茍敬
摘要:巫山、奉節(jié)二縣位處渝東北,位屬三峽庫(kù)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(gòu)造運(yùn)動(dòng)關(guān)系彌深。印支期形成大巴山弧狀構(gòu)造帶,燕山期形成侏羅山褶皺構(gòu)造,喜山期多次的掀斜式地殼抬升,三者聯(lián)合使得兩縣內(nèi)溶洞景觀各不一致。
關(guān)鍵詞:渝東北;洞穴;構(gòu)造運(yùn)動(dòng)
一、區(qū)域地質(zhì)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(gòu)造運(yùn)動(dòng)而中斷過(guò),較為重要的有印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)及喜山運(yùn)動(dòng),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(jì)盆地間的褶皺回返。
燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)渝東北影響最為顯著,由于雪峰山造山運(yùn)動(dòng)的持續(xù)推動(dòng)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(shí)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(nèi),背斜狹窄、高陡,向斜寬緩、開(kāi)闊,形成梳狀山脈彼此間隔;隔槽式褶皺帶之內(nèi),背斜寬緩、開(kāi)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(yáng)子板塊北部邊緣,北接大巴山弧狀構(gòu)造帶,深受其影響,對(duì)造山帶的推動(dòng)形成阻礙,限制構(gòu)造跡線向北的持續(xù)推進(jìn)與生成,從而產(chǎn)生跡線總體的近東西向偏轉(zhuǎn)。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(zhǎng)江北岸明顯強(qiáng)于南岸。
二、洞穴資源特征
奉節(jié)暗河數(shù)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(zhǎng)的暗河,延綿約50公里,由中法探險(xiǎn)隊(duì)在2004年確定;此外,興隆天井峽地縫,也是暗河轉(zhuǎn)變形成,長(zhǎng)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?dāng)?shù)公里,也是地下河外露轉(zhuǎn)變成為地表河所致,可算在其中,其他已探明暗河,長(zhǎng)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(shù)百米至數(shù)公里間,內(nèi)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(yuǎn),且易向垂直轉(zhuǎn)變,一般在數(shù)十米至數(shù)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(gè)溶洞仍然規(guī)模有限。此外,奉節(jié)的水平溶洞多潮濕,洞內(nèi)有水或空氣濕潤(rùn),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(nèi)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(gè)體,僅是在數(shù)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(shù)十米至百米之間,直徑在數(shù)米至十?dāng)?shù)米之間,且存在多級(jí)垂直溶洞的情況,洞內(nèi)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(nèi),且集中于長(zhǎng)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(shù)量繁多,因其規(guī)模不大而未做統(tǒng)計(jì)。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(zhuǎn)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(zhǎng)度在數(shù)百米,深度在十米至十?dāng)?shù)米之間。
三、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)洞穴的影響
受區(qū)域構(gòu)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(gòu)造樣式轉(zhuǎn)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(gòu)造樣式控制,將二、三疊系碳酸巖卷曲成開(kāi)闊、平緩的背斜,巖層大面積水平或低傾角產(chǎn)出,在地貌上形成大面積開(kāi)闊平地,利于地下水的長(zhǎng)距離水平運(yùn)移及補(bǔ)給,因此流水能順巖性界面長(zhǎng)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(chǔ)條件;同時(shí),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(yīng)力同向,符合持續(xù)擠壓應(yīng)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(dòng)提供了良好通道。
奉節(jié)北部受隔槽式構(gòu)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(chǎn)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(gòu)造帶阻礙,應(yīng)力集中效應(yīng)明顯,不完全表現(xiàn)為侏羅山式褶皺,大巴山弧狀構(gòu)造帶的阻擋,使上揚(yáng)子陸塊在巫山北部一帶向下俯沖,同時(shí)對(duì)蓋層的滑脫效應(yīng)構(gòu)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(gòu)造形態(tài)逐漸由侏羅山式的格擋構(gòu)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(jié)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(zhuǎn)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(yùn)動(dòng),難在走向上做大距離的橫向運(yùn)動(dòng)。因此,奉節(jié)北部及巫山南部的水平溶洞及暗河系統(tǒng)產(chǎn)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(gè)別的寬緩向斜內(nèi)。此外,在既有溶洞之內(nèi),隔槽式褶皺區(qū)巖層平緩,利于儲(chǔ)水且補(bǔ)給豐富,因此多形成濕潤(rùn)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(gòu)造應(yīng)力增強(qiáng),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(jì)以來(lái),喜馬拉雅山運(yùn)動(dòng)造成了上揚(yáng)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(duì)地下水及巖層產(chǎn)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(chǎn)出平緩,才有個(gè)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(jié)語(yǔ)
作為渝東北的兩個(gè)旅游重地,喀斯特地貌景觀豐富,本文僅對(duì)其中的洞穴景觀以作淺析,可以發(fā)現(xiàn),構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的作用以及其細(xì)微的差別,對(duì)溶洞景觀分布的影響。印支期形成大巴山弧狀構(gòu)造帶,燕山期的侏羅山構(gòu)造,喜山期多次的掀斜式地殼抬升,三者聯(lián)合使得兩縣內(nèi)溶洞景觀各不一致。