渝東北構造運動對洞穴地質旅游資源的影響

茍敬

摘要：巫山、奉節(jié)二縣位處渝東北，位屬三峽庫區(qū)腹心，喀斯特地貌景觀豐富，暗河、溶洞等不一而足，而兩縣之間又不盡一致，彼此存在差異，本文僅以洞穴景觀作淺析，發(fā)現(xiàn)這與該區(qū)域的構造運動關系彌深。印支期形成大巴山弧狀構造帶，燕山期形成侏羅山褶皺構造，喜山期多次的掀斜式地殼抬升，三者聯(lián)合使得兩縣內溶洞景觀各不一致。

關鍵詞：渝東北;洞穴;構造運動

一、區(qū)域地質背景

渝東北為大面積沉積巖覆蓋區(qū)，沉積蓋層從寒武系至白堊系，大部分以海相建造為主，從寒武系至中三疊統(tǒng)，因此形成有大面積的碳酸鹽巖覆蓋區(qū)。其間，蓋層因構造運動而中斷過，較為重要的有印支運動、燕山運動及喜山運動，并分別造成了中、上三疊統(tǒng)間的平行不整合，白堊系與中侏羅統(tǒng)間的角度不整合，白堊與古近紀盆地間的褶皺回返。

燕山期構造運動對渝東北影響最為顯著，由于雪峰山造山運動的持續(xù)推動作用，發(fā)生沉積蓋層與基底之間的滑脫，蓋層在基底表面向北西滑移，同時受到巖層能干性差異及上覆壓力等因素控制，以形成典型的侏羅山式褶皺，并自西向東形成由隔檔式褶皺向城垛式褶皺，再向隔槽式褶皺的形態(tài)漸變。以七曜山斷裂為分界，其西主要為隔檔式褶皺帶，其東主要為隔槽式褶皺帶。隔檔式褶皺帶之內，背斜狹窄、高陡，向斜寬緩、開闊，形成梳狀山脈彼此間隔;隔槽式褶皺帶之內，背斜寬緩、開闊，向斜狹窄、緊湊，形成脈狀槽谷間隔。此外，由于渝東北位處中揚子板塊北部邊緣，北接大巴山弧狀構造帶，深受其影響，對造山帶的推動形成阻礙，限制構造跡線向北的持續(xù)推進與生成，從而產生跡線總體的近東西向偏轉。喜山期造成地殼的多次間歇性抬升，且此抬升具有掀斜式，南北抬升速率并不一致，長江北岸明顯強于南岸。

二、洞穴資源特征

奉節(jié)暗河數量眾多，且規(guī)模較大，其中又以龍橋河為最，它貫通渝鄂兩地，是已知世界上最長的暗河，延綿約50公里，由中法探險隊在2004年確定;此外，興隆天井峽地縫，也是暗河轉變形成，長度在14公里左右。巫山尚未發(fā)現(xiàn)此規(guī)模的暗河，但在下莊峽谷一帶，有兩溪匯聚成后溪河，連綿十數公里，也是地下河外露轉變成為地表河所致，可算在其中，其他已探明暗河，長度皆不至十公里以上。

水平溶洞及垂直溶洞，在兩縣均有出露。其中，水平溶洞以奉節(jié)更為發(fā)育，而巫山則主要表現(xiàn)為垂直溶洞。奉節(jié)的水平溶洞延伸距離更大，一般在數百米至數公里間，內部空間大，以神仙洞、野人洞等較為出名。巫山的水平溶洞規(guī)模通常較小，水平向延伸不遠，且易向垂直轉變，一般在數十米至數百米間;或有溶洞順巖層面密集，形成串珠狀連續(xù)分布的溶洞群，但單個溶洞仍然規(guī)模有限。此外，奉節(jié)的水平溶洞多潮濕，洞內有水或空氣濕潤，石鐘乳、石柱、石筍、石漫、石裙等次生沉積現(xiàn)象豐富，形成美妙景觀;而巫山則以干洞為主，洞內少有次生沉積。

垂直溶洞是由于流水豎向侵蝕可溶巖地層而形成的，巫山、奉節(jié)的垂直溶洞體系都較為發(fā)育，但都缺乏大容量個體，僅是在數量上十分豐富。其中又以巫山的垂直溶洞更為發(fā)育，垂向延伸在數十米至百米之間，直徑在數米至十數米之間，且存在多級垂直溶洞的情況，洞內有石鐘乳、石漫等次生沉積現(xiàn)象。

已發(fā)現(xiàn)的天坑基本是塌陷型，因此并不和垂直溶洞歸屬一類。主要分布于奉節(jié)境內，且集中于長江以南，較為有名的是小寨天坑，此外還有大青坑、聰坑等，深度都在百米之上，而巫山縣僅兩處，深度皆不足百米，規(guī)模也不及奉節(jié)。其他小型天坑，在兩地都有發(fā)現(xiàn)，數量繁多，因其規(guī)模不大而未做統(tǒng)計。地縫以奉節(jié)天井峽地縫為代表，南北延伸14km，由地下暗河外露，轉變?yōu)榈乇砗佣?，巫山已發(fā)現(xiàn)的地縫景觀，多分布于大型背斜山山坡，由順坡水流侵蝕形成，延伸長度在數百米，深度在十米至十數米之間。

三、構造運動對洞穴的影響

受區(qū)域構造控制，奉節(jié)、巫山形成了典型的侏羅山式褶皺，并大致以七曜山脈分界，在南北發(fā)生明顯的構造樣式轉變，基于蓋層埋深的明顯變化等因素，奉節(jié)南部主要為隔槽式構造樣式控制，將二、三疊系碳酸巖卷曲成開闊、平緩的背斜，巖層大面積水平或低傾角產出，在地貌上形成大面積開闊平地，利于地下水的長距離水平運移及補給，因此流水能順巖性界面長期差異溶蝕，為大型地下暗河及水平溶洞系統(tǒng)的形成創(chuàng)造了基礎條件;同時，雪峰山的持續(xù)擠壓作用，促使在碳酸巖地層中形成剪性共軛節(jié)理，共軛節(jié)理最大鈍角與主應力同向，符合持續(xù)擠壓應力下剪節(jié)理的發(fā)育特征，節(jié)理的存在也為地下水侵蝕活動提供了良好通道。

奉節(jié)北部受隔槽式構造樣式控制，將二、三疊系碳酸巖卷曲成緊閉、狹窄背斜，巖層大傾角產出，且雪峰山的擠壓持續(xù)作用于脆性巖層上，使豎向貫通裂隙發(fā)育;巫山更受大巴山弧狀構造帶阻礙，應力集中效應明顯，不完全表現(xiàn)為侏羅山式褶皺，大巴山弧狀構造帶的阻擋，使上揚子陸塊在巫山北部一帶向下俯沖，同時對蓋層的滑脫效應構成抵擋，在此抵擋作用存在的情況下，持續(xù)性的擠壓迫使巫山的構造形態(tài)逐漸由侏羅山式的格擋構造向阿爾卑斯式的全形褶皺漸變，這種變化是歷史性的，其結果則完整的體現(xiàn)在褶皺的形態(tài)變化上，褶皺形態(tài)緊湊、狹窄，背向斜連續(xù)波狀轉換，翼部陡峭變化迅速、巖體破碎裂隙發(fā)育，縱然有大面積可溶鹽巖，但水流能夠迅速沿裂隙侵蝕，以及快速的向下運動，難在走向上做大距離的橫向運動。因此，奉節(jié)北部及巫山南部的水平溶洞及暗河系統(tǒng)產出較少、規(guī)模較小，已有水平溶洞也多發(fā)育于大型背斜近軸部的平緩巖層區(qū)域，或個別的寬緩向斜內。此外，在既有溶洞之內，隔槽式褶皺區(qū)巖層平緩，利于儲水且補給豐富，因此多形成濕潤洞穴，且次生沉積現(xiàn)象豐富;而奉巫它地，背斜翼部陡峭，溶洞傾斜生成，多是季節(jié)性有水且快速流失，不利于次生沉積，因而多干洞、少石鐘乳等。

巫山北部因受阻礙構造應力增強，褶皺形態(tài)緊湊，又得益于喜山期地殼的掀斜式抬升，從而利于垂直溶洞的發(fā)育。第四紀以來，喜馬拉雅山運動造成了上揚子陸塊的多次抬升，其抬升具掀斜式特征，北部抬升速率大于南部，因而北部的垂直溶洞更為發(fā)育，延伸更深。

渝東北天坑與地縫的形成，都是塌陷型成因，其形成需要諸多因素，其中就包含對地下水及巖層產狀的要求，越是地下水豐富，且具有一定埋深，以及巖層較為平緩的地區(qū)，越是有利于天坑的出現(xiàn)。奉節(jié)南部滿足上述要求，因此在興隆等鎮(zhèn)密集出現(xiàn)有大型的天坑、地縫。相反，巫山的緊湊褶皺樣式，就并不滿足此要求，只有在北部一帶，向斜軸部為碳酸鹽巖區(qū)覆蓋，且產出平緩，才有個別天坑出現(xiàn)，但規(guī)模仍不足以與奉南相比。而在巫山一帶，地縫則只是短暫出現(xiàn)的背斜山的緩坡附近，缺乏規(guī)模。

四、結語

作為渝東北的兩個旅游重地，喀斯特地貌景觀豐富，本文僅對其中的洞穴景觀以作淺析，可以發(fā)現(xiàn)，構造運動產生的作用以及其細微的差別，對溶洞景觀分布的影響。印支期形成大巴山弧狀構造帶，燕山期的侏羅山構造，喜山期多次的掀斜式地殼抬升，三者聯(lián)合使得兩縣內溶洞景觀各不一致。