貴州梵凈山地區(qū)主要地質(zhì)遺跡資源及其開發(fā)保護建議

馬義波，譙文浪，陳 武，劉凌云，唐佐其

(1.貴州省地質(zhì)調(diào)查院，貴州 貴陽 550081；2.貴州省地礦局102地質(zhì)大隊，貴州 遵義 553003)

梵凈山位于貴州省東北部銅仁市境內(nèi)，是武陵山脈主峰，現(xiàn)為國家級自然保護區(qū)和“世界自然遺產(chǎn)”(見圖1)。梵凈山山體龐大，地勢高聳，層巒疊嶂，原始生態(tài)保存完好，在漫長的地質(zhì)時期中，經(jīng)歷了多期次構(gòu)造運動，沉積了貴州最老地層“梵凈山群”，孕育了珍惜的野生動植物，也形成了種類多樣的地質(zhì)遺跡資源，正是這些豐富的地質(zhì)遺跡資源將梵凈山建造成了天然地質(zhì)科學(xué)博物館。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

梵凈山地區(qū)位于揚子陸塊與南華活動帶的過渡區(qū)，大地構(gòu)造位置跨越上揚子地塊和江南地塊(程裕淇，1994)。在漫長的地史時期中，研究區(qū)經(jīng)歷了武陵運動等多期構(gòu)造運動。

1.1 地層

研究區(qū)出露地層為新元古界梵凈山群、板溪群、南華系、震旦系及寒武系(貴州省地質(zhì)調(diào)查院，2017)。梵凈山自然保護區(qū)內(nèi)巖性主要為新元古代淺變質(zhì)巖，而梵凈山周緣地層巖性為震旦紀(jì)、寒武紀(jì)碳酸鹽巖夾碎屑巖組合。

1.2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖的主要分布在梵凈山腹地。新元古代梵凈山期有大量火山噴發(fā)巖—大陸溢流拉斑玄武巖成層狀分布于該時期的沉積巖層中。按巖石的同源和共生關(guān)系將區(qū)內(nèi)的巖漿巖分為鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖、變成(交代)花崗巖2個組合。

1.3 變質(zhì)巖

梵凈山地區(qū)新元古代地層巖石均已變質(zhì)，其主體屬低級綠片巖相，變質(zhì)作用主要發(fā)生在新元古代。區(qū)域變質(zhì)巖為測區(qū)變質(zhì)巖的主體，其發(fā)育較好、分布范圍較大。

1.4 構(gòu)造

研究區(qū)存在多期次構(gòu)造運動，有洋陸轉(zhuǎn)換階段的造山運動，也有陸內(nèi)活動階段的造山運動。加里東運動褶皺造山之后，區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)長時間處于隆起狀態(tài)，缺失相應(yīng)的沉積記錄。燕山運動奠定了該地區(qū)現(xiàn)今主要地質(zhì)構(gòu)造面貌和地貌發(fā)育的基礎(chǔ)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，發(fā)育有不同組合類型的構(gòu)造形跡，有褶皺、斷裂和過渡性剪切帶，構(gòu)造線方向主要為北北東向、北東向。

圖1 研究區(qū)地理位置圖

Fig.1 Geographic position in the study area

a—保護區(qū)范圍；b—梵凈山；c—自然保護區(qū)；d—風(fēng)景名勝區(qū)；e—溫泉；f—縣(市)地名；g—鄉(xiāng)鎮(zhèn)地名；h—高速公路；i—公路；j—水系

2 主要地質(zhì)遺跡資源類型及分布

地質(zhì)遺跡是指在地球演化的漫長地質(zhì)歷史時期中，由于內(nèi)外動力的地質(zhì)作用而形成(趙汀，2009)、發(fā)展并遺留下來的珍貴的、不可再生的地質(zhì)自然遺產(chǎn)(李丙霞，2015)。地質(zhì)遺跡作為一類特殊的地質(zhì)資源，其擁有以下基本特征：①地質(zhì)屬性；②類型的多樣性和地域性；③不可再生性、不可復(fù)制性和不可替代性；④科學(xué)性和觀賞性。

2.1 地質(zhì)遺跡類型

本文在研究區(qū)進行系統(tǒng)地質(zhì)遺跡調(diào)查的基礎(chǔ)上，進行綜合統(tǒng)計和分析，并結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定及前人研究成果，將研究區(qū)地質(zhì)遺跡劃分為地質(zhì)地貌遺跡、沉積地質(zhì)遺跡、構(gòu)造地質(zhì)遺跡等10個大類、15個亞類，具體分類見表1。

2.2 地質(zhì)遺跡分布

梵凈山地區(qū)地質(zhì)遺跡類型多樣(見圖2)，各種地質(zhì)遺跡有序的散落在梵凈山內(nèi)，在區(qū)內(nèi)特有的層狀淺變質(zhì)碎屑巖侵蝕地貌的有機串聯(lián)之下，形成了一個天然地質(zhì)科學(xué)博物館。本次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)各類地質(zhì)遺跡點45處，大部份分布于梵凈山保護區(qū)境內(nèi)，僅少部分分布于凱德、德旺、桃映等地。

表1 梵凈山地區(qū)地質(zhì)遺跡分類及統(tǒng)計

(1)地質(zhì)地貌遺跡

研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)地貌遺跡類型為層狀淺變質(zhì)巖侵蝕地貌和喀斯特地貌。層狀淺變質(zhì)巖侵蝕地貌主要分布于梵凈山保護內(nèi)，以新老金頂、蘑菇石(圖3b)等地質(zhì)地貌遺跡景觀為代表。喀斯特地貌遺跡主要分布于梵凈山周緣地區(qū)，包括德旺、凱德、閔孝、民和一帶，以民和黃牯山喀斯特地貌景觀為代表。

(2)沉積地質(zhì)遺跡

區(qū)內(nèi)主要的沉積地質(zhì)遺跡為記錄整個新元古界梵凈山群沉積歷史的梵凈山群剖面。典型剖面分布于梵凈山核心區(qū)內(nèi)的淘金河、余家溝等溝谷中，從底部的淘金河組到頂部的獨巖塘組均有剖面控制。

(3)構(gòu)造地質(zhì)遺跡

構(gòu)造地質(zhì)遺跡有構(gòu)造界面與構(gòu)造樣式兩類。前者包括不整合面和河谷階地。區(qū)內(nèi)不整合面主要指新元古界芙蓉壩組與下伏梵凈山群之間的角度不整合界面(圖3c)，分布在下平所—護國寺—金盞坪—紅子溪—金廠為環(huán)線的帶狀區(qū)域，在梵凈山金頂附近亦有出露。

圖2 梵凈山地區(qū)地質(zhì)遺跡資源分布圖

a—地層界線；b—斷層；c—地名；d—紫袍玉帶石；e—冰川遺跡；f—火成巖遺跡；g—瀑布；h—古喀斯特遺跡；i—角度不整合遺跡；j—變質(zhì)巖遺跡；k—典型剖面；l—侵蝕地貌遺跡；m—自然風(fēng)景；n—古樹

河谷階地以壩梅寺附近具冰水堆積特征的階地為代表。

構(gòu)造樣式是指廣布于梵凈山地區(qū)的阿爾卑斯型褶皺。

(4)地球生命遺跡

研究區(qū)地球生命遺跡主要有動物化石及產(chǎn)地和孑遺植物兩種。前者主要有產(chǎn)于梵凈山北東部江口甕會村一帶“震旦紀(jì)的”甕會生物群。后者的杰出代表為分布于護國寺、芙蓉壩一帶的植物活化石、國家一級保護植物——野生珙桐。

(5)冰川遺跡

區(qū)內(nèi)冰川遺跡主要有分布于梵凈山北麓寶慶堂、芙蓉壩一帶的古冰川遺跡。

(6)火成巖地質(zhì)遺跡

火成巖地質(zhì)遺跡是梵凈山的重要地質(zhì)遺跡，包括火山巖和侵入巖?；鹕綆r以黑灣河、盤溪溝的枕狀玄武巖(圖3d)地質(zhì)遺跡為代表，侵入巖為分布于梵凈山核心部位爛茶坪等地的白云母花崗巖和分布于黑灣河的輝長-輝綠巖、二輝橄欖巖等。

(7)變質(zhì)巖地質(zhì)遺跡

梵凈山變質(zhì)巖地質(zhì)遺跡主要為區(qū)域變質(zhì)地質(zhì)遺跡，在梵凈山區(qū)內(nèi)廣泛分布，以大理巖化灰?guī)r、變質(zhì)硅質(zhì)巖、變質(zhì)基—超基性巖、變玄武巖等為代表。

圖3 研究區(qū)典型地質(zhì)遺跡資源

a—下平所喀斯特不整合面；b—梵凈山層狀淺變質(zhì)碎屑巖侵蝕地貌；c—新元古界板溪群與梵凈山群之間角度不整合(貴州省地質(zhì)調(diào)查院，2017)；d—黑灣河枕狀玄武巖

(8)水文地質(zhì)遺跡

區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)遺跡有河流和瀑布。其中，河流廣泛分布，以太平河、黑灣河等為代表；典型的瀑布有黑灣河的觀音瀑和凱德場閔孝河上的白水洞瀑布。

(9)礦產(chǎn)地質(zhì)遺跡

研究區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)遺跡主要是指產(chǎn)于南華系大塘坡組地層的錳礦。以松桃大塘坡錳礦為典型代表。在江口縣茶葉山一帶也有出露。

(10)災(zāi)害地質(zhì)遺跡

災(zāi)害地質(zhì)遺跡廣泛分布于梵凈山溝谷中，有崩塌、滑坡及泥石流等不同類型。

我們發(fā)現(xiàn)研究區(qū)最顯著的地質(zhì)遺跡學(xué)特征是在淺變質(zhì)層狀碎屑巖侵蝕地貌基礎(chǔ)上，發(fā)育有新元古界梵凈山群剖面和枕狀玄武巖等為典型代表的地質(zhì)遺跡，其獨特性在華南地區(qū)乃至全國都有顯著地典型性。

2.3 主要地質(zhì)遺跡資源評價

梵凈山地區(qū)地質(zhì)遺跡資源中，因部分地質(zhì)遺跡點不具備評價條件或缺少全方位的得分價值，故選擇具綜合評價價值的主要地質(zhì)遺跡點(群)作為評價對象進行評價。本文采用定性評價與定量評價相結(jié)合的綜合評價方法(張國慶，2009)對研究區(qū)主要地質(zhì)遺跡資源進行評價發(fā)現(xiàn)，區(qū)內(nèi)世界級地質(zhì)遺跡資源2處，分別是黑灣河枕狀玄武巖和江口甕會生物群；國家級地質(zhì)遺跡資源10處，省級地質(zhì)遺跡資源8處。從評價結(jié)果(見表2)可知，梵凈山地區(qū)地質(zhì)遺跡資源豐富、類型多樣，總體質(zhì)量好，很多地質(zhì)遺跡資源為國家級地質(zhì)遺跡資源，個別甚至達(dá)到世界級地質(zhì)遺跡資源。

表2 梵凈山地區(qū)地質(zhì)遺跡評價統(tǒng)計表

3 主要地質(zhì)遺跡科學(xué)內(nèi)涵

地質(zhì)遺跡是珍貴的、不可再生的地質(zhì)自然資源，具有重要的科研價值和經(jīng)濟效益，在某些地質(zhì)遺跡，如重要的角度不整合、有代表性的典型巖石組合、地層剖面、巖相建造剖面、地質(zhì)構(gòu)造剖面及構(gòu)造形跡等是地球組成物質(zhì)、地球演化、地質(zhì)作用及其產(chǎn)物的反映和忠實記錄，為我們研究地球物質(zhì)組成，重塑地球演化歷史提供了豐富的材料和依據(jù)。區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)遺跡有沉積地質(zhì)遺跡、火成地質(zhì)遺跡、構(gòu)造地質(zhì)遺跡、礦床地質(zhì)遺跡、地球生命遺跡和地質(zhì)地貌遺跡六大類。

3.1 沉積地質(zhì)遺跡科學(xué)內(nèi)涵

3.2 火成地質(zhì)遺跡科學(xué)內(nèi)涵

通過玄武巖、安山巖、流紋巖原始構(gòu)造環(huán)境判別得出，研究區(qū)原始構(gòu)造環(huán)境為火山弧環(huán)境，結(jié)合區(qū)內(nèi)該時期沉積物及盆地性質(zhì)，可判別梵凈山地區(qū)梵凈山群回香坪組中火山巖形成環(huán)境為弧后盆地的伸展中心部位。

3.3 構(gòu)造地質(zhì)遺跡科學(xué)內(nèi)涵

梵凈山地區(qū)在前南華紀(jì)梵凈山期末期(820 Ma)揚子、華夏古陸塊碰撞，發(fā)生武陵運動，形成廣闊的陸間造山帶(即江南造山帶)，形成了一系列典型的構(gòu)造地質(zhì)遺跡。研究區(qū)構(gòu)造地質(zhì)遺跡包括構(gòu)層界面和構(gòu)造樣式兩類，前者有板溪群與梵凈山群之間的不整合(圖4)，表現(xiàn)為梵凈山核心區(qū)域板溪群芙蓉壩組角度不整合于梵凈山群不同巖石地層單元之上，該角度不整合界面為測區(qū)最重要的構(gòu)造界面之一，它是武陵運動的最直接佐證(王硯耕，2001)。

圖4 下平所芙蓉壩組角度不整合于余家溝組之上素描圖

后者有梵凈山區(qū)阿爾卑斯型褶皺，其以緊閉線型褶皺為基本特征，為武陵構(gòu)造旋回期的產(chǎn)物，褶皺的走向與江南造山帶延伸方向一致，并隨帶的方向變化，是活動地槽區(qū)典型的褶皺樣式。

3.4 礦床地質(zhì)遺跡科學(xué)內(nèi)涵

研究區(qū)主要的礦產(chǎn)有錳礦、磷礦、鎳鉬釩礦、鎢錫礦等，礦產(chǎn)種類較為豐富，就典型礦產(chǎn)地質(zhì)遺跡而言，區(qū)內(nèi)的錳礦具有很高的科學(xué)研究價值，被稱為“大塘坡式”錳礦。該類型礦床是我國最重要的錳礦床類型，主要分布于周邊松桃縣境內(nèi)。目前，在黔東地區(qū)已發(fā)現(xiàn)4個該類型世界級超大型錳礦，使該地區(qū)成為中國重要的錳礦富集區(qū)。由于對該類型礦床的成因機制、控礦因素等研究還有分歧，因此，研究區(qū)也成為研究“大塘坡式”錳礦的重點地區(qū)。

3.5 地球生命遺跡科學(xué)內(nèi)涵

研究區(qū)地球生命遺跡包括實體化石和孑遺植物兩類，前者有江口“甕會生物群”，因其化石生物群的產(chǎn)出層位，組合面貌及保存狀態(tài)與峽區(qū)震旦系陡山沱組上部的廟河生物群相近，又名“廟河型生物群”。其是迄今為止全球最早的螺旋輻射對稱動物實體化石標(biāo)本的發(fā)現(xiàn)地，標(biāo)志著我國在早期后生動物研究方面取得的重大進展。這一發(fā)現(xiàn)既豐富了廟河生物群的內(nèi)容，也為我國震旦紀(jì)早期生物群與澳大利亞典型伊迪卡拉生物群的對比提供了重要證據(jù)。

后者有梵凈山野生珙桐，是世界著名的觀賞樹，也是國家一級保護植物，作為在一種1000萬年前新近紀(jì)遺留下來的孑遺植物，其在第四紀(jì)冰川時期，在全球范圍內(nèi)發(fā)生了大量滅亡，僅在中國西南部分地區(qū)有所幸存，是植物界的“活化石”，其多生長在海拔較高的梵凈山核心地區(qū)的山谷中。

3.6 地質(zhì)地貌遺跡科學(xué)內(nèi)涵

地質(zhì)地貌遺跡有梵凈山層狀淺變質(zhì)碎屑巖侵蝕地貌。區(qū)域內(nèi)大面積中新元古代淺變質(zhì)陸源(火山)碎屑巖在流水的侵蝕作用下形成的龐大深邃山體、巍峨雄奇峰巒、高聳入云主峰等地貌景觀，產(chǎn)生了蘑菇石、萬卷書、金刀峽等特殊景觀。該類地貌遺跡具備了很高的科學(xué)價值：其一，梵凈山地區(qū)甲路組地層自沉積以來，歷經(jīng)了多次構(gòu)造運動，其在數(shù)億年的運動后呈現(xiàn)出層狀，其本身的偶然性就較為罕見；其二，其在地球外動力的作用下，經(jīng)由裂隙破壞、侵蝕、剝蝕、崩塌等綜合作用，形成了一系列極具美學(xué)價值和景觀研究價值的地質(zhì)地貌遺跡；第三，作為貴州三大地貌類型之一，其僅分布于黔東地區(qū)，而對其形成機制及其影響因素尚處于起步階段，梵凈山是該類地質(zhì)遺跡研究的最理想地區(qū)。

4 開發(fā)保護建議

4.1 開發(fā)保護現(xiàn)狀

梵凈山地區(qū)地質(zhì)遺跡十分豐富，但由于各種原因，這些珍貴的地質(zhì)遺跡資源沒有引起足夠重視，部分地質(zhì)遺跡甚至受到了一定的破壞，而地質(zhì)遺跡作為不可再生的地質(zhì)自然資源，一旦遭到破壞就不能恢復(fù)。研究區(qū)地質(zhì)遺跡現(xiàn)狀大致分為兩類，一類是像典型地層剖面、構(gòu)造形跡等具有科研價值的地質(zhì)遺跡，因其觀賞價值和美學(xué)價值較低未能得到有效的開發(fā)利用，也沒能發(fā)揮出應(yīng)有的科學(xué)研究價值，甚是可惜。另一類是地貌遺跡和水文地質(zhì)遺跡等具有很高的美學(xué)價值和觀賞性，也得到了大力開發(fā)利用，形成了旅游景點，但由于認(rèn)識不足，在開發(fā)中缺乏保護，導(dǎo)致其遭受不同程度破壞?？偟膩碚f梵凈山地區(qū)地質(zhì)遺跡資源現(xiàn)狀就是開發(fā)不夠，保護欠佳。

4.2 開發(fā)保護建議

針對梵凈山地區(qū)地質(zhì)遺跡資源開發(fā)保護現(xiàn)狀，合理的開發(fā)保護這些地質(zhì)遺跡資源，充分發(fā)揮其科研價值，需要正確認(rèn)識地質(zhì)遺跡保護、研究和開發(fā)之間的關(guān)系——保護是基礎(chǔ)，研究是關(guān)鍵，開發(fā)是目的。在此過程中，要避免兩種不良傾向；一是借保護為名，防礙和禁止對地質(zhì)遺跡的研究和開發(fā)；二是借研究和開發(fā)之名對地質(zhì)遺跡進行破壞。

在保護方面，第一要完善管理體制。充分依靠地方政府和梵凈山國家級自然保護區(qū)管理局，進一步完善管理體制，厘清自然資源、林業(yè)、旅游、環(huán)保等部門的管理職責(zé)，采取切實措施，加強對地質(zhì)遺跡的管理，為地質(zhì)遺跡的開發(fā)保護提供政策和經(jīng)濟支持。第二要加強地質(zhì)遺跡的宣傳和科學(xué)普及工作。通過宣傳和普及，提升人們的認(rèn)識，了解地質(zhì)遺跡的重要性、科學(xué)意義和經(jīng)濟意義，從而提高人們保護、研究和開發(fā)地質(zhì)遺跡的自覺性。

在研究方面，一是加強地質(zhì)遺跡調(diào)查工作，進一步摸清家底，為地質(zhì)遺跡開發(fā)和保護提供支撐。二是推進地質(zhì)科學(xué)考察線路和地質(zhì)科學(xué)研究基地建設(shè)，這不僅為科學(xué)研究提供便利，還能提升梵凈山的科學(xué)價值。三是加強與各類科研院校和單位的合作，依托科研單位的研究優(yōu)勢，對區(qū)內(nèi)地質(zhì)遺跡資源開展科學(xué)研究，為園區(qū)地質(zhì)遺跡的合理開發(fā)和保護尋找最優(yōu)解。

在開發(fā)方面，首先，加大地質(zhì)遺跡和旅游資源整合力度，開展統(tǒng)一規(guī)劃。地質(zhì)遺跡作為一類特殊的旅游資源，其科學(xué)研究價值和美學(xué)觀賞價值并非十分契合，存在不足，有效的將其與不同旅游資源相結(jié)合，充分發(fā)揮其科學(xué)價值和經(jīng)濟價值，進行統(tǒng)一規(guī)劃。其次，加大世界地質(zhì)公園的申請力度，加快推進各級地質(zhì)公園建設(shè)。在摸清地質(zhì)遺跡類型等“家底”的基礎(chǔ)上，按照其性質(zhì)、特點、規(guī)模等條件劃分不同類型、不同級別的保護區(qū)和開發(fā)區(qū)。此外，還能提升其知名度，吸引更多游客。第三，積極探索引入市場經(jīng)濟來經(jīng)營地質(zhì)公園的新模式。充分利用市場經(jīng)濟靈活的特點，營造良好的投資環(huán)境，以股份制合作的方式吸引投資，從而解決地質(zhì)遺跡保護和開發(fā)建設(shè)所需資金問題，探索地質(zhì)公園經(jīng)營的新模式。

5 結(jié)論

梵凈山地區(qū)地質(zhì)遺跡資源豐富，類型多樣，總體質(zhì)量好，是從事地質(zhì)科學(xué)研究和地質(zhì)旅游的優(yōu)良場所，具有重要的地學(xué)價值和旅游價值。區(qū)內(nèi)有沉積地質(zhì)遺跡、地球生命遺跡和地質(zhì)地貌遺跡等10個大類、15個亞類，其主要地質(zhì)遺跡有沉積地質(zhì)遺跡等六大類。本次運用綜合評價法對區(qū)內(nèi)地質(zhì)遺跡資源進行評價和分級，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)主要以國家級和省級地質(zhì)遺跡資源為主，還有少數(shù)世界級地質(zhì)遺跡資源，總體質(zhì)量較好。此外，介紹了區(qū)內(nèi)六大類主要地質(zhì)遺跡資源的科學(xué)內(nèi)涵。正確認(rèn)識研究區(qū)地質(zhì)遺跡資源現(xiàn)狀，分別從保護、研究和開發(fā)三個方面提出了合理建議。這將為梵凈山開展地質(zhì)遺跡資源保護、地學(xué)旅游資源開發(fā)利用和申請世界地質(zhì)公園提供了基礎(chǔ)支撐。