀斯特的形成演化, 始于更新世, 歷經(jīng)地表流水各向分散流動(dòng)階段→地表河初始階段→潛入地下, 形成地下河, 并進(jìn)行第一次襲奪階段(織金洞地下河襲奪古新寨河)→古綺結(jié)河改道階段→綺結(jié)河襲奪新寨河階段→崩塌, 形成明暗交替, 及天生橋-天坑階段階段, 歷經(jīng)一系列地表河與地下河間相互襲奪、改道等過程, 逐漸形成三個(gè)相對(duì)獨(dú)立、完整, 卻又以綺結(jié)河為連接紐帶的喀斯特水文地質(zhì)和地貌單元, 并分別代表了三種不同的喀斯特發(fā)育特征(圖6): 織金洞單元(總體屬已停止發(fā)育的化石型洞穴喀斯特)、綺結(jié)河單元(總體屬地表與地下喀斯特正在相互交替發(fā)育)和東風(fēng)湖單元(總體屬正在發(fā)育的地表喀斯特), 系統(tǒng)完整地揭示了古近紀(jì)以來, 貴州高原在不同地質(zhì)地理環(huán)境下喀斯特地貌的形成演化過程, 是展示地表與地下喀斯特作用相互交替、發(fā)育的全球參照地, 是一個(gè)在地質(zhì)、地貌、水文地質(zhì)上獨(dú)立、完整的高原喀斯特形成演化系統(tǒng), 典型而稀有。

3.2.2織金洞地貌單元形成演化分析, 即織金洞的形成演化過程

早更新世晚期, 大氣降水沿縱張性裂隙下滲,并沿層間裂隙面、巖層層面等進(jìn)行分散、獨(dú)立的橫向溶蝕、侵蝕、流動(dòng), 形成發(fā)育程度不一、各向分散的地下河。其中, 部分地下河開始襲奪各種形式的地表流水和其它地下河, 逐漸形成早期織金洞主河道。

中更新世初期, 織金洞地下河襲奪古新寨河,補(bǔ)給量陡增, 河道更深、更寬、更長(zhǎng); 至中更新世中晚期, 區(qū)域地殼隆升(付子沖, 1989; 朱文孝和李坡, 1994; 賀衛(wèi)等, 2012), 前期河道抬升形成第三、第四層洞穴, 同時(shí)開始進(jìn)入第一期洞穴景觀發(fā)育階段, 以形成眾多巨型石筍群為代表; 此時(shí), 古新寨河改被綺結(jié)河襲奪, 僅洪水期間才部分補(bǔ)給織金洞地下河, 它轉(zhuǎn)為泄洪性地下河道; 大約10萬年前(付子沖, 1989; 朱文孝和李坡, 1994; 賀衛(wèi)等, 2012),區(qū)域地殼再次隆升, 河道抬升形成第二層洞穴, 并進(jìn)入第二期洞穴景觀發(fā)育階段, 以形成眾多細(xì)長(zhǎng)石筍群、石柱群為代表; 此時(shí)織金洞河道仍繼續(xù)下潛,形成下層洞, 并延續(xù)至今, 但僅有大氣降水的間接補(bǔ)給, 水量明顯減少(圖6)。

圖6　織金喀斯特及織金洞形成演化示意圖Fig. 6 Schematic diagrams of formation and evolution of Zhijin Karst and Zhijindong Cave

綜上所述, 織金洞地貌單元(即織金洞)的形成演化, 始于更新世, 以織金洞地下河為發(fā)育紐帶,歷經(jīng)橫向裂隙式巖溶水→地下河道→襲奪地表河(古新寨河)→地下河大規(guī)模發(fā)育→抬升形成化石洞穴→洞穴景觀發(fā)育等不同的地下巖溶循環(huán)發(fā)育階段,原來的地下河通道經(jīng)歷多次抬升, 逐漸形成了規(guī)模宏大的4層迷宮式化石洞穴系統(tǒng)——織金洞洞穴系統(tǒng), 洞內(nèi)次生化學(xué)沉積物類型齊全, 形態(tài)優(yōu)美、獨(dú)特, 體量巨大(圖6), 目前總體屬于已停止發(fā)育的化石型洞穴喀斯特地貌單元。它代表了一種獨(dú)特的因地表河與地下河間相互襲奪而形成多層洞穴及洞穴化學(xué)沉積物系統(tǒng)而完整的演化歷程, 也是研究更新世以來貴州高原古地理環(huán)境變遷的最佳區(qū)域之一。

3.2.3東風(fēng)湖地貌單元形成演化分析, 即東風(fēng)湖峽谷(自上而下式峽谷)形成演化分析

東風(fēng)湖峽谷, 是地表流水在流動(dòng)的過程中, 尋求以最佳的途徑, 最大限度降低自己的勢(shì)能, 以獲得更大的水力比降, 向更低的侵蝕基準(zhǔn)面排泄, 這導(dǎo)致地表河不斷向下侵蝕、切割, 直至與侵蝕基準(zhǔn)面基本持平。而在其補(bǔ)給、徑流和排泄的過程中, 逐漸產(chǎn)生了高度大于寬度的巖溶峽谷。我們將它稱為自上而下式的峽谷形成演化模式, 并認(rèn)為它是該類峽谷的典型代表(圖7)。

綜上所述, 東風(fēng)湖地貌單元(即東風(fēng)湖峽谷)的形成演化, 自區(qū)域地殼隆升為陸以來, 以地表明流六沖河和三岔河為發(fā)育紐帶, 受控于不同地質(zhì)時(shí)期的區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng), 河谷不斷深切, 縱向形態(tài)差異大:上部較開闊, 多呈箱型, 總體屬前期巖溶作用殘余的河谷; 下部較窄, 有箱形、V形、地縫式等形態(tài)。目前, 它總體屬于正在發(fā)育的地表喀斯特地貌單元(圖7)。

3.2.4綺結(jié)河地貌單元形成演化分析

綺結(jié)河地貌單元, 以明暗交替的綺結(jié)河為發(fā)育紐帶, 峰叢、巖溶丘陵、洞穴、峰叢峽谷、天坑、天生橋等地貌有序分布于河谷上或其兩側(cè), 協(xié)同共生。目前, 總體屬于地表與地下喀斯特正在相互交替發(fā)育的地貌單元。其中, 尤以綺結(jié)河峽谷、織金天坑群和天生橋群的形成演化最為典型(圖8)。

(1)綺結(jié)河峽谷形成演化分析——自下而上式峽谷形成演化模式的典型代表

圖7　自上而下式的峽谷發(fā)育模式的演變示意圖Fig. 7 Schematic diagrams for top-down formation and evolution mode of gorge

圖8　織金峽谷(自下而上式地下河成因峽谷), 天生橋與天坑發(fā)育模式的演變示意圖Fig. 8 Schematic diagrams of formation of Zhijin Gorge (underground genesis)-Tiankeng-Natural Bridge

綺結(jié)河峽谷, 是綺結(jié)河由地下向地表發(fā)展的過程中形成的典型峽谷, 其形成演化過程可分為: 地下河階段→暴露地表階段→地表改造和退化階段(圖8)。期間, 受區(qū)域間歇性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地下河發(fā)育狀態(tài)和上覆地層穩(wěn)定性等因素共同控制和影響, 可能會(huì)發(fā)生多期, 形成縱向形態(tài)略有差異, 時(shí)代不同的峽谷。目前, 峽谷上殘留的織金雙層天生橋群(說明峽谷至少經(jīng)歷了兩次暴露地表的過程), 大、小槽口天坑, 及其上、下游末端的地下河洞穴, 是其由地下向地表發(fā)育這一地質(zhì)現(xiàn)象的直接證據(jù)。

綜上所述, 東風(fēng)湖峽谷和綺結(jié)河峽谷, 分別代表了兩種發(fā)育方向迥然不同的峽谷發(fā)育模式; 同時(shí),與峽谷相伴發(fā)育的峰叢、天坑、天生橋等其它喀斯特景觀, 共同構(gòu)成系統(tǒng)、完整的喀斯特多層發(fā)育系統(tǒng), 它們各自之間既有很好的空間分布規(guī)律, 又有時(shí)間上先后生成、發(fā)展的序列可追尋, 是地球上一處極好、罕見的喀斯特峽谷形成演化模式地。

(2)織金天生橋與天坑形成演化分析

天生橋和塌陷型天坑形成的基本機(jī)制是: 受區(qū)域構(gòu)造、地層及持續(xù)喀斯特作用和崩塌作用共同控制和影響, 地下河上覆地層發(fā)生崩塌作用而形成。其形成演化過程可分為: 地下河階段→天生橋和塌陷型天坑形成階段→改造和退化階段(圖8)。

織金天生橋與天坑發(fā)育, 是在不同地質(zhì)時(shí)期產(chǎn)生多期作用對(duì)象不同, 方向、規(guī)模、強(qiáng)度不一, 但演變過程基本相似的天生橋、天坑發(fā)育過程, 形成多期類型相似、規(guī)模形態(tài)各異的天生橋、天坑, 它們是反映區(qū)域水文地質(zhì)系統(tǒng)不同發(fā)育階段的天然記錄者。

4 結(jié)論

本文通過對(duì)織金洞世界地質(zhì)公園喀斯特景觀類型和特征、區(qū)域地質(zhì)地理背景、及各類典型喀斯特景觀形成演化的詳細(xì)野外調(diào)查及綜合研究, 主要結(jié)論如下:

(1)織金洞地質(zhì)公園喀斯特景觀主要有8大類,它們以下三疊統(tǒng)海相碳酸鹽巖為物質(zhì)基礎(chǔ), 有序、集中分布于織金洞、綺結(jié)河、東風(fēng)湖三片相對(duì)獨(dú)立,卻又以綺結(jié)河為紐帶緊密相連的巖溶區(qū)域內(nèi), 共同構(gòu)成一個(gè)以洞穴、峽谷、天生橋、天坑為核心, 形態(tài)雄偉、典型、優(yōu)美、珍稀的高原喀斯特景觀群。

(2)古近紀(jì)以來, 受多期強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響, 貴州全境隆起成陸, 并逐漸抬升形成內(nèi)陸高原。隨后,區(qū)域地殼經(jīng)歷多次抬升, 眾多分散獨(dú)立的地下河與地表河, 不斷相互襲奪、轉(zhuǎn)換, 并連接成織金洞、綺結(jié)河、東風(fēng)湖三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的多層地貌單元, 分別代表了三種不同的喀斯特發(fā)育過程, 形成了各種不同形態(tài)、不同類型、優(yōu)美、珍稀的喀斯特地貌, 其中洞穴、峽谷、天生橋、天坑等是全球同類地質(zhì)遺跡的典型代表和佼佼者。這三個(gè)地貌單元海拔依次降低, 發(fā)育模式由地下喀斯特逐漸過渡至地表喀斯特, 系統(tǒng)完整地紀(jì)錄了貴州高原喀斯特地貌的演化歷程。

Acknowledgements:

This study was supported by Central Public-interest Scientific Institution Basal Research Fund (No. 2015033), and China Geological Survey (No. 121201107000150048).

參考文獻(xiàn):

陳偉海, 朱學(xué)穩(wěn), 朱德浩, 馬祖陸. 2004. 重慶奉節(jié)天坑地縫喀斯特地質(zhì)遺跡及發(fā)育演化[J]. 山地學(xué)報(bào), 22(1): 22-29.

付子沖, 賈疏源, 夏先明, 彭秀峰. 1989. 織金洞鈾系年齡測(cè)定及其成因探討[J]. 貴州地質(zhì), (1): 82-88.

貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局. 1987. 貴州省區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京: 地質(zhì)出版社: 16-98.

賀衛(wèi), 李坡, 錢治, 周百智. 2012. 織金洞地質(zhì)遺跡的開發(fā)、保護(hù)與管理[M]. 貴州貴陽: 貴州出版集團(tuán)和貴州人民出版社: 25-69.

林樹基. 1993. 貴州晚新生代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的主要特征[J]. 貴州地質(zhì), (10): 10-17.

任美鍔, 劉振中. 1983. 巖溶學(xué)概論[M]. 北京: 商務(wù)印書館: 1-23.

宋林華. 2000. 喀斯特地貌研究進(jìn)展與趨勢(shì)[J]. 地理科學(xué)進(jìn)展, 19(3): 194-202.

韋躍龍. 2009. 廣西樂業(yè)國(guó)家地質(zhì)公園地質(zhì)遺跡成景機(jī)制及旅游開發(fā)模式研究[D]. 成都理工大學(xué): 175-177.

韋躍龍, 陳偉海, 黃保健. 2010. 廣西樂業(yè)國(guó)家地質(zhì)公園地質(zhì)遺跡成景機(jī)制及模式[J]. 地理學(xué)報(bào), 65(5): 580-594.

韋躍龍, 陳偉海. 2012. 巖溶天生橋縱向分層旅游開發(fā)方式-以重慶黔江蒲花天生橋群為例[J]. 地球科學(xué), 33(1): 98-110.

許濤, 孫洪艷, 田明中. 2011. 地質(zhì)遺產(chǎn)的概念及其分類體系[J].地球?qū)W報(bào), 32(2): 211-216.

袁道先. 2006. 現(xiàn)代巖溶學(xué)在中國(guó)的發(fā)展[J]. 地質(zhì)論評(píng), 52(6): 15-18.

張蕾, 張緒教, 武法東, 田珺, 何澤新, 于航, 王春林, 劉江紅. 2014. 山西王莽嶺國(guó)家地質(zhì)公園地貌景觀特征及其成因研究[J]. 地球?qū)W報(bào), 35(3): 383-390.

趙遜, 趙汀. 2009. 地質(zhì)公園發(fā)展與管理[J]. 地球?qū)W報(bào), 30(3): 301-308.

周德全, 劉秀明, 姜立君, 劉春茹. 2005. 貴州高原層狀地貌與高原抬升[J]. 地球與環(huán)境, 33(2): 79-84.

朱學(xué)穩(wěn). 2009. 我國(guó)峰林喀斯特的若干問題討論[J]. 中國(guó)巖溶, 28(2): 155-168.

朱文孝, 李坡. 1994. 織金洞掃尾豪豬糞堆積層的抱粉組合及其地質(zhì)意義[J]. 中國(guó)巖溶, 13(3): 256-259.

趙汀, 趙遜. 2009. 地質(zhì)遺跡分類學(xué)及其應(yīng)用[J]. 地球?qū)W報(bào),30(3): 309-324.

References:

CHEN Wei-hai, ZHU Xue-wen, ZHU De-hao, MA Zu-lu. 2004.Karst Geological Relics and Development of Xiaozhai Tiankengand Tianjinxia Fissure Gorge, Fengjie, Chongqing[J]. 2004. Journal of Mountain Science, 22(1): 22-29(in Chinese with English abstract).

FU Zhi-chong, JIA Shu-yan, XIA Xian-ming, PENG Xiu-feng. 1989. A Discussion on the Origin of Zhijin Cavern and the U Isotope Age Measurement[J]. Geology of Guizhou, (1): 82-88(in Chinese with English abstract).

Guizhou Bureau of Geology and Mineral Resources. 1987. Journal of the Regional Geology of Guizhou[M]. Beijing: Geology Press: 16-98(in Chinese).

HE Wei, LI Po, QIAN Zhi, ZHOU Bai-zhi. 2012. The Development, Protection and Management of Zhijindong Cave Geological Relics[M]. Guiyang, Guizhou: Guizhou Publishing Group and Guizhou People’s Publishing House: 25-69(in Chinese).

LIN Shu-ji. 1993. The Main Features of Tectonic Movement of Late Cenozoic Era in Guizhou[J]. Geology of Guizhou, (10): 10-17(in Chinese with English abstract).

BARTOLOMé M, SANCHO C, A. MORENO, OLIVA-URCIA B, OLIVA-URCIA á B, BELMONTE á, BASTIDA J, CHENG H, EDWARDS R L. 2015. Upper Pleistocene interstratal piping-cave speleogenesis: The Seso Cave System (Central Pyrenees, Northern Spain)[J]. Geomorphology, 228: 335-344.

REN Mei-e, LIU Zhen-zhong. 1983. Introduction to karstology[M]. Beijing: the Commercial Press: 1-23(in Chinese).

SONG Lin-hua. 2000. Progress and Trend of Karst Geomorphology Study[J]. Progress in Geography, 19(3): 194-202(in Chinese with English abstract).

WEI Yue-long, CHEN Wei-hai, HUANG Bao-jian. 2010. Geological Relics Formation Mechanism and Model of the Leye National Geopark,Guangxi[J]. Acta Geographica Sinica, 65(5): 580-594(in Chinese with English abstract).

WEI Yue-long, CHEN Wei-hai. 2012. Longitudinal Tourism Development Delamination Mode of Karst Natural Bridge:A Case Study of Puhua Natural Bridge Group in Qianjiang,Chongqin[J]. Acta Geoscientica Sinica, 33(1): 98-110(in Chinese with English abstract).

WEI Yue-long. 2009. Study on Geological Relics Formation Mechanism and Tourism Development Model of the Leye National Geopark, Guangxi, China[D]. Chengdu: Chengdu University of Technology: 175-177(in Chinese with English abstract).

XU Tao, SUN Hong-yan, TIAN Ming-zhong. 2011. A Discussion on the Concept and Taxonomic Hierarchies of Geological Heritages[J]. Acta Geoscientica Sinica, 32(2): 211-216(in Chinese with English abstract).

YUAN Dao-xian. 2006. The Development of Modern Karstology in China[J]. Geological Review, 52(6): 15-18(in Chinese with English abstract).

ZHANG Lei, ZHANG Xu-jiao, WU Fa-dong, TIAN Jun, HE Ze-xin, YU Hang, WANG Chun-lin, LIU Jiang-hong. 2014. Characteristics and Genesis of Landscapes in Wangmangling National Geopark, Shanxi Province[J]. Acta Geoscientica Sinica, 35(3): 383-390(in Chinese with English abstract).

ZHAO Xun, ZHAO Ting. 2009. Development and Management of Geopark[J]. Acta Geoscientica Sinica, 30(3): 301-308(in Chinese with English abstract).

ZHOU De-Cuan, LIU Xiu-ming, JIANG Li-jun, LIU Chun-ru. 2005. Step-like Landforms and Uplift of Guizhou Plateau[J]. Earth and Environment, 33(2):79-84(in Chinese with English abstract).

ZHU Wen-xiao, LI Po. 1994. The Sporopollen Groups of the Atherurus macrourus Dunghill in Zhijin Cave and Their Geologic Significance[J]. Carsologica Sinica, 13(3): 256-259(in Chinese with English abstract).

ZHU Xue-wen. 2009. Discussions on fenglin karst in China[J]. Carsologica Sinica, 28(2): 155-168(in Chinese with English abstract).

圖版說明

圖版I Plate I

1-盧家渡峽谷;

2-犀牛望月天生橋;

3-大羅圈天坑;

4-倒掛琵琶;

5-姊妹玉樹;

6-三級(jí)華蓋;

7-霸王盔;

8-卷曲石;

9-織金窗口;

10-廣寒宮;

11-一線連天;

12-天谷天生橋;

13-江山如畫——各種壁流石薈萃一堂;

14-佛祖普度眾生(塔狀石筍);

15-大、小槽口天坑

1-Lujiadu Gorge;

2-Xiniu Wangyue Natural Bridge;

3-Daluoquan Tiankeng;

4-Inverted Pipa;

5-Sibling Jade Tree;

6-Three-class Canopy;

7-Overlord Helmet;

8-Helictites;

9-Zhijin Window;

10-Moon Palace;

11-One-Line-Sky;

12-Tiangu Natural Bridge;

13-Picturesque Landscape–various wall flowstones can be found herein;

14-Buddha Statue(tower-shaped stalagmite);

15-Dacaokou Tiankeng, Xiaocaokou Tiankeng

圖版I Plate I

Characteristics and Formation and Evolution Analysis of the Karst Landscape of Zhijindong Cave Global Geopark, Guizhou Province

WEI Yue-long1), CHEN Wei-hai1), LUO Qu-kan1), HE Zheng-fang2), TAN Zheng-quan2)
1) Institute of Karst Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Guilin, Guangxi 541004; 2) Administration for Zhijindong Cave National Geopark, Zhijin, Guizhou 552100

Abstract:The Zhijindong Cave Global Geopark is located in the west of Guizhou Plateau. The karst landscapes in the Geopark are generally classified into eight categories: cave, gorge, natural bridge, tiankeng, high fengcong, hill, cuesta and pictographic mountain and hydrological heritage. All of them are developed in the Lower Triassic marine carbonatite strata and distributed orderly and intensively in three karst geomorphic units of Zhijindong Cave, Qijiehe River and Dongfenghu Lake, which are relatively separate and complete but are closely linked with each other through the Qijiehe River. These karst landscapes constitute a majestic, typical, beautiful and precious plateau karst landscape group with caves, gorges, natural bridges and tiankengs at the core. Based on the analysis and investigation of the characteristics of the karst landscape and the regional background of the landscape formation in this geopark, the authors systematically studied and discussed the formation and evolution of Zhijin karst as well as the three karst geomorphic units, i.e., Zhijindong Cave, Qijiehe River and Dongfenghu Lake. The elevations of these three geomorphic units are reduced successively with the gradual transformation of developmental modes from subsurface karst to surface karst, and this records systemically the evolution process of karst landform of Guizhou Plateau.

Key words:Zhijindong cave; karst landscape; Guizhou plateau; formation and evolution analysis

中圖分類號(hào):P931.5; K928.72

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

doi:10.3975/cagsb.2016.03.14

收稿日期:2016-02-15; 改回日期: 2016-03-20。責(zé)任編輯: 魏樂軍。

第一作者簡(jiǎn)介:韋躍龍, 男, 1973年生。博士, 副研究員。長(zhǎng)期從事地質(zhì)遺跡資源開發(fā)研究。

通訊地址:541004, 廣西桂林市七星路50號(hào)。電話: 0773-5804919。E-mail: weiyuelong@karst.ac.cn。