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走进上苍多情眷顾的宝地|桂林漓江

2023-06-02 17:53:24 707

摘要:百里画廊——漓江,位于广西东北部,发源于有“华南之巅”美誉的猫儿山,是世界上著名的岩溶地貌区,是“甲天下”桂林山水的灵魂。几千年来,还没有哪一处自然景观得到过世人这么高的赞叹、这么长时间的歌咏。在漓江两岸,上苍恣意泼洒着自己的灵感,让人们惊...

百里画廊——漓江,位于广西东北部,发源于有“华南之巅”美誉的猫儿山,是世界上著名的岩溶地貌区,是“甲天下”桂林山水的灵魂。

几千年来,还没有哪一处自然景观得到过世人这么高的赞叹、这么长时间的歌咏。在漓江两岸,上苍恣意泼洒着自己的灵感,让人们惊叹于大自然的鬼斧神工,沉醉于眼前的诗情画意。

这块“宝地”有着怎样的前世今生?

在地球演化中扮演了怎样的角色?

“秀甲天下”的山水自然景观是如何形成的?

未来会怎样发展?

让我们走进这块“宝地”,探寻它的形成历史和地质构造,让人们更多地了解它,更好地保护它。

漓江峡谷峰丛地貌——第五套人民币20元背景图案“黄布倒影”取景地

洋为中用的“喀斯特”

“喀斯特”是岩溶地貌的一个专属名词,起源于前南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛一个名为“喀斯特”的石灰岩台地,那里发育着各种奇特的石灰岩岩溶地貌,19世纪末期,该国学者茨维奇(J.Cvijic)将这种地貌称为“喀斯特”,世界各国沿用至今。

喀斯特是地表水和地下水对可溶性岩石以化学溶蚀为主,以流水冲蚀、潜蚀、崩塌和溶洞沉积等地质作用为辅,并由这些地质作用产生的地貌的总称。世界上典型的喀斯特地貌主要分布在前南斯拉夫的伊斯特拉半岛、法国的中央高原、苏联的乌拉尔山区、澳大利亚大陆南部、美国肯塔基和印第安纳州、古巴、牙买加以及越南北部等地区。

中国的滇、黔、桂、川、渝是世界上最大的喀斯特地貌集中连片分布区之一,总面积达32万平方公里,占中国喀斯特地貌的55%,拥有中国南方喀斯特一期,包括云南路南石林、贵州荔波和重庆武隆;中国南方喀斯特二期,包括广西桂林、贵州施秉、重庆金佛山和广西环江等喀斯特世界自然遗产地。

漓江是桂林山水的灵魂,位于南岭山系西南部、桂林—阳朔岩溶盆地北端中部,处在“湘桂夹道”中。地形为西北部及东南部高,而较低的中部漓江流域为典型的喀斯特地貌发育区。以漓江为代表的桂林山水以“山青、水秀、洞奇、石美而闻名于世,石灰岩岩层的发育和地下水的长期溶蚀,使桂林奇峰罗列,形态万千。这里逢山有洞,逢洞必奇,洞内景物千姿百态,琳琅满目,让世人惊叹不已。而喀斯特地貌在全球和中华大地分布如此广泛,为何只有桂林山水独享“甲天下”的绝世美誉呢?这就要从桂林山水的前世今生说起。

“江作青罗带,山如碧玉簪”的桂林山水

桂林山水的前世

在数亿年前,如今的桂林地区还是一片汪洋大海,沉积了厚达数百米的石灰岩岩层。这些岩层随着构造运动逐渐抬升,海水向南方慢慢退去,抬升的同时受到了南北向构造应力的挤压,桂林山水的孕育和雏形便开始了。在地质历史上,桂林山水的形成大致可以分为四个阶段。

第一阶段:距今4.1 ~ 3.5亿年间,泥盆纪时期,桂林地区为广阔的海洋,形成了一套厚层——巨厚层状的碳酸岩地层,主要成分为较纯的石灰岩,夹杂少量泥质灰岩、生物碎屑灰岩、白云岩和硅质岩等,石灰岩的特点是层厚、质纯。

桂林——阳朔之间巨大的复式向斜地层剖面图。南西侧为架桥岭背斜,由寒武系砂泥岩及其上覆的下泥盆统灰岩组成;中部为泥盆系和石炭系石灰岩组成的葡萄峰林和漓江峰丛地貌;北东侧为海洋山花岗岩地貌。

第二阶段:距今3.5~ 2.5亿年间,石炭纪和二叠纪时期,强烈的构造运动使地层褶皱形成桂林——阳朔间巨大的南北走向复式向斜,并伴随有断裂的发育。

第三阶段:距今2.5~ 2.1亿年间,三叠纪时期,华南地区地壳整体抬升,海水向南方退去,石灰岩地层出露于地表

架桥岭位于桂林市阳朔县、荔浦县和永福县三县交界处,是自治区级水源林保护区

第四阶段:2.1亿年前,也就是晚三叠世至今,地壳继续抬升,桂林地区拥有充沛的雨水,丰富的地表和地下水资源,以漓江为中心向周边辐射,弱酸性雨水沿裂隙溶蚀石灰岩,奠定了如今的桂林山水喀斯特地貌的基础。

葡萄峰林——位于复式向斜的核部,由大面积的峰林、峰丛和孤峰平原等组成

桂林山水的今生

漫步桂林山水间,你会发现,桂林的山中多数发育有溶洞,溶洞的海拔高低不齐,从神秘的地下到高高的山顶,均可见其身影。

象鼻山的洞靠近水面,好像大象在饮水;冠岩溶洞中有地下水源源不断流出,与漓江相会;而叠彩山的岩洞离开水面有一定距离;穿山公园中的穿山岩,传说为伏波将军马援一箭射穿,它离开水面更高;神奇的阳朔月亮山更是将“月亮”高高挂起。您知道大自然是如何造就这鬼斧神工般的奇观的吗?

象鼻山水月洞代表了现在的侵蚀基准面

原来,桂林山水中的溶洞形成初期都在地表河流或地下水的潜水面附近,但随着时间的推移,地壳整体慢慢抬升,且越升越高,原本在水面附近形成的溶洞就离开水面到了半山腰,而随着时间推移,溶洞会到达山顶,最后垮塌形成山间盆地,或者天坑。桂林地区的地壳目前仍在缓慢的抬升中,在可预见的未来仍然会有更多的溶洞慢慢离开水面,象鼻山的大象鼻子也许会越来越长。通过统计不同海拔高度上溶洞的数量,我们就可以大致估算出不同时间段内地壳上升的速率或停歇的时间,为区域地壳的演化提供科学计算数据。

冠岩溶洞中有地下水源源不断流出,其与象鼻山水月洞形成年代相近

月亮山的洞在山顶,海拔最高,形成年代最为古老

桂林山水的精华

——溶洞形成记

地质历史上的泥盆纪和石炭纪,桂林地区在海底沉积了厚厚的石灰岩。时光荏苒,岁月流逝,海底形成的石灰岩层在构造应力作用下不均匀抬升,区域性断裂开始发育。地下水沿着裂隙长期溶蚀,形成了溶洞的雏形,洞内发育有地下河,使洞穴逐渐扩大,第一期溶洞发育初步完成。

多层溶洞成因示意图

经过数千万年的稳定期,地壳再次整体抬升,最上面的溶洞(上洞)离开地下水面并逐渐升高,地壳抬升速率减缓,地下水开始沿着断裂的中部溶蚀,并形成汇水大厅,继续溶蚀后厅堂扩大至如今规模,中洞(厅堂)形成;后来地壳再次抬升,厅堂离开地下潜水面,逐渐升高,溶蚀停止。千万年之后,地壳停止抬升,地下水沿着断裂底部开始新的溶蚀,最终形成下洞。上洞、厅堂和下洞之间有裂隙贯通,雨季能形成洞内瀑布。

现在桂林所在地区的地壳仍在缓慢抬升,下洞也将离开地下水面。上洞、下洞和厅堂顶部发育微裂隙,富含碳酸氢钙的雨水沿着裂隙渗滤,形成不同类型钟乳石,主要包括石钟乳、石笋、石柱、石帷幕、石瀑布、石旗、石坝和石盾等奇妙的溶洞奇观。

银子岩被称为世界溶洞奇观。溶洞内发育的石笋、石钟乳、石柱、石帷幕和石瀑布等堪称一绝。它们又具有怎样的形成过程呢?

洞内的“独柱擎天”奇景(桂林银子岩)

超级石柱——“独柱擎天”(石钟乳和石笋分别生长在洞顶和洞底,但却在洞中连为一体)的形成分为三个阶段:

第一阶段:饱含碳酸氢钙的水溶液沿着微裂隙自上而下渗滤,到达开阔大厅,压强减小,水溶液中的碳酸氢钙分解为碳酸钙和二氧化碳,碳酸钙析出,沿着微裂隙周边结晶,形成从洞顶垂挂向下的石钟乳。

第二阶段:雨量充沛的季节,多余的水溶液沿着石钟乳从洞顶滴落,滴在地面上,析出的碳酸钙在地面积聚,形成石笋。

第三阶段:石钟乳和石笋越长越大,最后连成一体,形成石柱。

“独柱擎天”之所以是桂林银子岩的一道奇景,在于其又细又长,连天接地。其成因是水溶液流量小,为滴落形成,又经历了数以千万年漫长时光的“修炼”,才成就了如今的“独柱擎天”的奇景。

溶洞内的“音乐石屏”景观(石帷幕,桂林银子岩)

“音乐石屏”的地质专业术语叫“石帷幕”,和“石瀑布”的成因基本相同,均是由富含碳酸氢钙的水溶液沿着溶洞内的面状近水平裂隙缓缓流下,遇到突然变陡的绝壁后沿着洞壁渗滤而下,碳酸钙析出沉淀形成石帷幕,就像一张缓缓展开的舞台大幕。石帷幕的形成需要满足两个条件,一是舒缓的面状裂隙和陡坎,二是足够小的水流量。由于裂隙虹吸作用,只有足够小的水流量,才能使水溶液长期吸附在裂隙和洞壁上,而水流稍大时则可形成石瀑布。

溶洞内的石瀑布景观(桂林银子岩)

地球的年轮进入了人类社会,在中华大地西南一隅孕育了漓江两岸的农耕文明。几千年来,这里的人们在岩溶峰丛洼地中,在漓江岸畔田野上辛勤劳作,繁衍生息,他们耕种、放牧、捕鱼,村落、农田、果园、牧圈、渔船和自然山水构成一幅人与自然和谐共生而又清淡简约的美丽画卷。

相对于以数亿年计的自然年轮,人类文明史是极为短暂的。如果说几亿年大自然鬼斧神工像是对桂林山水大开大合的雕刻,那么,几千年中华文明的人文气息则更像是写意画,赋予桂林山水以灵气和仙气,炊烟袅袅,牛羊奔走,渔翁挥网,江上游轮川流不息……

文章来源自《地球》杂志2022年第一期 责编|李彦伟排版|尹 超审核|刘 丹

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