湖南古丈紅石林地質(zhì)旅游資源發(fā)育特征分析

朱怡歡+劉江龍+吳湘濱+馬文瀚

古丈紅石林位于湖南省古丈縣西北部，發(fā)育于奧陶系十字鋪組碳酸鹽巖中，受構(gòu)造節(jié)理制約，在空間上呈集中與疏朗相結(jié)合的分布規(guī)律。以形態(tài)豐富、層次分明、類型多樣、組合復(fù)雜為特征，代表了一種較獨特的地貌形態(tài)和自然地理特征，具有較高的旅游價值。

在武陵山地區(qū)的湖南、湖北、貴州、重慶等省份，分布著較廣的紅色碳酸巖石林地貌，尤其以湖南省古丈縣西北部的紅石林地貌最為典型。古丈紅石林以高大密集的紅色碳酸巖石林地貌分布而得名。石林的造型千姿百態(tài)，展現(xiàn)了紅石林的造型美；石林顏色變幻多端，反映了獨特的色彩美。紅石林不規(guī)則的方山、整齊的石墻、高大的峰叢峰林、低矮的石芽殘丘發(fā)育較齊全，被稱為“紅石林博物館”。2005年古丈紅石林被國土資源部授予國家地質(zhì)公園稱號。因此，對紅石林的發(fā)育機理及其形態(tài)特征的研究，對紅石林地質(zhì)旅游資源的保護和可持續(xù)旅游利用具有十分重要的意義。

一、紅石林發(fā)育的地層特征

紅石林地區(qū)出露地層中，以寒武系、奧陶系淺海臺地相碳酸鹽巖分布面積最廣，各種巖溶地貌均發(fā)育其中。而紅石林主要發(fā)育于奧陶系十字鋪組碳酸鹽巖，該套地層呈北東-南西向帶狀出露長約10km，寬約2.5km，奧陶系大灣組碳酸鹽巖地層中也局部發(fā)育有紅石林。

二、紅石林發(fā)育的巖石化學(xué)特征

紅石林發(fā)育主要地層是奧陶系十字鋪組與大灣組灰?guī)r。大灣組白云巖段的石柱形態(tài)規(guī)則，缺少溶痕，或呈渾園狀，石柱高度不大，而十字鋪組上段白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r中的石柱形態(tài)多樣、石柱高大，溶痕發(fā)育，具有典型的溶溝和井狀溶槽，這是灰?guī)r的易溶蝕與白云巖抗溶蝕能力較強之差異在紅石林發(fā)育上的表現(xiàn)。此外，碳酸鹽巖石含鐵錳質(zhì)物質(zhì)在氧化條件下氧化成Fe2O3、Mn0等氧化物，是紅石林表面呈紅色的主要原因，氧化物在碳酸鹽巖中的含量差異，導(dǎo)致紅石林表面形態(tài)紅色深淺不同而致使石林顏色異彩紛呈。因此，巖性對紅石林發(fā)育的控制仍是明顯的，在十字鋪組、大灣組的不同巖性段、奧陶系可出現(xiàn)不同的溶蝕形態(tài)和紅石林類型。

三、紅石林形態(tài)及其組合特征

紅石林是一種包括了微觀形態(tài)和宏觀形態(tài)、地表形態(tài)和地下形態(tài)，溶蝕形態(tài)和沉積形態(tài)等，有一定高度、一定規(guī)模的多種形態(tài)的石柱、溶峰和其表面溶蝕痕跡、各種裂隙溶溝、溶蝕廊道所組成造型奇特、類型多樣的復(fù)合石林狀碳酸巖地貌。其主要形態(tài)包括劍狀、塔狀、柱狀、蘑菇狀、墻狀和錐狀等（表2）。

1.劍狀紅石林：分為兩種類型，一是以斷龍紅石林為代表，二是以茄通紅石林為代表。前者高度在幾米到30多米不等，柱體分割，頂部為劍狀-刃脊狀溶痕，往下分別有溶蝕貝紋、溶蝕井、溶蝕穿孔（洞）、溶蝕凹槽、根狀溶痕，以及層間溶痕如巨人園。后者的高度在5m～20m不等，高度此高彼低相間呈跳躍式，上部1m內(nèi)是大量的尖鋒溶痕、尖狀石芽和裂隙溶痕，中下部基本相連或僅有窄而深的裂隙溶溝或溶蝕井等，表面布滿了的不規(guī)則溶蝕斑塊，像海洋上起伏的波浪。

2.柱狀紅石林：分布于溶丘斜坡或溶蝕洼地中，柱體上下直徑基本相等，高度從5米～12米不等，柱體上的溶痕呈殘余形式，溶痕的尖銳特征鈍化。

3.塔狀紅石林：分布在溶丘、嶺脊及洼地四周上，上細下粗的溶柱呈層狀疊置，形如古塔，高度一般不超過10米。在中層和薄層狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r地層多見。石柱上有多達10層的層間溶痕和溶蝕穿洞以及墻狀溶溝、溶蝕凹槽、溶蝕貝紋等。

4.蘑菇狀紅石林：形態(tài)獨特，上粗下細，高度在幾米和數(shù)十米不等，柱體的溶痕不完整，多為殘余形態(tài)，分布于溶丘頂部或洼地、盆地邊坡，多是單個呈串珠狀出現(xiàn)。

5.城墻狀紅石林：分布于溶丘、洼地四周的峽谷裂隙兩側(cè)，水平層理結(jié)構(gòu)比較明顯，上下寬度基本一致，墻壁厚度相對均勻，高度一般在10米左右，似人工堆砌的規(guī)整墻壁。

6.錐狀紅石林：高度不一，形態(tài)呈各種不規(guī)則的曲折狀，整體形狀從下至上逐漸變細，形如石錐。

四、紅石林峽谷地貌形態(tài)特征

由于受多期次構(gòu)成運動的疊加和改造，紅石林造景巖層中形成多組方向的節(jié)理裂隙：第一組走向NE（30°～45°），傾角直立，延伸較長，具剪切性質(zhì)，通常為細小閉合的裂縫，裂隙面較平滑；第二組走向NW（315°～325°），傾角陡立或直立，具引張性質(zhì)，一般延伸不遠，裂縫相對較寬，裂面彎曲且不光滑；第三組近EW（70°～80°），傾角直立，裂面呈舒緩波狀。這些節(jié)理裂隙為多姿多彩的石林地貌提供了空間條件。紅石林單個景點的密度和個數(shù)受構(gòu)造節(jié)理制約，在空間上呈集中與疏朗相結(jié)合的分布規(guī)律。

五、結(jié)語

古丈紅石林賦予下古生界奧陶系紅色碳酸鹽地層中，是我國及全球保存時代較老的碳酸鹽巖層構(gòu)成的最完美的碳酸巖紅石林地貌，是我國乃至全球珍貴的地質(zhì)旅游資源。

紅石林形態(tài)豐富，組合多樣，劍狀、尖狀、柱狀、蘑菇狀、薄墻狀、塔狀、棒棰狀和錐狀等組合成千姿百態(tài)的石林畫卷。

（作者單位：1.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院；

2.中南林業(yè)科技大學(xué)旅游學(xué)院；3.湖南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站）