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紅色岩溶:從遠古醒來

作者:由 澎湃線上 發表于 收藏日期:2021-12-26

泥質灰巖屬於砂岩嗎

日前,自然資源部中國地質調查局地質環境監測院聯合貴州理工學院、中國地質調查局岩溶地質研究所在中國南方(松桃)紅色岩溶高階學術論壇研討會上釋出了中國南方岩溶地質遺蹟調查研究的一項重要成果,即發現並初步命名了紅色岩溶地質遺蹟。

紅色岩溶:從遠古醒來

貴州省松桃縣紅色岩溶地質遺蹟

該成果是依託“全國地質遺蹟立典調查與評價”專案的子課題“酉水流域碳酸鹽巖典型地質遺蹟詳細調查及演化模式研究”獲得的。紅色岩溶是一種極具觀賞性的世界級地質遺蹟,在我國武陵山區廣泛分佈,其中以貴州省銅仁市松桃苗族自治縣人工揭露的露頭最為典型。相比於在湘西古丈、重慶酉陽人工揭露的紅色岩溶地質遺蹟,貴州松桃揭露的面積更大、形態特徵更豐富、凹凸層數更多、凹凸程度更高,並具有獨具特色的紅白互層(或可稱為疊層)。相比常見的岩溶地貌,紅色岩溶具有獨特的外觀形態特徵,總體呈現紅色,區域性白色為主,最大特點為紅白鑲嵌,形態總體呈現成層凹凸狀。

經過野外考察和室內研討鑑評,60多位岩溶地質領域的專家認為,紅色岩溶作為岩溶地貌的新型別,具有重要的科學和經濟價值:一是紅色岩溶的特殊凹凸形態特徵,指示了特殊的形成動力及環境,可以補充完善岩溶地貌的演化模式,豐富對岩溶地貌演化規律性認識。二是紅色岩溶的巖性為互層的泥質灰巖與灰巖,指示了沉積環境的週期性變化,對認識華南板塊早—中奧陶世沉積環境具有重要的意義。三是松桃縣及其周邊分佈的紅色岩溶景觀在世界岩溶型別中具有唯一性,其極具觀賞性的形態特徵可帶動武陵山區國家級連片貧困區的旅遊發展。

下一步,環境監測院將依託“古生物化石與地質遺蹟調查工程”,與貴州理工學院、岩溶地質研究所合作,在紅色岩溶的定義、成因演化和保護利用等方面進行更深入地研究,推動松桃縣地質公園或科普基地的建設,有效助力地質遺蹟的保護和地方經濟發展。(宋慶偉)

紅色岩溶:從遠古醒來

人類認識自然的腳步從未停歇,新的發現不斷湧現。

在中國地質調查局“全國地質遺蹟立典調查與評價”專案資助下,2019年,中國地質調查局地質環境監測院和貴州理工學院等在武陵山區酉水流域開展碳酸鹽巖典型地質遺蹟詳細調查過程中,發現了一套以紅色為主、白色為輔、外觀形態凹凸有序的獨特岩溶地貌。在參考國內外研究現狀及相近型別地貌對比的基礎上,筆者將這類獨特典型的岩溶地貌地質遺蹟命名為“紅色岩溶”。

穿越遠古的紅色岩溶

紅色岩溶形成於距今4。8億年左右的早—中奧陶世淺海中(水深一般小於100米)。當時,中國大片地區處於海洋中,並不斷接受來源於陸地河流水中的碳酸鹽物質沉積。當沉積的碳酸鹽物質(如碳酸鈣、碳酸鎂)中無泥沙夾雜時,將演變成灰白色的碳酸鹽巖,如常見的灰巖、白雲岩等;如果存在泥質混合,將演變成泥質碳酸鹽巖。紅色岩溶的母巖就是一套紫紅色夾灰白色的泥質灰巖。

紅色岩溶指示了遠古的一些氣候環境資訊。如泥質中三價鐵元素是紅色岩溶中紅色的來源,這反映了當時沉積環境為氧化環境。處於這種環境時,海水中富含遊離氧,促進海洋生物的生長演化。這與紅色岩溶岩石中富含生物碎屑相匹配。

紅色岩溶在我國的分佈區域主要集中在湖北恩施州、貴州銅仁市及黔東南州、湖南張家界市和湘西州、渝東南區域,即武陵山區酉水流域及其周邊。目前,在貴州銅仁市松桃、印江、沿河三縣已確定紅色岩溶分佈面積140平方千米,發現紅色岩溶世界級地質遺蹟4處、國家級8處、省級7處。除此之外,在重慶酉陽縣和湘西古丈縣也發現了大面積紅色岩溶的分佈。

紅色岩溶形態多姿

受節理裂隙發育控制,溝壑將紅色岩溶發育地層切割成不同大小、不同形狀的塊體,既為地下水滲流溶蝕提供通道,也為後期地質營力的塑形提供介面。在溝壑切割、巖面凹凸基礎上,再加之長期經受的地質營力作用,在紅色岩溶地層表面,形成了很多形狀不規則的突兀岩石。這些岩石形態差異大、巖面凹凸不平,一般高度介於0。5米 ~ 2米之間,體積大多數小於1立方米。

紅色岩溶:從遠古醒來

船形

紅色岩溶總體形態為層面凹凸有序,最大的形態特點主要體現在凹凸互層。以銅仁市松桃苗族自治縣盤石鎮當造村紅色岩溶典型發育區為例,該地區紅色岩溶凹凸互層總數約90層~100層,凹層與凸層的厚度為30釐米~40釐米,層間凹凸程度約為20釐米~40釐米。

紅色岩溶發育地層為奧陶紀泥質碳酸鹽巖(如泥質灰巖),其中泥質碳酸鹽巖與純碳酸鹽巖互層成景最美。如上述當造村紅色岩溶。岩石礦物測試分析結果得出,凸層巖體中黏土含量一般在20%~35%,而凹層黏土礦物含量一般小於10%。岩石組成元素分析得出,凹層鐵元素含量低,鈣、鎂元素含量高,而凸層與之相反。這說明凹層為相對較純的灰巖,而凸層為泥質灰巖。

總體形態特徵反映了紅色岩溶外觀的大輪廓,而微觀形態則塑造了紅色岩溶千奇百態的外觀。紅色岩溶外觀的基本形態主要有箱形、錐形、鋒刃形、船形、蘑菇形、柱狀形、屋簷形、寶塔形和穿洞形9類。

紅色岩溶:從遠古醒來

蘑菇形

紅色岩溶:從遠古醒來

穿洞形

紅色岩溶地質遺蹟岩層表面具有非常明顯的溶蝕現象。凸層蜂窩狀明顯,而凹層較少,這說明凹層碳酸鹽物質成分溶蝕得較均勻。由於凸層含不溶物質導致溶蝕速度慢,凹層主要含可溶物質導致溶蝕速度快,這種溶蝕的快慢差異促成了凹凸形態。因此,紅色岩溶的凹凸形態是差異溶蝕的結果。

多處典型景觀正在開發建設中

武陵山區酉水流域是我國苗族、土家族、侗族等十幾個少數民族聚集區,具有豐富的人文資源。紅色岩溶為當地少數民族的民俗風情增添了地質色彩,正逐漸成為新的旅遊景區。

湖南古丈縣紅色岩溶地質遺蹟出露於酉水河畔的茄通鄉和斷龍鄉,核心區面積約20平方千米,現已建成國家地質公園。湖南張家界市紅色岩溶地質遺蹟位於永定區尹家溪鎮紅石林村,已獲批國家石漠公園,總面積約11平方千米。重慶酉陽區紅色岩溶地質遺蹟分佈於酉水河岸麻旺鎮白竹村和酉酬鎮江西灣村,出露總面積近2平方千米,需進一步開發建設。貴州松桃縣紅色岩溶地質遺蹟位於盤石鎮當造村、仁廣村、過洲村和十八箭村,總面積約10平方千米,已開發面積2。5平方千米。湖北宣恩縣紅色岩溶地質遺蹟位於李家河鎮楠木園村,總面積約4平方千米,正在開發建設中。

這些紅色岩溶地質公園和自然保護區的建立,為保護地質遺蹟資源、普及地球科學知識、提高旅遊科學內涵起到了重要作用。

科學保護和合理開發紅色岩溶資源

對紅色岩溶地質遺蹟的保護,筆者建議設立特級、重點和一般三級保護區。

特級保護區的保護物件以世界級地質遺蹟為主,建議以地質公園、風景區為依託,合理規劃,對其進行合理的開發利用和科學保護。重點保護區保護物件以國家級地質遺蹟為主,一般保護區保護物件以省級地質遺蹟為主,建議設定相應的保護標示牌,並進行保護宣傳。同時,將紅色岩溶地質遺蹟保護區作為野外科普基地,深入研究其形成演變過程,設定相應的科普解說牌,講好紅色岩溶地質故事。

紅色岩溶的主要分佈區域武陵山地區,具有貧困面廣量大、貧困程度深、基礎設施薄弱、生態環境脆弱、承載能力有限、區域發展不平衡、城鄉差距大等特點。當地缺乏工業化發展條件,但擁有良好的生態環境及獨特的紅色岩溶資源。因此,透過合理開發紅色岩溶資源,科學發展旅遊業,可作為這一地區脫貧攻堅和助力鄉村振興的途徑之一。

(作者:姜伏偉 董穎 楊濤;作者單位:貴州理工學院、中國地質調查局地質環境監測院)

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原標題:《紅色岩溶:從遠古醒來》